第50卷第7期氯堿工業(yè)Vol 50. No. 72014年7月Chlor- Alkali IndustryJul.,2014【氯氫處理】氯氣處理工藝總結(jié)陳馬亮·,劉芳(內(nèi)蒙古君正化工有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古烏海016000)[關(guān)鍵詞]氯氣;干燥;工藝流程[摘要]簡要介紹了2種氯氣處理工藝:①傳統(tǒng)的泡沫篩板塔干燥及納氏泵輸送工藝;②洗滌塔捕集器、填料塔、泡罩塔相串聯(lián)及透平機輸送工藝。并從工藝流程、工藝特點以及實踐運行等方面進行比較,發(fā)現(xiàn)后一種氯氣處理工藝具有工藝結(jié)構(gòu)簡單、操作彈性大等優(yōu)點。[中圖分類號]TQ0282[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]B[文章編號]1008-133X(2014)07-0025-03Summary on chlorine gas treatment processCHEN Maliang, LIU Fang(Inner Mongolia Junzhen Chemical Industry Co, Ltd, Wuhai 016000,ChinaKey words: chlorine gas; dryiAbstract: Two processes for treating chlorine, i.e., ( traditional foam sieve-plate drying column andash pump transportation, @2 scrubbing tower, trap, and bubble tower in series and turbinetransportation, were introduced. The two processes were compared in respects of process flow, processcharacteristics, and practical running. It was found that the latter process was simple, and had wideoperation flexibility.氯氣處理工序是氯堿生產(chǎn)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)之塔相串聯(lián)及透平氯壓機輸送工藝。與傳統(tǒng)工藝相,受到氯堿行業(yè)的高度重視。近年來氯堿行業(yè)在比,新工藝具有結(jié)構(gòu)簡單、處理能力大維修費用低國內(nèi)發(fā)展迅猛,氯氣處理工藝也取得了巨大的進步等優(yōu)點。因此新建企業(yè)有必要選擇一套在節(jié)能降耗、操作維護性價比等方面具有優(yōu)勢且適用于本廠的氯氣干2傳統(tǒng)氯氣處理工藝流程簡述燥方案。化工二部釆用的是傳統(tǒng)氯氣處理工藝,其工藝1簡介流程如下:從電解來的80~90℃高溫濕氯氣進入內(nèi)蒙古君正化工有限責(zé)任公司(以下簡稱“君段鈦冷卻器,用一段循環(huán)水冷卻至40℃左右再進正化工”)有3個分公司:化工二部、化工一部和實入二段鈦冷卻器,用5℃冷凍水冷卻至12~15℃業(yè)部?；ざ繛樵S河化工廠,于1991年投入運冷卻后的氯氣經(jīng)水霧捕集器除去氯氣中水霧后,進行初期具有雙6ka燒堿對應(yīng)的氯氣處理裝置經(jīng)泡沫干燥塔用濃硫酸干燥,干燥后的氯氣用氯氣擴建改造,現(xiàn)具有5.7萬ta燒堿對應(yīng)的氯氣處理壓縮機(納氏泵)加壓后分送液氯工序和氯化氫合裝置,采用傳統(tǒng)的泡沫篩板塔干燥及納氏泵輸送工藝;化工一部為2008年新建聚氯乙烯樹脂廠,200成工序。年一次試車成功具有2萬∽a離子膜法燒堿對應(yīng)3氯氣處理新工藝流程簡述的氯氣處理裝置,采用洗滌塔、捕集器、填料塔、泡罩化工一部為新建廠,綜合各方面因素選擇了中國煤化工·【作者簡介陳馬亮(986-),男,碩士,2011年畢業(yè)于山西大學(xué)有機化學(xué)CNMHG正化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)技術(shù)部從事PVC研究工作。[收稿日期]2013-09-03氯氫處理氯堿工業(yè)2014年套較先進的工藝流程,其工藝流程如下:由電解工序自控閥送入離子膜電解工序進行真空脫氯,脫氯后來的約85℃的濕氯氣進入氯氣洗滌塔底部,與約的氯水與離子膜淡鹽水一起送入一次鹽水工序化37℃的循環(huán)氯水直接逆流接觸將氯氣冷卻到約45鹽氯水全部回收利用,且經(jīng)脫氯工序產(chǎn)生的氯氣純℃,氯氣中85%-90%的水分被冷凝并除去了氯度較高,可以一起并入氯氣系統(tǒng),這樣不僅解決了氯氣中夾帶的鹽霧。出塔氯氣進入兩段鈦管冷卻器,水排放產(chǎn)生的環(huán)境污染問題,還取得了較好的經(jīng)濟分別與循環(huán)水和5℃水間接換熱,控制出二段鈦管和社會效益。冷卻器氯氣出口溫度在12~15℃。冷卻后的氯氣氯水及氯氣回收測算計算依據(jù)如下。按化工經(jīng)水霧捕集器過濾后進入干燥系統(tǒng)部實際運行負(fù)荷,其中:離子膜法燒堿運行電流氯水洗滌、冷卻冷凝下來的溶解有氯氣的氯水13.77kA,8臺離子膜電解槽共安裝1280個單元在氯氣洗滌塔液位控制系統(tǒng)自動控制下,由氯水循槽,年運行時間800h,電流效率按95%計。氯氣環(huán)泵送至電解工段的淡鹽水脫氯工序。中水蒸氣含量如表1所示經(jīng)過水霧捕集器過濾的12~15℃氯氣進入填表1不同溫度下飽和濕氯氣中的水蒸氣含量料干燥塔下部,循環(huán)酸由硫酸循環(huán)泵送出,進人填料Table 1 Moisture content in saturated wet chlorine干燥塔上部,與氯氣逆流接觸除去氯氣中的水分。at different temperature氯氣中的部分水分被硫酸吸收,出填料干燥塔的氯溫度℃氣再進入泡罩干燥塔下部,與由濃硫酸高位槽流入水燕氣含量/(gkg)4.35.919360數(shù)的濃硫酸經(jīng)泡罩錯流接觸,進一步得到干燥,從泡罩進氯氣洗滌塔溫度80℃,水蒸氣含量干燥塔出來的氯氣經(jīng)過酸霧捕集器后經(jīng)透平氯氣壓219gkg,出二段鈦冷卻器氯水溫度15℃,水蒸氣縮機壓縮后進入分配臺送至其他工序使用。含量4.3g/kg,氯水回收計算如下。4兩套氯氣處理工藝比較(1)電解產(chǎn)生氯氣量。4.1氯氣冷卻及氯水處理1.325×1280×13770×0.95×8000×10-6≈電解來的氯氣溫度較高幾乎為水蒸氣所飽和。177490(a)濕氯氣夾帶的水蒸氣與溫度有關(guān),溫度越高所帶的(2)回收冷凝氯水量:水蒸氣量越大,溫度越低所帶的水蒸氣量則越小。(219-4.3)×177490÷1000≈38100(t/a)因此可以通過冷卻降溫措施降低濕氯氣的溫度,減(3)年回收氯氣量計算如下。小飽和水蒸氣分壓,進而降低濕氯氣的含水量。氯查參考文獻(xiàn)),氯氣在1kg水中的溶解度為氣的冷卻有直接冷卻和間接冷卻兩種?；ざ坎?g,回收氯氣量為用的傳統(tǒng)工藝只包含間接冷卻,而化工一部采用的38100×4÷1000≈152.4(U/a)。新工藝為直接冷卻和間接冷卻串聯(lián)的方法。4.2氯氣干燥工藝傳統(tǒng)工藝沒有氯氣洗滌設(shè)備,高溫濕氯氣直接氯氣干燥是氯氣處理至關(guān)重要的環(huán)節(jié),干燥后進入鈦管冷卻器進行間接冷卻,這樣的工藝系統(tǒng)容的氯氣如果水含量超標(biāo),將加劇氯氣輸送等后續(xù)工易造成氯氣中鹽等雜質(zhì)含量高,堵塞后續(xù)設(shè)備并影序管道和設(shè)備的腐蝕給整個生產(chǎn)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的響干燥效果。同時高溫濕氯氣遇到的第一個冷卻器后果。為鈦管冷卻器,這就造成在鈦管冷卻器產(chǎn)生大量的傳統(tǒng)工藝采用單一的泡沫干燥塔工藝流程,氯氯氣冷凝水——氯水。氯氣在水中的溶解度較大,氣干燥效果較差,干燥后的氯氣含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)約這部分氯水溶解有大量的氯氣,化工二部沒有脫氯0.02%。氯氣在進入泡沫干燥塔前先經(jīng)過水霧捕集設(shè)備這部分氯水沒有經(jīng)過處理直接排入地溝,不僅器,捕集器所使用的是含氟硅油玻璃棉這種設(shè)備僅污染了環(huán)境,而且損失了大量的氯氣。能除去粒徑大于3μm的霧粒,還有許多夾帶在氯新工藝采用洗滌塔直接冷卻與鈦管冷卻器間接氣當(dāng)中的水霧沒有被除去需要消耗大量的濃硫酸冷卻串聯(lián)的方法洗滌冷卻高溫濕氯氣。氯水經(jīng)氯水來干燥氯氣,增加了消耗。泵在氯氣洗滌塔內(nèi)與高溫濕氯氣逆流接觸,不僅能新工藝采中國煤化立料塔與泡罩使高溫濕氯氣冷卻降溫還較好地去除氯氣中的鹽塔串聯(lián)的流程CNMHG3wm的霧霧等雜質(zhì)。鈦管冷卻器中的冷卻氯水進入洗滌塔供粒1,9.3%除去小于粒徑5μm的霧粒。使用此洗滌塔冷卻使用,同時洗滌塔內(nèi)產(chǎn)生的多余氯水經(jīng)水霧捕集器使進入后續(xù)填料塔和泡罩塔的水霧大量第7期陳馬亮等:氯氣處理工藝總結(jié)氯氫處理wwAe減少,進而降低了氯氣干燥劑硫酸的消耗,提高了氯氣流壓力上升,滿足后續(xù)工藝使用要求。透平氯壓氣干燥工藝的運行品質(zhì)。本裝置進氯壓機前的酸霧機的特點是自動化程度高、動力消耗低、輸出壓力捕集器也釆用孟莫克濾芯。高、氣量大、運行費用低等優(yōu)點。但是此設(shè)備要求氯填料塔與泡罩塔的組合俗稱“阿克蘇流程”。中含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不大于0.015%,對氯氣干燥泡罩塔的塔板上留有一定厚度的硫酸層,氯氣經(jīng)過工藝要求較高。但是采用新的氯氣洗滌和干燥工藝倒扣的碗型泡罩流經(jīng)硫酸層時,氣液兩相可以充分后氯中含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)一直維持在0.01%以下,完全接觸,通過濃硫酸的吸水性可以很好地吸收氯氣中滿足這一要求。經(jīng)過4年的運行,透平氯壓機運行的水。當(dāng)氯氣中含水量大或者氯氣流量大時可以通平穩(wěn)。過增大下酸量的方法減少氯氣中的水分,因此此流5結(jié)語程具有氯氣處理量大、操作彈性大、操作靈活等特綜上所述君正化工一部采用了一個適宜于本廠點。填料塔和泡罩塔的組合流程能很好地適應(yīng)氣體的氯氣處理新工藝,使我廠在節(jié)能、環(huán)保、自動化、運流量的變化具有優(yōu)勢互補、干燥效率高等特點“。行維護等方面取得了巨大進步。經(jīng)過4年的使用經(jīng)過兩年的運行,此流程進透平氯壓機的氯中含水設(shè)備運行平穩(wěn),氯氣干燥達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),干燥系統(tǒng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一直低于0.01%。操作穩(wěn)定,為后續(xù)的工序提供了穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的干燥氯4.3氯氣壓縮輸送氣氯氣經(jīng)干燥后需經(jīng)過壓縮輸送到各個用戶使參考文獻(xiàn)用,各工藝所使用的輸送設(shè)備也各不相同。[1]化工部化工司氯堿生產(chǎn)技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版化工二部傳統(tǒng)工藝的氯氣壓縮輸送設(shè)備為3臺社,1985:87納氏泵,開2備1,單臺最大處理能力1350m3/h,其[2]方度蔣蘭蓀吳正德氯堿工藝學(xué)[M]北京:化學(xué)工藝優(yōu)點是工藝簡單操作方便、對氯中含水和雜質(zhì)的要出版社,1990:102求不嚴(yán)格;但它也具有輸送壓力低耗電量大、占地31李風(fēng)格段結(jié)琴氯氣處理工藝改進及技術(shù)要點[J氯面積大、運行費用高等缺點。堿工業(yè),2005(12):28-30化工一部新工藝的氯氣輸送設(shè)備為透平氯氣壓4]蔡永久氯氣處理工藝改進[J氯堿工業(yè),2011,478):15-19縮機,此設(shè)備是借助葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心[編輯:蔡春艷]力對氯氣流做功,使之獲得動能和靜壓能,從而使氯(上接第24頁)定,槽電壓呈穩(wěn)步上升狀態(tài),但是在檢修過程中發(fā)現(xiàn)從以上數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以得出以下結(jié)論。個別撤下的膜幾乎無法修補,這主要和膜極距槽的(1)在基本相同的工藝參數(shù)下,膜極距槽電壓結(jié)構(gòu)特點有關(guān)。極網(wǎng)全部更新的電解槽運行還是很優(yōu)勢非常明顯,代表了離子膜電解槽的發(fā)展趨勢,但穩(wěn)定的。極網(wǎng)重涂的電解槽,運行過程中涂層損失是一次性投資大,工藝變動較多,要增加1條停車用較大,電壓上升較快。陰極網(wǎng)未更換的電解槽運行純水管線以及極化整流裝置。在電解槽開停車以及初期電壓較高但是由于其一次性投資少,在極網(wǎng)涂洗槽過程中應(yīng)特別注意遵守操作要求,不能出現(xiàn)負(fù)層壽命將盡的后期還是有優(yōu)勢的。壓差。總之,不論采用何種方式修復(fù)離子膜電解槽,最(2)更新全部極網(wǎng),電解槽電壓運行穩(wěn)定,但是重要的是在修復(fù)過程中把好質(zhì)量關(guān),而且在初期運一次性投資大。行時嚴(yán)格控制電解的工藝指標(biāo),保證涂層的使用壽(3)極網(wǎng)重涂,電解槽電壓初期穩(wěn)定,運行過程命。中電壓上升較快,一次性投資較少。參考文獻(xiàn)(4)陰極網(wǎng)未更換,電解槽電壓較高,但是一次[1]程殿彬程伯森施孝奎離子膜法制堿生產(chǎn)技術(shù)[M].性投資少。北京:化學(xué)中國煤化工4電解槽運行面臨的問題YHCNMHG輯:蔡春艷]電解槽大修后,從目前來看,膜極距槽運行較穩(wěn)