蒸发汽化教学设计

蒸发汽化教学设计（通用8篇）

篇1：蒸发汽化教学设计

汽化教学设计

山阳县小河口镇初级中学

查振坤

一、教材依据

人民教育出版社八年级上册第三章第三节

二、设计思想

汽化这一节与我们的生活紧密联系：例如被蒸汽烫伤就比同温度的水烫伤程度要厉害，刚从热锅里捞出来的鸡蛋就没有鸡蛋上的水干后汤，队医往往给伤员敷上冰块、、、、、、这些事例将生活和自然界中的一些物理现象与汽化联系起来，让学生感受到物理就在身边，身边处处有物理，从而激发学生的学习兴趣，培养学生的爱好；实验探究是培养学生科学的学习精神，严谨的学科精神，也是重要的教学手段。本节课通过“探究水的沸腾”和“探究蒸发跟什么有关”两个问题，引导学生善于观察、善于思考、善于提问的良好学习习惯。让学生体验实验的乐趣，感悟科学的探究精神，为今后终身学习打好基础。

三、教学目标

1、知道汽化现象以及它的两种方式。

2、了解沸腾，知道沸点。

3、通过探究活动，了解液体沸腾的条件以及液体沸腾是的特点。

4、了解蒸发以及蒸发的制冷作用。

5、通过实验活动激发学生的学科兴趣和求知欲，是学生乐于探索自然，爱好了解物理现象以及物理道理。

四、教学重点

水的沸腾的条件和特点，影响蒸发的因素。

五、教训难点

在于如何培养学生学习兴趣，调动课堂气氛。

六、教法选择

实验法，讲解法，讨论法，小组合作交流法，练习巩固法

七、学法指导

渗透指导，示范指导，交流指导，点拨指导

八、教学准备

酒精灯，铁架台，烧杯，石棉网，热水，温度计，停表，酒精，棉签，火柴，棉线，白色透明所料袋、两个相同的铁片、滴管、小扇子。

九、教学过程 情境引入

实验：用棉签蘸上酒精给每个学生手背涂一点，过一会就不见了，而却手背处很凉。

教师：酒精到哪去了？手背为何感到很凉呢？ 学生：„„„„„„„„

实验：在白色透明塑料袋，滴入几滴酒精，排尽空气后封口，并将其放入热水中，观察塑料袋的变化。教师：酒精到哪里去了？ 学生：„„„„„„„„

实验：塑料袋从热水中取出，观察塑料袋的变化。

学生：塑料袋瘪了，酒精又回来了，袋中气态的酒精又变成液态的酒精。

教师总结：

物理学把物质从液态变成气态的过程叫做汽化；物质从气态变成液态的过程叫做液化。这节课我们首先研究汽化现象。

新课教学

让学生举出一些生活和自然现象中汽化现象的实例。如湿衣服晾干、水壶里水烧开、打火机打火、使用液化石油气、洒在地上的水变干、洗过的头发用吹风机吹干等等，再通过讨论对汽化现象进行分类，总结出汽化现象可分为两类，蒸发和沸腾。

一）、探究水的沸腾

1．提出问题

教师：水沸腾的现象也许大家都见过，但是否观察过水沸腾的全过程？还有哪些问题需要研究的可以大胆地提出来。

学生甲：水沸腾需要什么条件？

学生乙：水沸腾有什么特征？

学生丙：水沸腾后如果继续加热温度会不会变化？

学生丙：沸腾的水如果撤去火还会沸腾吗？学生分4个小组根据已有的生活经验讨论。

2．小组汇报讨论结果

（1）沸腾前夕会有大量气泡；气泡上升会逐渐减小。

（2）水沸腾时有大量气泡产生；气泡上升会逐渐变大。

（3）水沸腾过程中需要吸热；撤去火水很快就停止沸腾。

（4）水沸腾过程中，如果继续加热，温度不变；

（5）水沸腾过程中，如果继续加热，温度升高 师生共同探究水的沸腾实验已验证上面的小组汇报结果 3．设计实验

学生分8小组设计实验，选样器材，并汇报实验方案。

教师：如何才能做到沸腾前加热的时间短，既能节约能源，又能减少污染，用什么方法可以做到这一点呢？

学生讨论提出各种方案：

(1)烧杯小一些，加热水少一些；

(2)烧杯上加一带孔的纸盖；(3)将普通酒精灯改为三芯酒精灯。(4)用热水做实验（即提高水的初温）

4．学生分组实验

教师指导学生重点观察。

（1）点燃酒精灯后，温度计的示数变化

（2）当温度升高时，水中是否出现气泡？这些气泡是怎样变化的？

（3）水沸腾过程中继续对它加热，温度计的示数是否变化？

（4）沸腾的水停止加热，水还会继续沸腾吗？（5）水沸腾时，烧杯里水面以上的部分是否透明？（6）那些和刚才的汇报相同哪些不同?

5．分析与论证：

学生通过观察实验现象、对实验数据及图表分析，总结归纳出水沸腾的条件及规律。

（1）沸腾是液体内部和表面发生的剧烈的汽化现象。

（2）液体在沸腾过程中，温度保持不变。

（3）沸腾过程是一个吸热过程。

6．讨论和交流

学生甲：水沸腾时的温度为什么不是

100℃而是98℃？各组水沸腾时的温度为什么不同？

讨论结果：不是在以标准大气压下进行实验，水不太纯，温度计不太标准等都可以影响水沸腾时的温度。

学生乙：当酒精灯熄灭，停止加热，沸腾并没有立刻停止。

讨论结果：沸水吸收了石棉网、铁圈、烧杯的余热，所以水沸腾还能继续一段时间。

二、沸点

沸点：液体沸腾要在一定的温度下进行，我们把液体沸腾时的温度叫做沸点。

教师指导学生阅读沸点表，总结得到：

1．不同的液体的沸点是不同的。

2．1个标准大气压下的水的沸点是100℃。

3．同一种物质的沸点与气压的高低有关。

应用沸点的知识解决几个实际问题。

（1）能不能用酒精温度计测量沸水的温度？

（2）能用纸做的锅在火上烧水吗？为什么能用纸锅烧水？

用纸锅烧水，留给学生课后完成。

三、蒸发

刚才上课前同学们手背都涂有酒精很快就干了，而却涂抹酒精处很凉。大家能解释下吗?引导学生区别蒸发和沸腾。

（一）探究影响蒸发快慢的因素

1．提出问题

教师引导：晴天，洗过的衣服很快就干了，阴雨天洗过的衣服就不容易干了，刚洗过的头发用吹风机很快就干了，洗过的衣服放在通风的地方比放在密闭的地方干得快。农民伯伯晒粮食为何要选择大晴天把粮食摊开来晒呢？针对这些现象大家小组讨论影响蒸发的因素都有哪些？

2．小组汇报讨论结果

（1）跟物体的温度有关。（2）跟液体的表面积有关。

（3）跟物体表面上的空气流动速度有关。(4)跟液体的种类有关等

3．实验探索

学生应用现有的器材设计实验并进行分组实验。

实验一：取两块相同的铁片，给其中一块微微加热，用滴管在冷、热铁片上分别滴一滴酒精，稍等片刻发现加热过的金属片上的酒精先干。

结论：液体蒸发的快慢与温度有关，液体的温度越高，蒸发的越快。

实验二：取两块相同的铁片，用滴管在铁片上分别滴一滴酒精，将一块铁片上的酒精摊开，稍等片刻，表面积大的酒精先干。

结论：液体蒸发的快慢与液体表面积有关，液体表面积越大，蒸发越快。

实验三：取二块相同的铁片，用酒精棉球在铁片上涂上两个大小相等的印记，用扇子（或垫板）给后涂的印记扇风，扇一会儿会发现后涂的印记反而先干。

结论：液体蒸发的快慢与液体的上方空气流动有关，空气流动越快，蒸发越快。

学生通过实验总结得出：液体蒸发快慢与液体温度的高低、液体表面积大小、液体上方空气流动快慢有关。

（二）探究蒸发是否需要吸热

1．提出问题

液体沸腾需要吸热，液体蒸发需要吸热吗？

2．实验探究

实验1：用蘸有酒精的棉花球，在手背上擦一下，手背感觉凉快。

实验2：取一温度计，读出温度计的读数，在温度计的液泡上包上酒精棉球后，温度计示数减小。

3．实验结论

实验现象说明：液体蒸发需要吸热，液体蒸发有致冷作用。

4．知识应用

(1)夏天人出汗后，电风扇吹一下就凉快多了。

(2)夏天为何游泳的人刚从水里出来会感到很冷？

(3)高烧病人除了吃药打针外，可以通过哪些辅助手段，帮助降温退烧。(4)为什么装入保鲜袋中放进冰箱的蔬菜就能保鲜？

(5)我国西部地区严重缺水，当地人们利用处于地下很深的暗渠道输水，这种方法有什么好处？

课堂小结

蒸发和沸腾是汽化的两种方式，都吸收热量。蒸发具有制冷作用。影响蒸发因素有三：液体温度，液体上表面空气流速，液体表面积。沸腾的特点：吸收热量温度不变。沸腾条件：液体达到沸点的同时能持续吸热

布置作业

1．总结蒸发和沸腾的相同点和不同点

2．阅读P62业《电冰箱与臭氧层》 3．P63动手动脑学物理1 2

十、教学反思

1、教学中塑料袋是白色的酒精也是白色的，试验时学生很难看清。改进方法：在酒精中滴入几滴红墨水；或者是用红保鲜袋加白酒精，实验现象也非常明显。

2、引导学生注意物理现象之间的联系与区别。本节课就要区分好沸腾和蒸发。

3、注重物理现象的应用：所谓“学以致用”，在教学中，教师要注意引导学生运用各种物理现象来解释我们生活和生产中所遇到的实际问题。例如：植树绿化有利于减少地表水分蒸发，保护水资源；凉衣服要展开，凉在通风向阳的地方才干得快；夏天扇扇子感到凉快等。

篇2：蒸发汽化教学设计

郧西县城关镇中 郭安顺

【教学目标】

（-）．知识与技能。

1、知道什么是汽化、什么是液化。理解液化是汽化的逆过程。

2、知道沸腾现象，能描述沸腾前后的情景，知道什么是沸点。

3、探究水沸腾的条件与特点。(二)．过程与方法。

1、经历科学实验的基本过程，培养学生设计实验，通过实验分析概括物理规律。

2、了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法，会画水的沸腾图像。

（三）．情感、态度与价值观。

1·通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象，乐于了解日常活动中的物理道理。

2、通过学习，学生能体会到物理实验的魅力。

3、在观察水的沸腾实验过程中，感受到团结协作的重要性，意识到要有实事求是的科学态度和敢于创新的心理品质。【教学重点】

通过探究活动了解液体沸腾时的特征。【教具与学具】

水槽、塑料口袋、酒精、热水、烧杯、铁架台、温度计、酒精灯、石棉网、纸盖12套）

教学方法指导：学生通过对实验的观察、分析、概括和表达，总结出沸腾的特点。

【教学过程】

一、预习检测

（一）交流回忆：如何正确使用温度计？（学生回忆思考）

（二）设置情景，引入新课：实验与发现

师把滴有酒精的塑料袋挤瘪，袋口扎紧，放入热水中。学生观察现象，并闻一闻 师取出此口袋放入冷水中。

学生观察现象，师请学生闻一闻、看一看口袋内有什么，并猜想这可能是什么原因。

学生小组讨论为什么塑料袋在热水中鼓起，酒精消失，而在冷水中变瘪了，酒精又出现，学生代表回答。教师点拨，总结出汽化和液化。

（在这个演示实验中，让学生观察“鼓起”“变瘪” 的现象，再通过“闻一闻”“看一看”，充分利用学生的好奇心、求知欲与探索欲，大大地激发了学生的兴趣，同时体现从现象到物理的课程理念。）

二、探究与发现

1．设置情景提出问题。

师：一群业余登山队员登上一座高山后发现了一些奇怪的现象：如饭是生的，鸡蛋也煮不熟，把手伸到“开水” 中也不烫手等，队员百思不得其解，请同学们帮帮忙，能解释这些“怪现象”或者能向老师提出什么问题吗？ 小组讨论，提出问题。（学生）可能发现和提出问题。（1）与气压有关。

师给予肯定，并说明在以后会继续学习。

（2）水沸腾后不烫手，说明温度低，若继续给水加热，温度会不会继续上升？ 师：水沸腾后，继续加热，温度会不会继续上升？水沸腾时究竟有什么特征，最好通过什么来观察？ 学生：实验。

2．设计实验。小组讨论，提出设计方案，教师引导，适时点拨。3．进行实验。

小组探究，一人计时，一人记录，一人观察现象，教师巡视。提示学生把观察到的现象记录在白纸上。4．分析与论证。

（1）请小组代表总结在探究过程中观察到的现象。生1：水沸腾时，气泡由小变大，到水面破裂。生2：水沸腾后，继续加热，水温度保持不变。生3：我停止加热，水也停止沸腾了。师：这个现象说明了什么？ 生3：沸腾要吸热。

（2）请小组代表仿照晶体融化曲线描绘出水沸腾时温度和时间曲线。师：指导学生观察图像，得出沸点的定义。（3）指导学生看“小数据”。

师：为什么我们测出水的沸点与书上的不同呢？ 让学生发现条件：在标准大气压下。5．评估、交流与合作。

请小组代表总结实验设计是否存在不合理的地方？操作中有没有什么失误？测量结果是不是可靠？分析为什么各组测出的水沸点不同？

学生可能出现的问题：a．忘记加纸盖；b．水盛得太多；c．测量中产生误差，造成水的沸点不一样。

6．布置课后探究“纸锅烧水”。

（处理这个探究实验时，可以别出心裁地讲一个看起来并不精彩的故事，而这个故事能打开学生思维的大门，引起学生在认识上的冲突，激起学生进行探究的兴趣和热情。引导学生进行探究时坚持让学生自己设计实验方案，培养初步的提出问题和设计实验的能力。通过评价、交流活动，既让学生发现了别人的长处与自己的短处，认识到自己的成功与不足；又让学生的认识能力、表达能力得到进一步的提高。）

三、课堂教学小结与延展 1．介绍科学世界“不烫手的开水”。2．请学生谈谈本堂收获与体会。

3．作业：导学案“巩固提升”1、2、3、4。

篇3：套管式液氯汽化系统及其设计

氯气作为重要的工业原料,在我国医药、农药、化工等领域中有着十分广泛的用途,但在生产、生活中考虑到贮存、运输的方便,通常把氯气加压液化制成液氯后用钢瓶或槽车运往用户,再通过液氯汽化装置制备所需规格的氯气。

随着我国工业技术水平的逐步提高,液氯汽化装置也在逐步发展、完善,目前,套管式液氯蒸发系统以其连续稳定的工作性能、自动化程度高、避免三氯化氮的危害等优点得到了氯气应用行业的认可[1]。

1.1 液氯的理化性质[2]

液氯为黄绿色液体,沸点-34.6 ℃,溶点-100.98 ℃,在常压下即汽化成气体。有剧烈刺激作用和腐蚀性。1体积液氯可汽化成457.6体积的氯气(1 atm,273 K);1 kg液氯可汽化成0.31 m3氯气。

液氯制备过程是通过食盐电解制氯气,然后加压液化制成液氯,在此过程中,由于盐水中含有氨和铵类物质,因此制备出的氯气就伴有三氯化氮。在正常情况下,三氯化氮在液氯商品中的含量是微量的,但在使用液氯时,当三氯化氮被积聚时,就产生潜在的爆炸危险。

1.2 三氯化氮的理化性质

三氯化氮的分子式为NCl3,呈黄色粘稠性液体或斜方晶体,有强烈的刺激性气味,相对密度为1.653,熔点-40 ℃, 沸点71 ℃,自然爆炸点95 ℃。

三氯化氮是一种易爆且爆炸性十分强烈的化学物质,自然爆炸温度368 K,在氯气中的爆炸范围为5.0%～6.0%(体积分数)。在酸、碱介质中很容易分解。纯三氯化氮是很不稳定的,333 K时,在振动或超声波的刺激条件下,可分解爆炸;在阳光、镁光直接照射下,瞬间爆炸;与臭氧、氧化氮、油脂或有机物接触,易诱发爆炸。2 mol三氯化氮爆炸时,分解为1 mol氮气和3 mol氯气,同时释放出460 kJ热量,即:

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在容积不变的条件下爆炸时,温度可达2 128 ℃、压力543.1 MPa,在空气中爆炸温度约为1 700 ℃。

1.3 氯气的理化性质

氯气是黄绿色的气体,有毒,并有刺激性气味,密度比空气大;沸点较低,能溶于水,易溶于有机溶剂;在压力为101 kPa、温度为-34.6 ℃时液化。如果将温度继续降到-101 ℃时,液氯变成固态氯。1体积水在常温下可溶解2体积氯气。

1.4 液氯汽化的不安全因素

在液氯汽化过程中,最不安全的因素便是,在氯碱生产过程中所使用的原料——工业食盐和水,会不可避免地带入氨和铵类物质,用含有铵离子的精制盐水进行电解反应时,铵离子与电解产物氯气发生化学反应,生成三氯化氮,即:

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三氯化氮在制液氯过程中也被液化,混入液氯内,所以用户在使用氯气时,汽化罐内逐渐会贮存由液氯带来的三氯化氮。而三氯化氮的沸点比液氯的沸点要高得多,当汽化器内液氯不断汽化时,三氯化氮则不汽化或汽化不完全,久而久之,三氯化氮就会富集而达到一定浓度,且在一定条件(如振动、阳光、有机物作用等)下,则可能导致汽化器爆炸。

近年来,我国在生产和使用液氯过程中,因液氯中三氯化氮超标而引起的爆炸已多次发生,这不仅危害安全生产,同时也造成了设备的严重破坏和人员伤亡。

液氯汽化系统中,液氯贮罐、液氯汽化器、氯气缓冲罐是三氯化氮积累的主要部位,为了避免或减少三氯化氮的积累,液氯汽化器的选型、工艺系统除害化联锁设计、仪表自动化配套,都是液氯汽化系统设计中需重点考虑的方面。

2 液氯汽化工艺的现状及发展趋势

2.1 液氯汽化工艺现状

目前,液氯汽化系统在国内工业生产中通常采用的是列管式汽化系统和螺旋板式汽化系统两种形式。但这两种液氯汽化系统中液氯汽化部分都采用的是液氯下进、氯气上出,热媒逆流换热的方法,均不可避免地遇到了三氯化氮在底部富集的情况,由此带来安全隐患。同时,还存在列管式汽化器工艺要求较苛刻,列管式换热器难以消除应力影响;另外,因温差影响,应力腐蚀较重,一旦氯气泄漏,损失非常大。

2.2 液氯汽化工艺发展趋势

由于氯气使用的广泛性,促使液氯汽化工艺日趋成熟,逐渐发展出以蛇管式、套管式等多种液氯汽化器为核心的液氯汽化工艺。

其中,套管式汽化器的操作是连续进行的,即一边液氯进去,一边氯气出来,可以做到液氯一进入汽化器,就全部汽化成氯气,它排除了三氯化氮在未蒸发的残余液氯中浓缩积聚的可能性。同时,套管式汽化系统还具备如下优点:① 连续汽化,自动化控制,劳动强度小;② 热水闭路循环,热量利用率高,能耗低;③ 汽化采用自动控制手段,氯气输出压力稳定;④ 汽化器联锁控制,可靠性高。

目前,套管式汽化器正逐步应用于工业生产领域中。

3 套管式液氯汽化系统简述

氯气作为重要的工业原料,在我国工业(特别是化工)领域有着十分广泛的用途。但氯气、液氯均有毒,在《职业性接触毒物危害程度分级(摘自GB5044-1985)》中,属于高度危害(Ⅱ级)。

为了操作方便、稳定、安全、可靠,经反复研究论证后,得到如图1所示的套管式液氯汽化系统。

套管式液氯汽化系统工艺流程中,包含有液氯贮备单元、液氯汽化单元、氯气缓冲单元、热媒换热单元、除害化处理单元以及仪表自动化控制系统。

3.1 液氯贮备单元

液氯由槽车(或管道输送)运抵化工厂,通过压缩空气压入液氯贮罐贮存。为装置安全考虑,根据各液氯贮罐体积大小,至少配备一台体积最大的液氯贮罐作为液氯应急备用受槽,各液氯贮罐与备用受槽用管线连接,可予以切换操作,并具备远程操作控制能力。

液氯贮罐液位计与液氯供给管线开关调节阀联锁,进入DCS远程控制系统,实现远程控制液氯贮罐储量,减少工作人员现场操作的风险。

同时,液氯贮罐配备的压力表、液位计具备现场和远程控制室显示、报警、联锁、控制等功能,可有效减少人员操作的风险及装置事故率。

液氯贮备单元每台液氯贮罐都必须配备安全阀,当安全阀启动时,超压氯气或液氯将进入除害系统进行处理。

3.2 液氯汽化单元和氯气缓冲单元

制备氯气时,压缩空气压送液氯进入套管式液氯汽化器中,上进下出,与恒定温度的热水逆流换热,液氯汽化成氯气进入氯气缓冲罐,再输送至生产单元。

在液氯汽化单元中,套管式液氯汽化器的良好设计,是避免或减少三氯化氮富集的关键。首先,在严格的操作条件下,液氯一进入套管式液氯汽化器即几乎全部汽化,且上进下出的工艺流程不易造成死角,从而可避免三氯化氮在汽化器中富集,减少爆炸的风险。

氯气缓冲罐顶部装有温度表和压力表,具备现场和远程控制室显示、报警、联锁、控制等功能。同时,压力表同液氯汽化器的液氯进口调节阀联锁,压力下降时,调节阀可增大流量;压力升高时,调节阀将减少流量。

氯气缓冲单元每台氯气缓冲罐都必须配备安全阀,当安全阀启动时,超压氯气将进入除害系统进行处理。

3.3 热媒换热单元

热媒换热单元是一套闭路循环系统,利用来自生产单元的导热油携带的热量加热热水槽中经过软化处理的软化水,在热水槽的出口处设置温度表,监测温度、联锁蒸汽调节阀,当温度达不到要求时,将开启低压蒸汽调节阀进行补充加热。加热后的软水经热水泵送入板式换热器与循环水换热,以保证进入液氯汽化器的热水温度恒定。温度恒定的热水最终被送入液氯汽化器为液氯汽化提供热量,热水回水返回热水槽,循环利用。在液氯汽化器的热水入口处设置温度联锁,调节循环水的流量(开关)。

3.4 除害化处理单元

为了系统的安全性,系统内还增设了除害系统,包括除害吸收塔、碱液池、碱液泵、引风机、尾气排放塔。

当液氯管道、液氯贮罐、氯气缓冲罐安全阀启动或压力表超压报警时,除害系统的引风机启动、碱液泵启动,便将氯气输送至除害塔进行碱液喷淋处理。另外,液氯贮罐、氯气缓冲罐底部排净管线上设置了取样点,定期监测三氯化氮的浓度,并定期排污至碱液池进行处理。

3.5 仪表自动化控制系统

在自动化方面,系统充分利用联锁控制系统进行DCS远程集中控制,从而降低了装置的事故风险以及操作人员的工作风险。例如,氯气缓冲罐压力表与液氯汽化器入口调节阀联锁,从而控制液氯流量,达到氯气制备连续稳定的目的;液氯汽化器热水进口与换热器循环水调节阀联锁,保证液氯汽化器入口热水温度恒定,避免热水温度过高,而造成三氯化氮富集爆炸的危险。

综上所述,通过套管式液氯汽化系统,可得到连续、稳定的氯气供给生产单元。套管式液氯汽化系统以其连续、稳定、安全、可靠等特性而为氯气应用行业所认可。

4 套管式液氯汽化系统安全措施

液氯、氯气属于高危有毒化学品,液氯在常温下即可汽化成氯气,通过呼吸道侵入人体,对上呼吸道黏膜造成炎性肿胀,严重时可致死亡。液氯汽化过程中三氯化氮的富集也具有爆炸的危险。

针对套管式液氯汽化器,尽管在工艺流程中考虑了一些安全措施,但在设计、施工、操作中还要考虑如下安全措施。

4.1 液相出料并配备安全、可靠、方便的流量、汽化温度控制系统

由贮罐(液相)出来的液氯经气动调节进入套管式汽化器汽化,其流量则根据后系统工艺需要由缓冲罐上的压力反馈自行调节。汽化器用热水加热,其热水温度通过液氯汽化器热水进口与换热器循环水调节阀联锁,保证液氯汽化器入口热水温度恒定,这样,可避免因误操作(即关闭后系统阀门,使液氯汽化系统形成一个独立的封闭系统,仍在通氯和加热)而导致的超压爆炸的危险,同时还可使液氯汽化稳定可靠,操作连续。

4.2 套管式汽化器制造、检验及验收需遵照《钢制套管式技术条件》(HG5-1617-86)

套管式汽化器制造过程中,管道焊缝不可置于套管内,均整管制作,其焊缝需置于易检修部位(《夹套管施工及验收规范(FJJ211)》);内管管道对接接头应进行100%射线透照检测,执行《承压设备无损检测》(JB/T4730.2-2005)标准,需达到Ⅱ级合格;夹套管对接焊接接头抽查20%进行射线透照,执行《承压设备无损检测》(JB/T4730.2-2005)标准,需达到Ⅲ级合格。

套管式汽化器需经过承压试验,并符合《压力容器安全技术监察规程》三类压力容器要求,方可投入使用。

4.3 液氯汽化系统循环热水水质要求

为了防止循环热水在液氯汽化器中结垢而造成热量损失和传热不均匀,液氯汽化系统选择软水进行闭路循环加热,从而避免液氯汽化不充分的情况出现。

4.4 汽化器和缓冲罐中设有排污口

整个系统液氯贮存量和残留三氯化氮量相当少,即事故发生几率相当低,但是为了安全,液氯贮罐、氯气缓冲罐底部设有排污口,排污阀前设置了取样点,定期监测三氯化氮的浓度,定期排污至碱液池进行处理,以防三氯化氮的积存。

4.5 设备、管道要符合有关要求

所采用的汽化器、管道、缓冲罐等应符合《压力容器安全技术监察规程》的要求。

4.6 压力表、温度计、安全阀安装采用隔离式

系统中设备和管道上所有的压力表、温度计、安全阀安装均采用隔离式,以防氯的腐蚀而造成计量不准等。

4.7 缓冲罐顶部装有安全阀

本系统装有压力报警(PICA)装置,超压时会发出报警。异常情况下,系统超压而不能自动泄压时,可导致爆炸;故为了安全,在液氯贮罐、缓冲罐(三类容器)顶部要安装安全阀,一旦安全阀启跳,外泄氯气由管道引入处理塔处理。

4.8 设置应急液氯贮槽

据液氯贮槽体积大小,至少配备一台体积最大的液氯贮槽作为事故液氯应急备用受槽。应急备用受槽在正常情况下保持空槽,管路与各贮槽相连能予以切换操作,并具备应用远程操作控制切换的条件[1]。

4.9 对压缩空气的要求

液氯汽化系统中使用的压缩空气,需经过干燥装置,保证干燥后空气含水量低于0.01%(质量百分比)。

4.10 其他方面

贮罐输入或输出管线,应设置两个以上氯用截止阀[3]。

设备、阀门和管道处的连接垫片应选用高强度耐氯垫片。

设备、阀门和管道连接、安装前,要经清洗、干燥处理;阀门要逐只做耐压试验;应按设计规定,做到连接完好,紧密,无泄漏;使用前,应按规定进行气密试验。

5 结 语

随着我国科学技术的发展,氯气作为常用的化工原料,更加广泛地应用于生产、生活中的各个领域,其在农药、医药、化工等领域的应用更是非常普遍。

套管式液氯汽化系统的设计从操作、安全、稳定、可靠等多方面充分考虑,以其连续稳定的工作性能、自动化程度高、避免三氯化氮的危害等优点,正逐步在生产领域中推广应用[1]。

参考文献

[1]中国氯碱工业协会,关于氯气安全设施和应急技术的指导意见.[2010]第070号.

[2]北京石油化工工程公司编.氯碱工业理化常数手册[M].北京:化学工业出版社,1988.

[3]AQ3014-2008液氯使用安全技术要求[S].

[4]熊水应.液氯蒸发器系统及其设计[J].给水排水,1999,36(10):63～66.

[5]姚玉瑞.液氯汽化系统的安全设计[J].石油化工设计,2001,18(4):21～22.

[6]王香爱.氯碱生产中三氯化氮的生成及防治措施[J].氯碱工业,2007,43(8):32～34.

篇4：蒸发汽化教学设计

关键词：汽化器；翅片间距；迎面风速；温度；结霜

中图分类号：S229 文献标志码：A 文章编号：1002—1302（2016）01—0386—03

液氮充注式气调方式是国内外较为先进的果蔬保鲜贮藏和运输技术，具有效率高、成本低等优点。但是液氮自身温度较低，为了防止液氮充注式气调对果蔬产生低温伤害，在气调过程中必须采用汽化器对液氮进行汽化。文献[7-9]对汽化器的传热和结霜特性进行了分析和研究；文献[10-14]分析了蒸发器的结霜和传热性能，而针对液氮汽化器设计和特性研究的相关文献较少，因此有必要进一步对液氮汽化器的设计和试验进行深入分析。本研究主要结合气调保鲜运输需求设计液氮充注式汽化器，并研究该汽化器在不同翅片间距、不同迎面风速下对应的温度分布和结霜特性，为气调保鲜运输装备的进一步开发设计提供参考。

1材料与方法

1.1试验平台

试验平台如图1所示，试验支架由铝合金材料搭建而成，直流风机（型号YM2420AXB1，最大流量16.84m³/min）由脉宽调速器控制，汽化器表面风速由热线式风速仪（型号testo425，量程0～20 m/s，精度±0.03 m/s）进行测量，温度用PT100温度传感器（测量范围：-200～500℃，精度为±0.15℃）进行采集，用无纸记录仪记录各传感器数值（数据记录频率1次/s），同时显示并存储于计算机内。液氮罐（型号YDZ-100，最大出液压力为0.09 MPa，容积为100 L）增压电磁阀工作使罐内出液压力迅速达到并稳定在0.09 MPa，出液电磁阀工作实现液氮充注。在汽化器出氣口处放置1个PT100温度传感器，并在汽化器壁面均匀放置4个PT100温度传感器。汽化器结霜厚度用木质刻度尺（精度0.5 mm）进行测量，并通过相机定时记录汽化器结霜状况。

1.2汽化器的设计

如图2所示，液氮充注式汽化器主要由盘管、翅片、进液管、出气管和两端的端板组成，通过机械胀管的方式在盘管的基础上加装翅片，以增大传热面积、提高汽化器的换热效果，使液氮能够得到更好的汽化。汽化器的结构参数：管束选用直径9.5 mm的紫铜管，单根管长850 mm，总管数为16根，沿空气流动方向的管排数为2，管束按正三角形叉排排列；翅片为平翅片，翅片长度200 mm，宽45 mm，厚度0.3 mm；根据试验需要，按翅片间距不同共设计加工了4套汽化器，其翅片间距分别为4、5、6、7 mm。

2结果与分析

试验在室内进行，环境温度为（16±1）℃，相对湿度为（65±5）%。以汽化器翅片间距、迎面风速为试验因素，连接好液氮罐，开启出液电磁阀、增压电磁阀进行液氮充注试验。每组试验持续进行30 min，用无纸记录仪将温度传感器采集到的数据记录并保存在计算机中，结霜厚度每30 s拍照并记录1次。

汽化器迎面风速的测定：在汽化器表面均匀布置30个测点，每个测点通过热线式风速仪读取3个风速值，最后对所有风速值取平均值，作为其迎面风速。

汽化器壁温的测定：在汽化器表面均匀布置4个温度测点，取4个壁面温度的平均值来表征汽化器的壁面温度。

汽化器翅片结霜厚度的测定：在汽化器上表面均匀布置3个厚度测点，每个测点重复测量5次，取其平均值作为该测点的结霜厚度。

2.1温度的分布特性

取翅片间距为5 mm的汽化器，测量其在不同迎面风速下的液氮出口温度、壁面温度，试验结果见图3、图4。

从图3、图4可以看出，迎面风速对汽化器壁面温度的影响较大，当风速为0 m/s时，汽化器表面结霜较为严重，换热效果差，试验结束时液氮出口温度低至-60℃，壁面平均温度低至-56℃；当迎面风速为0.4 m/s时，试验结束时液氮出口温度、壁面平均温度比风速为0 m/s时高，分别为3.9、-18.4℃；当迎面风速分别升至0.8、1.2、1.6 m/s时，试验结束时液氮出口温度、壁面平均温度均有不同程度的升高，但随着风速的增大，液氮出口溫度、壁面平均温度的增量逐渐减小，当风速为1.2、1.6 m/s时，液氮出口温度相差较少且接近室温。因此，液氮汽化效果随着汽化器迎面风速的增大而越趋良好。

分别设置汽化器迎面风速为0、0.8 m/s，选取不同翅片间距汽化器进行试验，试验结果见图5、图6。

从图5、图6可以看出，当迎面风速为0m/s时，汽化器表面结霜严重，出口温度、壁面温度的总体趋势是随着翅片间距的增大而升高，即翅片间距越大，换热性能越好。原因是翅片间距越小结霜越严重，换热面积越小，结霜造成的热阻也越大，换热性能也就越差，所以壁面温度、出口温度总体偏低。当迎面风速为0.8 m/s时，汽化器表面结霜量较少，出口温度、壁面温度的总体趋势是随着翅片间距的增大而降低，其中壁面温度的变化趋势较为明显，出口温度的变化较小。原因是汽化器迎面风速高，致使表面结霜量减小，结霜造成的热阻也减小，翅片间距越小、翅片数目越多，换热面积越大，换热性能越好，所以壁面温度及出口温度总体偏高。因此，汽化器迎面风速对壁面温度、出口温度的影响权重高于翅片间距。

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2.2结霜特性

取翅片间距为5 mm的汽化器，测定其在不同迎面风速下对应的结霜厚度，结果如图7所示。从图7可以看出，汽化器在不同迎面风速下结霜量均随时间推移呈现增大趋势，但对应的结霜速率存在明显差异。当风速为0 m/s时结霜最为严重，随着迎面风速的增大，结霜厚度变化逐渐减小，整体趋势是风速越大，结霜厚度变化越小。

取不同翅片间距的汽化器，测其在迎面风速分别为0、0.8 m/s时对应的结霜厚度，试验结果如图8、图9、表1所示。

由图8可以看出，当汽化器迎面风速为0 m/s时，在试验的前半部分，结霜速率随翅片间距增大而降低；在试验的后半部分，结霜速率随着翅片间距增大而升高。由图9可以看出，当汽化器迎面风速为0.8 m/s时，整个试验过程中汽化器结霜速率随着翅片间距增大而升高。由表1可以看出，当汽化器迎面风速为0 m/s时，翅片间距为4 mm的汽化器开始结霜、结霜布满翅片的时间均最早，分别为3.0、11.0 min，而翅片间距为7 mm的汽化器开始结霜、结霜布满翅片的时间均最迟，分别为5.0、23.0 min。试验过程中从汽化器开始结霜到结霜布满翅片的耗时随着翅片间距增大而增加，原因是当汽化器迎面风速较低时，翅片间距小的汽化器更容易结霜，致使结霜热阻增大，影响汽化器的换热能力，加快结霜速率；当汽化器结霜厚度超过一定值时，结霜热阻的影响因素降低，翅片间距小的汽化器换热面积较大，提高热交换效果，降低结霜速率。当汽化器迎面风速较高时，翅片间距越大，换热面积越小，换热性能越差，致使结霜速率升高。

3讨论与结论

为了提高液氮充注式气调保鲜运输装备的气调效果，设计液氮充注式汽化器，通过搭建液氮汽化试验平台，选择汽化器翅片间距和迎面风速为试验因素，针對温度分布特性和结霜特性进行液氮充注试验，结果表明：（1）相同翅片间距的汽化器，其迎面风速越大，换熱效果越好，出口温度越高，结霜厚度越小。（2）汽化器迎面风速对壁面温度和出口温度的影响权重高于翅片间距。（3）当汽化器迎面风速为0m/s时，翅片间距越大，开始结霜的时刻越晚，汽化器出口及壁面温度越高，汽化器换热效果越好；当汽化器迎面风速为0.8m/s时，翅片间距越小，结霜速度越慢，结霜造成的风阻及热阻也越小，且换热面积越大，使其换热效果越好，出口温度、壁面温度也越高。

篇5：《汽化和液化》教学设计

【知识与技能】

（1）知道什么是汽化和液化。理解汽化和液化互为逆过程。

（2）了解使气体液体的方法。

（3）能运用所学知识解释生活中觉的一些液化现象。

【过程与方法】

组织学生观察“大自然中雨的形成”实验，加深对液化现象的了解。

【情感、态度与价值观】

通过教学活动，激发学生学习物理的兴趣，使学生乐于探索物态变化的现象，乐于了解日常生活中的物态变化道理。

教学重点、难点

【重点】

知道液化放放热，知道液化现象和液化的方法。

【难点】

用所学知识解释生活中觉的一些液化现象。

【实验器材】

圆底烧瓶、温水、酒精灯、铁片（玻璃片）、铁架台

【课型】

新授课

课时安排

1课时

教学设计

一、创设情境 导入新课

导语一 师：秋天的早晨，荷叶上常会有晶莹的露珠，深秋的早晨常会大雾迷漫，这此现象是怎样形成的呢？

导语二 师：同学们家里做饭用的燃料“液化气”常温下是气态，它是怎样变成液态贮存在钢瓶里的呢？

二、合作交流 解读探究

（一）模拟大自然中“雨”的形成

【做一做】

如图甲所示，将圆底烧瓶内注入少量的温水，

取一干燥的铁片（玻璃片）放在瓶口上方。

【看一看】仔细观察瓶口附近是否出现了什么？

上方的铁片底部出现了什么？

现象：瓶口上方有雾气出现；铁片底部有水珠出现。

【做一做】

如图乙所示，将圆底烧瓶内注入少量的温水，取一蒸发皿放在瓶口上方，在蒸发皿内倒入适量热水。

【看一看】仔细观察瓶口附近是否出现了什么？上方的铁片底部出现了什么？

现象：瓶口上方没有雾气出现；蒸发皿底部也没有水珠出现。

【讨论交流】 为什么图甲中有水珠出现而图乙中没有水出现水珠呢？

学生交流后回答：图甲上方温度低，潮湿而暖和的水蒸气遇到冷时，会出现“白雾”而图乙上方温度高，所以不会出现“白雾”。

【试一试】请一名同学上台用手摸一摸图甲和图乙上方的铁片和蒸发皿，说出手的感觉如何。（烫手）

【问 题】图甲和图乙上方的铁片和蒸发皿烫发手说明了什么？

学生思考后回答：说明水蒸气遇到它们时要放热。

雨滴的形成要经历怎样的物态变化？需要什么条件？（学生分析总结）

【小结归纳】（板书）

（1）瓶中潮湿而暖和的水蒸气上升，当在瓶口附近遇 冷 时，水蒸气凝结成小水珠。

（2）物质由气态变为液态的现象叫做液化，液化时要放热。

【做一做】课本图2-20，用注射器吸进一些乙醚，用橡皮

塞堵住注射孔，先向外拉动活塞，当看不见针筒内的乙醚

液体时，再推压活塞，观察注射器中是否出现了液态乙醚。

【议一议】这个实验中采用的液体方法是什么？使气体液化的方法有哪些？

【小结归纳】（板书）

（3）使气体液化的方法有两种：①降低温度；②压缩体积。

【想一想】

（1）当水壶里的水沸腾时，为什么靠近壶嘴的一段

看不见“白气”，而在上面一段能够看见？

答案：因为壹嘴处的温度很高，水蒸气无法放热，

不能液化；而离壹嘴稍远的上面一段温度

较低，水蒸气能够放热而液化成小水珠，

聚集在一起，形成我们看见的“白气”。

（2）家庭用的液化石油气是怎样液化的？

答案：石油天然气在常温下是处于气态，通过不断向钢瓶充入石油天然气，增大了钢瓶内的.压强（相当于压缩了石油气的体积），使之在常温下液化。

三、应用迁移 巩固提高

类型三：液化现象

[例1]在卫生间里洗过热水澡后，室内的玻璃镜面会变得模糊不清，过了一会儿，镜面又变得清晰起来，请你运用所学的物理知识解释镜面上发生的这两种现象。

答案：在卫生间里洗过热水澡后，空气中的水蒸气遇到较冷的玻璃镜面，液化成小水珠，使玻璃僮面变得模糊不清；过了一段时间后，镜面上的小水珠蒸发（汽化），使得镜面由模糊变得清晰起来。

[变式1]有一种说法叫“水缸穿裙子，天就要下雨”，水缸穿裙子是指在盛水的水缸外表面，齐着水面的位置向下，发现了一层均匀颁布的小水珠。关于小水珠出现的原因，下列说法中正确的是（ C ）

A.水缸有裂缝，水渗了出来 B.是水的蒸发现象

C.是水蒸气的液化现象 D.是水蒸气附着在上面

四、总结反思 拓展升华

【总结】

（1）物质由气态变为液态的现象叫做液化，液化时要放热。

（2）使气体液化的方法有两种：①降低温度；②压缩体积。

【拓展】阅读下文，回答问题

住在非洲的沙漠中的居民，由于没有电，夏天无法用冰箱保存食物，一倍物理老师发明了一种“沙漠冰箱”罐中罐。它是由一个内罐和外罐组成，两罐之间填上潮湿的沙子。如图所示，使用时将食物和饮料放在内罐，罐口盖上湿布，然后放在干燥通风的地方。并经常在两罐间的沙子上洒些水，这样就能起到保鲜作用。

（1）经常在两罐间洒些水的原因是 利用水蒸发吸热 。

（2）放在干燥通风的地方是为了 加快水的蒸发 。

五、作业 《目标检测》

（1）知识与技能目标

①通过列举生活实例知道汽化有蒸发和沸腾两种方式，第四节汽化和液化 教案(北师大八年级上)。

②通过列举生活实例知道蒸发快慢与表面积、温度、气流有关，蒸发过程中吸热。

③通过探究理解沸点的概念，知道沸腾过程中吸热和沸腾的特征。

（2）过程与方法

①通过研究影响蒸发快慢的因素，学会比较的研究方法。

②通过对水的沸腾现象的探究，体会探究学习的方法。

（3）情感、态度与价值观

①在学习活动中通过列举大量生活实例感受物理是有用的，形成对自然界的关心和乐于探索自然现象的情感。

篇6：《汽化》教学反思

本节课以通过湿衣服变干、洒到地上的水变干，是学生在日常生活中看到的现象，以及演示试验塑料袋中的酒精，放在80℃以上的热水中，塑料袋涨起来，引入汽化现象。把生活中的东西搬到课堂里来，使学生认识到我们科学是一门与生活紧密相连的学问，从而激发学生的求知欲望，调动学生的思维，使汽化和液化两个概念的引出顺其自然。

在“影响蒸发快慢的因素”的探究活动，又让学生体验科学探究的过程，学习科学探究的方法，理解研究问题的方法“控制变量法”，理解其他科学实验以及自己从事科学活动都是很有意义的。在研究“水沸腾实验”中，让学生复习海波熔化实验，讨论水沸腾实验的探究过程，让学生亲自实验，体验探究物理规律的乐趣。

《汽化和液化》这节课的教学使我在这方面有了一些启示;由各种看得见摸得着的现象引入课题，体现了从现象到实质，从生活到物理。通过“拓展与延伸”，让学生从物理走向社会。学生自己得出规律，培养了学生自主思维的能力。学生通过观察、讨论、发表见解，既体验成功，也增强了学生观察和思考问题的能力;本节的授课的密度较大，主要是考虑到我校学生的实际情况和学生刚刚学习物理的兴趣而定的。

篇7：《汽化》教学反思

从实验入手(学生手背上擦酒精)让学生在有充分的感性认识的基础上(手背凉)体验到“蒸发吸热”的实质，再通过温度计演示(温度计的玻璃泡上涂酒精，酒精蒸发吸热，温度计的示数明显下降)让学生从感性到理性，理解蒸发吸热且有致冷作用。同时也通过三个演示实验：1、用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾后，在玻璃出口处放一根冷铁棒。2、用注射器，压缩乙醚蒸气体积，使其液化。3、在实验一基础上，先将冷铁棒在酒精灯上加热一会儿。使学生深刻地记得液化有两种方法，理解液化要放热。

本节课通过 “探究蒸发与什么因素有关”的过程，引导学生提出问题：怎样使我们的衣服干得更快?继而寻找出解决问题的办法：可以将衣服放在太阳底下晒、将衣服摊开、将衣服放在通风处等。使学生轻松地掌握了影响蒸发快慢的因素：液体的温度;液体的表面积;液体表面的空气流动速度。本节课教学过程中运用多媒体技术优化课堂教学，提高了教学效率。

不足之处：

1、在实验探究过程中，实验方案的完善过程没有放开，老师讲得过多，这时可以发挥学生同伴互助的作用，让学生自己讨论实验的可行性，老师最后总结，效果可能会更好。

篇8：蒸发汽化教学设计

液氯为黄绿色油状液体, 相对密度 (水=1) 为1.47, 在室温和常压下为黄绿色气体, 相对密度 (空气=1) 为2.48。有剧烈窒息性气味, 溶于水和碱溶液, 属于剧毒品, 并具有强氧化性和腐蚀性, 空气中氯气含量最高允许浓度为1ppm。

在工程设计中必须严格按照有关条例、法规对液氯的使用、生产、贮存等方面进行设计, 设置相应的安全设施。

1 工程实例

10万吨/年次氯酸钠装置年需液氯8820吨, 年操作时间为310天, 液氯贮存时间按2天考虑, 则该生产装置需存放1吨的液氯钢瓶56个。次氯酸钠生产所使用的氯气都是通过液氯汽化得到, 液氯汽化器是连接液氯贮存与使用的关键设备, 故该生产装置还应设置液氯汽化系统。

2 液氯仓库安全设计

液氯仓库占地面积260m2左右, 钢瓶存放高度为2层, 仓库内分实瓶区和空瓶区。占地面积分别为150m2和80m2。

2.1 设计构思

根据液氯的特性以及《氯气安全规程》、《建筑设计防火规范》、《工业企业设计卫生标准》、《液氯泄漏的处理处置方法》等国家规定的要求进行设计构思。

(1) 考虑到氯气属于剧毒品且储存量较大, 一旦发生泄漏事故, 将发生人员伤亡事故。设计时以尽可能减少氯气泄漏到大气为原则, 故考虑将液氯仓库设计为密闭形式。但做为液氯仓库同时还应满足阴凉通风的要求, 库温不超过30℃。

(2) 液氯仓库应设置液碱池及废气吸收装置等泄漏应急安全措施。一旦发生泄漏事故, 一方面要尽快切断泄漏源, 防止氯气扩散至周边人员密集场所;另一方面尽可能用管道将泄漏气体送至废气吸收装置进行吸收、中和处理。

(3) 液氯仓库应配置相应的消防器材及劳动安全卫生设施。当液氯仓库发生泄漏或火灾时, 抢险人员应佩戴呼吸防护用具、穿化学防护服, 在上风处灭火。灭火剂可选用水或泡沫, 不应使用干粉、二氧化碳或卤代烷哈龙灭火剂扑救。液氯仓库周围还应设置淋浴洗眼装置。

2.2 安全设施设计分析

根据液氯仓库的设计构思, 各专业配置相应的安全设施。

(1) 土建专业

①仓库为一层混凝土框架柱结构, 轻钢屋面。

②仓库设2扇电动卷帘门用于运输液氯钢瓶, 设2扇防火门作为安全出口。

③仓库内设一座碱液池, 可容纳一个液氯钢瓶。

(4) 仓库设一条0.3m深的地沟用于收集泄漏的氯气。

(5) 窗户应为固定窗, 防止泄漏的氯气通过窗户扩散。

(2) 暖通专业

①仓库设置高位安装的轴流风机, 用于正常状态下的通风。

②仓库外设置一套漏氯吸收装置, 通过风管连接仓库的地沟。

(3) 自控专业

①设置有毒气体检测探头。

②电动卷帘门、轴流风机、漏氯吸收装置均与有毒气体检测探头联锁。当检测到氯气泄漏时, 电动卷帘门关闭, 轴流风机停止运行, 漏氯吸收装置开启。

(4) 给排水专业

(1) 仓库屋面设置夏季喷淋装置, 防止库温过高。

(2) 仓库设置应急冲洗装置和洗眼装置。

③设置消火栓、泡沫灭火器、氯气捕消器和防护用品。

2.3 设计特点

(1) 液氯仓库采用密闭式设计, 当氯气一旦发生泄漏, 可通过风管将泄漏的氯送至漏氯吸收装置处理, 避免氯气直接排放大气, 造成环境污染和对周边人群的伤害。

(2) 由于氯气比空气重, 会在地势低洼处聚集, 仓库采用地沟的形式布置风管, 上设塑料篦子板作为盖板, 可以有效的收集漏氯, 且避免影响地面操作。

(3) 将漏氯吸收装置设置在仓库外, 且设有自动报警系统。当检测到氯气泄漏时, 发出警报, 操作人员撤离出库房外, 并在安全距离范围内监视漏氯吸收装置是否正常运行。

(4) 仓库轴流风机设置在高位, 既可以有效的对仓库进行通风, 也可以防止泄漏的氯气从风机洞口扩散。

3 液氯汽化系统安全设计

液氯汽化系统设置在汽化间, 根据产量要求, 汽化间布置6只液氯钢瓶, 汽化间的土建、暖通、给排水设计参照上述液氯仓库设置。

3.1 工艺流程

液氯钢瓶置于磅秤上, 液相氯靠自身平衡压力自动进入汽化器盘管的底部, 汽化器盘管外通入循环水, 调节水量以保持恒定的氯气压力, 气相氯通过氯气缓冲罐后供后续工段使用, 如图1所示。

3.2 工艺与自控安全设计分析

由于氯气的剧毒性, 液氯汽化系统充分考虑了泄漏后的应急安全措施。

(1) 液氯钢瓶置于磅秤上, 并将磅秤与钢瓶口的紧急切断阀联锁。当钢瓶重量小于455kg时, 自动关闭紧急切断阀。这样设计, 不但可以随时监测和记录氯气的使用情况, 还可以保证钢瓶内的氯气不被用完, 留有余压。

(2) 液氯汽化器上设有温度、压力报警指示, 并且氯气压力与循环水进管阀门、钢瓶出口的紧急切断阀联锁。避免由于汽化过快造成压力过大的情况。并且可以准确控制循环水温在40℃以下。

(3) 液氯通过汽化器后进入氯气缓冲罐, 在缓冲罐上方安装安全阀, 并且保持液氯钢瓶至氯气缓冲罐之间管道上的阀门一直处于开启状态。一旦发生氯气压力过大且压力联锁系统无法响应的情况下, 安全阀可以及时泄压, 避免事故发生。一旦发生泄压, 安全阀排放的氯气不应排入大气, 应引管至碱液池。

(4) 液氯汽化器应设置排污口, 并定期分析污物 (NCL3) 含量。污物引至碱液池反应, 并在排污口处设置止回阀, 防止碱液倒流到汽化器, 引发事故。

(5) 汽化器循环水选用的反应釜的冷却水回水及冷却塔循环水。由于次氯酸钠的合成是放热反应, 其冷却水回水的温度一般在35℃~50℃之间。通过阀门控制, 保持温水水温在40℃左右。即充分利用了热能, 也能保证循环水温度不会过高。

4 结语

综上所述, 氯气系统的设计以安全为主。尽管在设计上采取了较完善的安全措施, 但是我们在思想上还应高度重视, 并建立相应的安全管理制度。

摘要：根据工程实例, 从安全的角度对液氯储存的安全设施设计进行探讨, 从工艺流程及自动控制技术方面分析液氯汽化单元, 推荐人性化设计。

关键词：液氯储存,汽化器,安全设计

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.氯气安全规程 (GB11984-2008) [P].

[2]中华人民共和国化工行业标准.液氯泄漏的处理处置方法 (HG/T 4684-2014[P].