Compresseur de chlore

Le chlore (Cl₂) est un gaz jaune-vert hautement toxique à l'odeur âcre et puissante. Sa densité, environ 2,5 fois supérieure à celle de l'air, favorise son accumulation dans les zones basses. Puissant oxydant, il est extrêmement réactif. Au contact de l'eau, il réagit instantanément pour former de l'acide chlorhydrique et de l'acide hypochloreux, deux composés hautement corrosifs, ce qui met à rude épreuve la résistance à la corrosion des matériaux du système de compression. Le chlore est une matière première essentielle dans des procédés clés tels que la production de polychlorure de vinyle (PVC), la synthèse de pesticides, le traitement et la désinfection de l'eau, ainsi que le blanchiment. Compte tenu des trois risques liés à sa compression – forte toxicité, oxydation importante et corrosion au contact de l'eau – le choix des équipements doit privilégier une sécurité absolue, l'absence de fuites et une résistance maximale à la corrosion. C'est pourquoi le compresseur à membrane, grâce à ses avantages structurels intrinsèques, s'impose comme la solution de choix.

COMPRESSEUR À DIAPHRAGME

COMPRESSEUR À PISTON

Avantages du compresseur à membrane au chlore

01

Joint totalement étanche et sans huile :

La structure à joint statique du compresseur à membrane garantit l'absence totale de contact du gaz avec l'huile de lubrification, répondant ainsi pleinement à l'exigence d'un fonctionnement « sans huile » pour la compression du chlore. Parallèlement, la conception de sa tête de membrane intégrée ou de sa plaque de distribution d'huile combinée réduit considérablement les surfaces d'étanchéité. Associée à un pré-serrage par boulons haute résistance, elle assure une étanchéité parfaite du chlore hautement toxique, empêchant toute fuite de gaz nocif pour le personnel et l'environnement, et protégeant le système de l'humidité extérieure et de la corrosion.
02

Maintenance d'une pureté de gaz ultra-élevée et protection active de sécurité :

Cette structure garantit une pureté absolue du chlore comprimé, exempt de toute contamination. Le système d'alarme de rupture de membrane à trois couches, standard, est essentiel à la sécurité active. En cas d'anomalie sur l'une des couches de la membrane, un pressostat déclenche immédiatement une alarme sonore et visuelle et initie automatiquement un arrêt d'urgence afin d'empêcher toute aggravation de l'incident. Cette caractéristique le rend particulièrement adapté aux procédés chimiques ou de production de chlore de haute pureté de qualité électronique, soumis à des exigences de propreté strictes.

Points clés de conception des compresseurs à membrane de chlore

01

Distinction stricte de la résistance à la corrosion des matériaux en fonction de leur teneur en humidité :

Le choix des matériaux est déterminant dans la conception d'un compresseur de chlore. Pour le chlore sec dont la teneur en humidité est strictement contrôlée à ≤ 0,05 % (en poids), l'acier au carbone peut être envisagé pour les pièces en contact avec le fluide. Cependant, dans la grande majorité des conditions de fonctionnement où l'humidité est présente, le chlore réagit avec l'eau pour former de l'acide chlorhydrique, ce qui impose l'utilisation d'alliages de haute qualité résistants à la corrosion. Les accords techniques exigent généralement que toutes les pièces métalliques en contact avec le fluide soient en acier inoxydable 316L ou en matériaux de qualité supérieure, avec des exigences particulières concernant les procédés de soudage et le traitement de passivation de surface afin de prévenir la fissuration par corrosion sous contrainte induite par les ions chlorure.
02

Système intégré de purge et de sécurité :

Avant la mise en service, le compresseur et l'ensemble du système de tuyauterie doivent être purgés abondamment à l'azote de haute pureté ou à un gaz inerte afin d'éliminer l'air et l'humidité, et ainsi prévenir la formation de mélanges explosifs ou d'environnements corrosifs. La conception doit intégrer des raccords de purge et d'évent dédiés, ainsi que des groupes de vannes, pour garantir la simplicité et la fiabilité des opérations.
03

Conception de la cavité diaphragmatique ciblée et du système de surveillance :

La membrane doit être fabriquée dans un alliage spécial résistant à la corrosion par le chlore. Le profil de la cavité de la membrane doit être optimisé afin d'en prolonger la durée de vie. Le système doit être équipé d'un dispositif complet de surveillance de la température et de la pression. La température de refoulement doit être maintenue dans une plage de sécurité (généralement bien inférieure à la limite de 180 °C) grâce à des refroidisseurs intermédiaires performants, avec alarmes et arrêts d'urgence en cas de dépassement de limite. Tous les instruments électriques doivent répondre à une norme antidéflagrante d'au moins Ex d IIB T4, compte tenu de l'environnement potentiellement explosif.

Certificat

SÉLECTION DU MODÈLE

Professeur

Modèle G70Z/G95Z/G110Z/G130Z	Course du piston 70 mm ~ 130 mm	Force maximale du piston 10 kN à 30 kN
Pression de refoulement maximale 70 MPa	Plage de débit 1~500 Nm³/h	Puissance du moteur 2,2 kW à 30 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau/refroidissement par air

Modèle G70V/G95V/G130V	Course du piston 70 mm ~ 130 mm	Force maximale du piston 10 kN à 30 kN
Pression de refoulement maximale 50 MPa	Plage de débit 1 à 200 Nm³/h	Puissance du moteur 2,2 kW à 30 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau / Refroidissement par air

Compresseur à membrane de chlore de haute pureté

Modèle G110L/G130L	Course du piston 110 mm ~ 130 mm	Force maximale du piston 20 kN~40 kN
Pression de refoulement maximale 100 MPa	Plage de débit 10 à 1000 Nm³/h	Puissance du moteur 7,5 kW à 90 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau / Refroidissement par air

Modèle G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D	Course du piston 110 mm ~ 210 mm	Force maximale du piston 20 kN ~ 160 kN
Pression de refoulement maximale 100 MPa	Plage de débit 30 à 2000 Nm³/h	Puissance du moteur 22 kW à 200 kW
Vitesse du vilebrequin 420 tr/min	Méthode de refroidissement Refroidissement par eau / Refroidissement par air

Compresseur à membrane

AVEC

Course du piston 70 mm

Débit (Nm3/h)

Pression d'entrée (barg)

Pression de sortie (barg)

Non.	Modèle	eau de refroidissement	Couler	Pression d'entrée	Pression de sortie	Dimensions L×l×H	Poids	Puissance du moteur
Non.	Modèle	(L/h)	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(≈mm)	(≈kg)	(kW)
1	GZ-5/6-10	500	5	0,6	1	1200×700×1100	700	2.2
2	GZ-7/0,1-6	500	7	0,01	0,6	1200×900×1200	800	3
3	GZ-1/1,5-8	500	1	0,15	0,8	1200×900×1200	800	4
4	GV-0,35/100	500	0,35	Atmosphérique	10	1200×850×1200	1000	3
5	GV-23/1	500	23	Atmosphérique	0,1	1200×900×1250	900	5.5
6	GV-70/5-10	1000	70	0,5	1	1200×900×1300	900	7,5
7	GL-25/15	1000	25	Atmosphérique	1.5	2200×1650×1450	3000	7,5
8	GL-150/0,3-5	2000	150	0,03	0,5	3230×1770×2200	3000	18,5
9	GL-170/2.5-18	2000	170	0,25	1.8	2900×2000×1700	3000	22
10	GD-900/(2-6)-12	5000	900	0,2-0,6	1.2	3500×2300×1500	4500	45
11	GD-600/1,5-5	5000	600	0,15	0,5	3500×2300×1800	4500	45
12	GD-1306/(5-7)-12	8000	1306	0,5-0,7	1.2	3800×2300×1800	6000	75

Les dimensions et le poids de l'équipement sont donnés à titre indicatif uniquement, et la conception finale prévaudra.

Cliquez pour en savoir plus

ÉTUDE DE CAS

Russie
ÉTATS-UNIS
Espagne
Kazakhstan

Avantages du compresseur à piston au chlore

01

Gestion de débits importants et de pressions de refoulement élevées :

Lorsque le processus nécessite la gestion de débits de chlore exceptionnellement élevés (jusqu'à des milliers de Nm³/h) ou l'obtention de pressions de refoulement relativement élevées, les compresseurs à pistons multicylindres peuvent démontrer une adaptabilité technique et économique supérieure, répondant aux besoins de suralimentation en gaz de la production à grande échelle dans des industries telles que le chlore-alcali.
02

Technologie mature et maintenabilité :

Pour certaines applications industrielles avec des exigences de pureté du gaz relativement peu contraignantes et des installations de protection de sécurité complètes, les compresseurs à piston lubrifiés sans huile spécialement conçus offrent une solution technique éprouvée depuis longtemps avec des procédures de maintenance relativement familières aux équipes d'exploitation.

Points clés de conception des compresseurs à piston de chlore

01

Système complexe de lubrification sans huile et d'étanchéité dynamique :

L'utilisation d'un compresseur à piston avec du chlore représente le principal défi. Le cylindre doit être conçu avec une lubrification sans huile, utilisant des matériaux autolubrifiants tels que du PTFE chargé pour les segments et la garniture. Plus important encore, une structure de chambre d'isolation à grande distance doit être mise en œuvre, avec injection continue d'azote sec ou d'air comprimé dans la chambre d'isolation pour la purge et le tamponnage. Ce système permet d'acheminer en toute sécurité le chlore susceptible de s'infiltrer à travers la garniture de la tige de piston vers une unité de traitement des gaz d'échappement, tout en isolant complètement le cylindre du carter contenant de l'huile.
02

Protection anticorrosion complète et sélection des matériaux :

À l'instar des compresseurs à membrane, tous les composants en contact avec le chlore doivent être fabriqués dans des matériaux résistants à la corrosion, choisis en fonction de la teneur en humidité du gaz (sec ou humide), allant de l'acier au carbone à l'acier inoxydable 316L. Une attention particulière doit être portée à la compatibilité des matériaux des petites pièces, telles que les ressorts de soupape. La tuyauterie du système doit être équipée de réservoirs tampons de volume suffisant pour réduire efficacement les pulsations du débit de gaz et minimiser les dommages dus à la fatigue des tuyaux et des équipements.
03

Collecte obligatoire des fuites et dispositifs de sécurité :

Les compresseurs à piston doivent tenir compte du risque de fuite au niveau de leurs joints dynamiques. Par conséquent, leur conception doit intégrer un système fermé de collecte des gaz de fuite afin d'acheminer ces gaz vers une unité de traitement des gaz résiduaires (par exemple, un épurateur de soude caustique). Les orifices de décharge des soupapes de sécurité ne doivent en aucun cas être raccordés directement à l'atmosphère et doivent être reliés au système de traitement. De plus, des détecteurs fixes de concentration de chlore et des alarmes doivent être installés dans le bâtiment du compresseur et dans les zones à risque de fuite, et reliés au système de ventilation.

Certificat

SÉLECTION DU MODÈLE

Type Z

Type V/W

Type M

Type D

course du piston 80 mm, 95 mm	Force du piston 10 kN à 25 kN
Pouvoir 7,5 kW - 55 kW	Nombre de bancs de cylindres 1/2
Vitesse du vilebrequin 740 tr/min, 980 tr/min	Nombre d'étages de compression 1/2/3/4
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

course du piston 92 mm, 95 mm, 105 mm, 120 mm	Force du piston 25 kN, 45 kN, 65 kN
Nombre d'étages de compression 1/2/3/4	Nombre de bancs de cylindres 2/3/4
Vitesse du vilebrequin 740 tr/min, 980 tr/min	Pouvoir 15 kW - 220 kW
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

Compresseur à piston de chlore sans huile

course du piston 92 mm ~ 315 mm	Force du piston 45 kN ~ 660 kN
Nombre d'étages de compression 1/2/3/4	Nombre de bancs de cylindres 4
Vitesse du vilebrequin 300 tr/min ~ 980 tr/min	Pouvoir 160 kW - 3000 kW
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

course du piston 92 mm ~ 315 mm	Force du piston 25 kN ~ 200 kN
Nombre d'étages de compression 1/2/3/4	Nombre de bancs de cylindres 2
Vitesse du vilebrequin 300 tr/min ~ 980 tr/min	Pouvoir 30 kW - 1000 kW
Mode de conduite moteur électrique, moteur diesel, moteur à gaz naturel

AVEC

Type vertical

DANS

Sans huile / F : Refroidi par air

2.1

Débit volumique réel (m3/min)

0,15

Pression d'entrée (barg)

Pression de sortie (barg)

N° de série	Modèle	Couler	Pression d'entrée	Pression de sortie	Puissance du moteur
N° de série	Modèle	(Nm³/h)	(Mpa)	(MPa)	(kW)
1	ZW-2.1/0.15-15	120	0,015	1.5	22
2	ZW-0,9/6-25	320	0,6	2.5	30
3	ZW-0,63/3-35	120	0,3	3.5	22
4	VW-2.6/5-12	800	0,5	1.2	55
5	VW-14/(1-3)-4	1500	1400 ~ 2900	0,1 ~ 0,3	90
6	VW-5/1-45	500	0,1	4.5	135
7	DW-6.0/(1~3)-25	840	0,1 ~ 0,3	2.5	200
8	DW-0,92/16-25	800	1.6	2.5	185
9	DW-6.7/2-25	1020	0,2	2.5	185
10	MW-154/6	10500	0,05	0,6	1100
11	MW-6/15-21	6000	1,5-2,0	2.1	185
12	M-40/3-7	9000	0,3	0,7	450