一、生产特点

　　(一)氯气压力与液化温度的关系

　　气体液化的条件有两条：①把温度至少降低到一的数值，即称为临界温度tc;②增加压力，在临界温度使气体液化所必须的最小压力称为该气体的临界压力Pc。

　　氯气液化同样需达到这两个条件。氯气的临界温度tc=144℃，Pc=76.1大气压。就是说，只要低于144℃，在某一温度下，必有一个对应的压力可以使氯气液化。纯氯气的压力与液化温度之间成单值函数关系。压力上升，液化温度随之上升；压力下降，液化温度随之下降。

　　氯气压力与液化温度关系见表7-2。

表7—2氯气饱和蒸汽压力与温度的关系

　　表7-2所示的关系是对纯氯气而言，工业生产的氯气都含有少量的O2H2N2CO2H2O等等，不纯氯气的压力与温度氯的分压与其冷凝器温度成单值函数关系：Pcl=P×Ccl其中：Pcl2为混合气中氯分压(kPa);P为混合气的总压(kPa);Ccl2为混合气中氯的体积百分数(％)。

　　从上式可见，氯气在液化过程中．总压不变化，但氯气分压变化很大，使液化温度在液化过程中也有很大的变化。

　　由于氯的液化温度与氯压力成单值函数关系，因此在工业上采用三种不同的氯气压力生产液氯。

　　①高压法。氯压力在l.4～1.6MPa(表压)，液化温度30~50℃。

　　②中压法。氯压力在0.2~0.4MPa(表压)．液化温度0～10℃。

　　③低压法。氯压力在0.15MPa(表压)，液化温度-30℃左右。

　　以上三种生产方法，以高压法流程最短，操作简单，能耗最低。表7—3为不同压力下生产液氯耗电的比较。

表7-3不同压力液氯生产工艺耗电比较表

　　我国目前采用的液氯生产工艺大部分为低压法。近几年来，国内由于氯气透平压缩机的推广使用，一些企业制造液氯的方法逐渐由低压向中低压方向发展，生产综合能耗也随之明显下降。

　　(二)氯气的液化效率和氯内含氢的关系

　　液化效率也称为液化率，其定义为：

　　液化效率=以液化之液氯量／进入液化系统氯总量×100%

　　使用上式计算液化效率比较麻烦，由于分析进入液氯系统和出液氯系统的氯气成分比较容易，应用物料平衡可推导出下式，从而方便地计算出液化效率：

　　式中：C1——进入液氯系统氯气的体积浓度（以小数表示）；

　　C2—出液氯系统氯气体积浓度(以小数表示)。

　　在液氯生产中，应该是液化效率越高越好，但实际情况并非如此。因为在一般电解槽生产氯气中总不可避免含有微量氢气，一般隔膜法电解氯气总管控制含氢不超过0.5%。这微量的氢与氯一同进入液氯冷却系统，在氯液化过程中氢总量不变化．而氯气总量却因为不断液化而减少，致使氯中含氢百分比不断上升，一旦氯气总氢量超过4％时，即有爆炸的危险(氯内含氢的爆炸范围为5~87.5％)。所以液化效率的极限为保证液氯尾气含氢不超过4％．这使液化效率一般控制在90%左右，不再进一步提高。以下为原料氯含氢量与液化效率的关系(氯气纯度为95%)：

　　由上可知液氯尾气含氢高低主要和原料氯含氢量有关，同时也与原料氯纯度有关。当原料氯纯度高时，其中含氢高，尾气含氢超过4％的危险性越大。为此须根据料冬中含氢量、氯气压力来调节液化槽温度，控制液化效率．定时分析液氯中尾气含氢量。如超过3.5％时．应采用开大尾气阀门，降低液化效率的方法来孤低尾气含氢量。