氯气处理工艺总结

第50卷第7期氯碱工业Vol 50. No. 72014年7月Chlor- Alkali IndustryJul.,2014【氯氢处理】氯气处理工艺总结陈马亮·,刘芳(内蒙古君正化工有限责任公司,内蒙古乌海016000)[关键词]氯气;干燥;工艺流程[摘要]简要介绍了2种氯气处理工艺:①传统的泡沫筛板塔干燥及纳氏泵输送工艺;②洗涤塔捕集器、填料塔、泡罩塔相串联及透平机输送工艺。并从工艺流程、工艺特点以及实践运行等方面进行比较,发现后一种氯气处理工艺具有工艺结构简单、操作弹性大等优点。[中图分类号]TQ0282[文献标志码]B[文章编号]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.氯气处理工序是氯碱生产中至关重要的环节之塔相串联及透平氯压机输送工艺。与传统工艺相,受到氯碱行业的高度重视。近年来氯碱行业在比,新工艺具有结构简单、处理能力大维修费用低国内发展迅猛,氯气处理工艺也取得了巨大的进步等优点。因此新建企业有必要选择一套在节能降耗、操作维护性价比等方面具有优势且适用于本厂的氯气干2传统氯气处理工艺流程简述燥方案。化工二部釆用的是传统氯气处理工艺,其工艺1简介流程如下:从电解来的80~90℃高温湿氯气进入内蒙古君正化工有限责任公司(以下简称“君段钛冷却器,用一段循环水冷却至40℃左右再进正化工”)有3个分公司:化工二部、化工一部和实入二段钛冷却器,用5℃冷冻水冷却至12~15℃业部。化工二部为原黄河化工厂,于1991年投入运冷却后的氯气经水雾捕集器除去氯气中水雾后,进行初期具有双6ka烧碱对应的氯气处理装置经泡沫干燥塔用浓硫酸干燥,干燥后的氯气用氯气扩建改造,现具有5.7万ta烧碱对应的氯气处理压缩机(纳氏泵)加压后分送液氯工序和氯化氢合装置,采用传统的泡沫筛板塔干燥及纳氏泵输送工艺;化工一部为2008年新建聚氯乙烯树脂厂,200成工序。年一次试车成功具有2万∽a离子膜法烧碱对应3氯气处理新工艺流程简述的氯气处理装置,采用洗涤塔、捕集器、填料塔、泡罩化工一部为新建厂,综合各方面因素选择了中国煤化工·【作者简介陈马亮(986-),男,硕士,2011年毕业于山西大学有机化学CNMHG正化工有限责任公司生产技术部从事PVC研究工作。[收稿日期]2013-09-03氯氢处理氯碱工业2014年套较先进的工艺流程,其工艺流程如下:由电解工序自控阀送入离子膜电解工序进行真空脱氯,脱氯后来的约85℃的湿氯气进入氯气洗涤塔底部,与约的氯水与离子膜淡盐水一起送入一次盐水工序化37℃的循环氯水直接逆流接触将氯气冷却到约45盐氯水全部回收利用,且经脱氯工序产生的氯气纯℃,氯气中85%-90%的水分被冷凝并除去了氯度较高,可以一起并入氯气系统,这样不仅解决了氯气中夹带的盐雾。出塔氯气进入两段钛管冷却器,水排放产生的环境污染问题,还取得了较好的经济分别与循环水和5℃水间接换热,控制出二段钛管和社会效益。冷却器氯气出口温度在12~15℃。冷却后的氯气氯水及氯气回收测算计算依据如下。按化工经水雾捕集器过滤后进入干燥系统部实际运行负荷,其中:离子膜法烧碱运行电流氯水洗涤、冷却冷凝下来的溶解有氯气的氯水13.77kA,8台离子膜电解槽共安装1280个单元在氯气洗涤塔液位控制系统自动控制下,由氯水循槽,年运行时间800h,电流效率按95%计。氯气环泵送至电解工段的淡盐水脱氯工序。中水蒸气含量如表1所示经过水雾捕集器过滤的12~15℃氯气进入填表1不同温度下饱和湿氯气中的水蒸气含量料干燥塔下部,循环酸由硫酸循环泵送出,进人填料Table 1 Moisture content in saturated wet chlorine干燥塔上部,与氯气逆流接触除去氯气中的水分。at different temperature氯气中的部分水分被硫酸吸收,出填料干燥塔的氯温度℃气再进入泡罩干燥塔下部,与由浓硫酸高位槽流入水燕气含量/(gkg)4.35.919360数的浓硫酸经泡罩错流接触,进一步得到干燥,从泡罩进氯气洗涤塔温度80℃,水蒸气含量干燥塔出来的氯气经过酸雾捕集器后经透平氯气压219gkg,出二段钛冷却器氯水温度15℃,水蒸气缩机压缩后进入分配台送至其他工序使用。含量4.3g/kg,氯水回收计算如下。4两套氯气处理工艺比较(1)电解产生氯气量。4.1氯气冷却及氯水处理1.325×1280×13770×0.95×8000×10-6≈电解来的氯气温度较高几乎为水蒸气所饱和。177490(a)湿氯气夹带的水蒸气与温度有关,温度越高所带的(2)回收冷凝氯水量:水蒸气量越大,温度越低所带的水蒸气量则越小。(219-4.3)×177490÷1000≈38100(t/a)因此可以通过冷却降温措施降低湿氯气的温度,减(3)年回收氯气量计算如下。小饱和水蒸气分压,进而降低湿氯气的含水量。氯查参考文献),氯气在1kg水中的溶解度为气的冷却有直接冷却和间接冷却两种。化工二部采4g,回收氯气量为用的传统工艺只包含间接冷却,而化工一部采用的38100×4÷1000≈152.4(U/a)。新工艺为直接冷却和间接冷却串联的方法。4.2氯气干燥工艺传统工艺没有氯气洗涤设备,高温湿氯气直接氯气干燥是氯气处理至关重要的环节,干燥后进入钛管冷却器进行间接冷却,这样的工艺系统容的氯气如果水含量超标,将加剧氯气输送等后续工易造成氯气中盐等杂质含量高,堵塞后续设备并影序管道和设备的腐蚀给整个生产系统带来严重的响干燥效果。同时高温湿氯气遇到的第一个冷却器后果。为钛管冷却器,这就造成在钛管冷却器产生大量的传统工艺采用单一的泡沫干燥塔工艺流程,氯氯气冷凝水——氯水。氯气在水中的溶解度较大,气干燥效果较差,干燥后的氯气含水质量分数约这部分氯水溶解有大量的氯气,化工二部没有脱氯0.02%。氯气在进入泡沫干燥塔前先经过水雾捕集设备这部分氯水没有经过处理直接排入地沟,不仅器,捕集器所使用的是含氟硅油玻璃棉这种设备仅污染了环境,而且损失了大量的氯气。能除去粒径大于3μm的雾粒,还有许多夹带在氯新工艺采用洗涤塔直接冷却与钛管冷却器间接气当中的水雾没有被除去需要消耗大量的浓硫酸冷却串联的方法洗涤冷却高温湿氯气。氯水经氯水来干燥氯气,增加了消耗。泵在氯气洗涤塔内与高温湿氯气逆流接触,不仅能新工艺采中国煤化立料塔与泡罩使高温湿氯气冷却降温还较好地去除氯气中的盐塔串联的流程CNMHG3wm的雾雾等杂质。钛管冷却器中的冷却氯水进入洗涤塔供粒1,9.3%除去小于粒径5μm的雾粒。使用此洗涤塔冷却使用,同时洗涤塔内产生的多余氯水经水雾捕集器使进入后续填料塔和泡罩塔的水雾大量第7期陈马亮等:氯气处理工艺总结氯氢处理wwAe减少,进而降低了氯气干燥剂硫酸的消耗,提高了氯气流压力上升,满足后续工艺使用要求。透平氯压气干燥工艺的运行品质。本装置进氯压机前的酸雾机的特点是自动化程度高、动力消耗低、输出压力捕集器也釆用孟莫克滤芯。高、气量大、运行费用低等优点。但是此设备要求氯填料塔与泡罩塔的组合俗称“阿克苏流程”。中含水质量分数一般不大于0.015%,对氯气干燥泡罩塔的塔板上留有一定厚度的硫酸层,氯气经过工艺要求较高。但是采用新的氯气洗涤和干燥工艺倒扣的碗型泡罩流经硫酸层时,气液两相可以充分后氯中含水质量分数一直维持在0.01%以下,完全接触,通过浓硫酸的吸水性可以很好地吸收氯气中满足这一要求。经过4年的运行,透平氯压机运行的水。当氯气中含水量大或者氯气流量大时可以通平稳。过增大下酸量的方法减少氯气中的水分,因此此流5结语程具有氯气处理量大、操作弹性大、操作灵活等特综上所述君正化工一部采用了一个适宜于本厂点。填料塔和泡罩塔的组合流程能很好地适应气体的氯气处理新工艺,使我厂在节能、环保、自动化、运流量的变化具有优势互补、干燥效率高等特点“。行维护等方面取得了巨大进步。经过4年的使用经过两年的运行,此流程进透平氯压机的氯中含水设备运行平稳,氯气干燥达到了预期目标,干燥系统质量分数一直低于0.01%。操作稳定,为后续的工序提供了稳定、优质的干燥氯4.3氯气压缩输送气氯气经干燥后需经过压缩输送到各个用户使参考文献用,各工艺所使用的输送设备也各不相同。[1]化工部化工司氯碱生产技术[M].北京:化学工业出版化工二部传统工艺的氯气压缩输送设备为3台社,1985:87纳氏泵,开2备1,单台最大处理能力1350m3/h,其[2]方度蒋兰荪吴正德氯碱工艺学[M]北京:化学工艺优点是工艺简单操作方便、对氯中含水和杂质的要出版社,1990:102求不严格;但它也具有输送压力低耗电量大、占地31李风格段结琴氯气处理工艺改进及技术要点[J氯面积大、运行费用高等缺点。碱工业,2005(12):28-30化工一部新工艺的氯气输送设备为透平氯气压4]蔡永久氯气处理工艺改进[J氯碱工业,2011,478):15-19缩机,此设备是借助叶轮的高速旋转所产生的离心[编辑:蔡春艳]力对氯气流做功,使之获得动能和静压能,从而使氯(上接第24页)定,槽电压呈稳步上升状态,但是在检修过程中发现从以上数据统计可以得出以下结论。个别撤下的膜几乎无法修补,这主要和膜极距槽的(1)在基本相同的工艺参数下,膜极距槽电压结构特点有关。极网全部更新的电解槽运行还是很优势非常明显,代表了离子膜电解槽的发展趋势,但稳定的。极网重涂的电解槽,运行过程中涂层损失是一次性投资大,工艺变动较多,要增加1条停车用较大,电压上升较快。阴极网未更换的电解槽运行纯水管线以及极化整流装置。在电解槽开停车以及初期电压较高但是由于其一次性投资少,在极网涂洗槽过程中应特别注意遵守操作要求,不能出现负层寿命将尽的后期还是有优势的。压差。总之,不论采用何种方式修复离子膜电解槽,最(2)更新全部极网,电解槽电压运行稳定,但是重要的是在修复过程中把好质量关,而且在初期运一次性投资大。行时严格控制电解的工艺指标,保证涂层的使用寿(3)极网重涂,电解槽电压初期稳定,运行过程命。中电压上升较快,一次性投资较少。参考文献(4)阴极网未更换,电解槽电压较高,但是一次[1]程殿彬程伯森施孝奎离子膜法制碱生产技术[M].性投资少。北京:化学中国煤化工4电解槽运行面临的问题YHCNMHG辑:蔡春艳]电解槽大修后,从目前来看,膜极距槽运行较稳