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氯气处理工艺技术方案的选择

作者:南京宗奥保洁公司    时间:2017-02-23 09:18:37    信息来源:本站原创     点击:

    氯气处理是氯碱生产中的关键工序,氯气处理运行的质量直接影响电解装置安全、稳定生产以及电解槽运行的质量和寿命。处理后的氯气质量直接影响着液氯装置运行质量和其他用氯装置的生产运行。

    国内各氯碱企业选择不同的氯气处理生产工艺,控制水平和操作要求也大不相同,处理后的氯气质量特别是氯中含水也有差异。

    近年来,特别是离子膜电解技术和装置的普遍应用,对氯气处理提出了更高要求。各企业在氯气处理上对工艺、设备、控制方式进行探讨、力求工艺更合理、装置更先进、操作更稳定、消耗更低、效率更高、质量更好,一大批新技术、新工艺、新材料得到应用,对整个氯碱行业的发展起到了推动作用。山东华阳农药化工集团氯碱厂(简称华阳氯碱厂),原有1套2万t/a隔膜电解装置,为该公司农药及其他化工产品提供烧碱、氯气和氢气。虽然该装置氯气处理系统经过几次改进,但因工艺、设备和操作水平落后,对整个生产装置稳定运行造成一定的影响,而由于氯气中含水不稳定,给后续工序生产带来安全隐患。

    近几年来,随着华阳科技上市成功,集团公司迅速壮大,新的农药品种不断增加和精细化工产品的建成投产,对烧碱、氯气和氢气、盐酸的需求量大增,需要扩大烧碱生产能力。2004年初,经考查论证,决定建设1套离子膜烧碱生产装置,其中氯气处理工序选择国内的先进工艺。

    2 原氯气处理工艺流程

    2.1 原氯气生产工艺

    华阳氯碱厂已有二十多年生产历史,氯气处理工艺虽然经过多次改造,但仍较落后。工艺流程见图1(略)。

    由电解生产的氯气经管道自然冷却,温度由85℃降至八十摄氏度左右,含有大量水蒸气、盐雾和少量的有机物等杂质,至氯气处理工序进入氯水洗涤塔,水洗冷却,温度降至40-50℃,除去大部分水蒸气及盐粉,进入一级钛管冷却器,用循环水冷却后,进入二级钛冷却器,用7-9℃冷冻水进行冷却,温度降至12-18℃,然后通过水雾捕集器除去水雾后进入硫酸筛板塔,用质量分数为93%的硫酸进行干燥脱水后,进入纳氏泵,纳氏泵的密封液体为95%-98%的浓硫酸,氯气经纳氏泵中浓硫酸进一步脱水、加压经过气液分离,氯气送至液氯工序或其他用氯单位。浓硫酸经冷却进入纳氏泵进口循环使用,当泵内硫酸质量分数降至95%以下时,需要换酸。

    2.2 存在问题

    由于工艺落后,并采用手动操作控制,在生产中存在着许多问题。(1)氯气吸力波动大,影响电解生产;(2)由于供电原因造成氯气泵突然停泵,倒泵不及时,高压氯气倒回电解工序鼓槽盖,造成氯气外溢污染环境;(3)夏季生产时,氯气含水量不稳定,氯化物含量高,堵塞管道设备,影响后续工序生产;(4)冷却效果差,硫酸消耗高。

    3 新氯气处理工艺方案的选择

    针对老的氯气生产工艺中存在的问题,2004年在离子膜烧碱工程建设之初,对氯气处理工序提出了工艺技术先进,自动化控制水平高,消耗低,生产稳定的要求。经过分析比较,选择了如下改进方案。

    3.1 冷却部分

    用填料塔洗涤代替一段钛冷,较好地除去了湿氯气夹带的盐雾,填料选用CPVC梅花环,比陶瓷填料性能优越。

    3.2 干燥部分

    它是氯气处理较为重要的部分,国内同行业有各种组合方案,比较典型的有(1)一段泡沫塔、二段泡沫塔;(2)一段填料塔、二段泡沫塔;(3)一段填料塔、二段泡罩塔。

   

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