氯氢处理系统的改造

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新老氯氢处理装置对比

［关键词］氯；；氢处理装置［摘要］从工艺流程、设备选型和节能等方面对比江苏北方氯碱集团有限公司改造前后的氯、氢处理装置。［文献标识码］Ｂ［文章编号］１０ —１３２０）３— ０８－２０８３Ｘ（０７００１０［中图分类号］Ｔ０８２Ｑ２．
大，寿命短，维修量大，维修工作环境差。压缩过程
中，浓硫酸会吸收氯气中残留的水，浓度会降低，其对金属的腐蚀性增强，叶轮受到腐蚀后，影响纳氏将泵的正常运转。由于使用了浓硫酸，些杂质会随一
着浓硫酸进入纳氏泵，中的固体微粒使机械密封其面摩擦副精度降低，造成泄漏。
目前，苏北方氯碱集团有限公司（江以下简称 “ 北方氯碱公司” 的离子膜烧碱生产能力是ｌ）０万ｔａ配套的氯氢处理装置有２套，装置能够处理／，老４万ｔａ／烧碱装置产生的ＣＨ，ｌ和新装置能够处理６万ｔａ／烧碱装置产生的Ｃ和Ｈ。这２８月建成投
沫干燥塔的阻力损失大。纳氏泵是液环式压缩机，
冷凝的氯水送去脱氯。３个钛冷却器选用换热面积为１０ｍ１的列管式冷却器，由于湿氯气与冷却水的温差较大，热器选用填料形式，换缺点是冷却水易从
填料密封处泄漏，响现场环境。水雾捕集器为填影
置。
１氯气冷却和除水雾单元
老装置工艺流程为：自电解的湿氯气首先进来入２个并联的一段钛冷却器，与管间的冷却水进行热交换，再进入二段钛冷却器（个）１和水雾捕集器，

关于氯碱企业氯氢处理工段改造的建议

关于氯碱企业氯氢处理工段改造的建议摘要：氯碱工业的氯喉干燥工艺既为了安全生产，为了保护环境要求更加严格。

氯碱工业越来越受到重视，特别是考虑到涡轮压缩机的广泛应用，节能效果更加明显选择合适的氯干燥工艺，优化工艺保证高质量的氯回收。

关键词：氯碱企业；氯氢处理工段；改造建议；目前一些氯碱生产企业陈旧，耗能大，容易发生污染物泄漏安全系数低，需要对现有设备和工艺进行改造。

氯氢回收工段建议如下。

一、氯碱企业氯氢处理工段实际生产中存在的突出问题在工厂制造设备更加分散，对操作和管理造成了极大的不便。

氯处理系统状态碱生产装置功率1.4万t / a(氯1.4万t / a)运作的1995年4月12多年逐渐过时了,事故而造成某些炮塔系统晾干氯能干她所说的话。

4万t / a氯加工技术在碱性生产设备上。

对于传统的泡沫材料加工和纳米特泵转运技术，干燥效果很差(包括约0.06%的生产质量)，大量的设备，大片的面积，糟糕的生产环境和其他不足。

系统产生的高湿度和低质量的氯气不符合涡轮机的要求;腐蚀生产系统的设备管道，影响正常安全生产生产能力的生产和发展;在氯化氢和液氯等过程中，也可能对产品的生产和质量产生某些负面影响。

系统中的硫酸消费量很高，泵氯的总消费量约为每小时25公斤效率低，电力消耗较大，生产成本更高。

无氯干燥系统中的净化过程不纯，可能导致设备中的形成并影响干燥效率;其次，NCIL很容易产生电解环节，它在加工过程中积累起来，威胁到安全生产。

这个系统产生的气体冷凝水具有有害的氯气排放，它不被有效处理，直接进入污水中，造成环境污染。

二、氯碱企业氯氢处理工段改造的建议1.氯气处理工序。

1)氯冷却器:湿氯中的盐雾净化，特别是NCL3部分净化，减少因NCL3浓缩而引起的液态氯油箱爆炸的危险;生氯冷却，钛冷却剂热传导下降。

2)连续干燥的洗涤器，干燥柱选择先进设备，分离塔效率高，弹性高，操作安全可靠。

3)新的氯气压缩机取代了旧的纳特泵，空间站数量减少，能源消耗减少，自动化更高，安全更好。

氯碱化工氯气废气处理系统安全环保

氯碱化工氯气废气处理系统安全环保摘要：氯碱化工属于化学工业企业常用生产项目，然而，氯碱化工生产时常产生一些氯气废气，不仅会对环境带来一定污染，还会损害生产人员身体健康。

所以，需做好氯气废气有效处理，保证氯碱废气处理效果。

为符合节能及减排要求，应针对氯碱化工涉及的氯气废气相关处理系统进行及时优化和改进，保证其更加安全及环保，保证氯碱化工绿色生产。

关键词：氯碱化工；氯气废气处理系统；安全环保1导言随着人们的生活水平之间提高，对生活环境的质量要求也越来越高。

在过去总走着边污染边发展的老路，给生态环境造成了严重的破坏。

在环保意识逐渐觉醒的过程中，我们已经清楚地明白在生产过程中进行必要的毒害处理是十分重要的。

在氯碱化工生产的过程中会产生大量的氯气废气，如果不经过环保处理直接排放在空气中，不仅会污染生态环境，还有可能导致周边居民中毒致癌。

在氯碱化工厂中使用氯气废气处理系统是安全环保意识的强烈体现，必须得到管理人员的重视。

2氯碱化工生产的概述2.1氯碱化工行业氯碱化工生产是化工生产行业中较为常见的一种基础原料生产过程，由于在实际生产的过程中会向外释放氯气废气，对环境造成严重的污染和破坏，加强对氯碱化工行业尾气的净化处理工作十分重要。

一方面，氯气对人体有毒害作用，生产人员若因为操作失误吸收了逸散的氯气，可能会出现中毒的情况，严重者还会对身体机能造成影响。

在氯碱化工生产运行的过程中，必须做好对废气的处理工作，加强废气的密封性，并要求工作人员在进入生产现场穿戴带有保护效果的服装。

另一方面，如果氯气直接排放到自然环境中，会对臭氧层产生较大破坏。

氯气溶解到水中后会形成次氯酸溶液，具有较强的氧化效果，和一些有机物结合会生成致癌物质，不仅对河流周边生长的植物会造成毒害，若被居民误食也会出现中毒情况。

2.2氯气处理原理目前在氯碱化工生产过程中，对废氯气的处理方式主要有两种。

第一，可以用碱性溶液吸附生产过程中产生的氯气，使其形成氯碱溶液，成为化工企业在生产过程中应用的原料之一,这种方式的经济价值较高，但也有一定的弊端,氯气在水溶液中的溶解程度有限，必须通过合理的处理系统设计，保证氯气在系统中受到的气压能够使其完全溶解在碱性溶液中，否则可能会出现氯气逸散的情况;第二，还可以由氯气参与氧化还原反应，将氯气制备为其他可供化工企业生产使用的原材料,这种处理方式对系统设计的要求较高，且参与氧化还原反应投入的原料成本较高,氯气一般可以作为氧化剂参与化学反应，根据需求的差异，可以使用不同的还原剂，但反应过程中可能需要高温、高压和催化剂的参与。

氯水回收利用改造总结

却器、雾捕集器中冷凝后，水以饱和氯水的形式排出。氯水外排不仅污染环境，而且危害职工的身体
健康。按照烧碱生产能力６万ｔａ计算，凝下来的／冷饱和氯水量约为１３万ｔａ饱和氯水中氯气与水质．／，量比按００４１计算（同温度下饱和氯水中氯．０：来不
氯水罐（２台）１２０，９０：０Ｈ１０。钢衬聚四氟乙烯管道（９Ｉ：６。３０Ｉ）Ｄ５Ｔ衬聚四氟乙烯球阀（）Ｄ６Ｐ．。６个：５，１６
２原理及工艺流程
将氯气总管上的各个氯气水封罐、氯水洗涤塔、
［关键词］氯水；回收；再利用［中图分类号］Ｔ０８２Ｑ２．［文献标志码］Ｂ［文章编号】１００８—１３２１）２— ０４—０３Ｘ（００００２２
１氯水外排的危害
正常生产情况下，电解工段送出的湿氯气温由度在８５℃左右，有大量水蒸气，管道输送过程含在
待储槽中的液位达到９％时，０启动相应氯水泵打往电解的脱氯塔进行脱氯。由氯水洗涤塔、管冷却钛
器、雾捕集器冷凝下来的氯水经氯水循环泵后的水
罐的安装及所有预留接口工作，同时对整个流程管
道做了保温，防止低温受冻，响生产。以影
第４６卷
第２期
氯碱
工
业
Ｖｏ．４１６，Ｎｏ２．Ｆｅｂ．，２００１

氯氢处理工艺自动化控制改造与运行

第５３卷第２期２０１７年２月
氯碱工业
Ｃｈｌｏｒ —ＡｌｋａｌｉＩｎｄｕｓｔ２０１７
【氯氢处理】
氯氢处理工艺自动化控制改造与运行
ｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｎｓｕｒｅｄ．
甘肃稀土新材料股份有限公司烧碱厂（以下简称“ 甘肃稀土 ” ）建于１９８９年，主要生产液碱、盐酸及液氯３种产品，２０１１年完成氯工程复极式高密度离子膜电解槽２万ｔ／ａ烧碱生产能力的升级改造工程。原氯、氢处理的压力调节远不能满足离子膜电解系统开停车及正常运行要求，手动调节氯氢压力波动大，无法保证离子膜电解槽压力压差，极易损害离子膜，也无法确保２万ｔ／ａ离子膜烧碱的安全高
ｃｈｌｏｉｎｒｅａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ｃｈｌｏｉｎｒｅｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｈｙｄｒｏｃｈｌｏｉｒｃａｃｉｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｈｙｄｒｏｇｅｎｐｕｍｐ，ｔｈｅｓａｆｅ，ｓｔａｂｌｅａｎｄｅｉｃｆｉｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｉｏｎ — ｅｘｃｈａｎｇｅｍｅｍｂｒａｎｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓｓｙｓｔｅｍ，

氯氢处理工艺自动化控制改造研究

氯氢处理工艺自动化控制改造研究离子膜电解系统在浓缩、脱盐、净化以及电化合成方面具有极高的技术优势，被广泛地应用于放射性废水处理、工业用水制备、电镀废液回收等领域，特别是在氯碱工业中的应用效果最为显著。

但传统的氯氢处理的压力调节远远不能满足离子膜电解系统的正常运行要求。

手动调节操作容易导致氯氢压力大幅波动，无法保证离子膜电解槽压力压差，会极大地影响离子膜烧碱的安全性和平稳性。

以2万t/a烧碱能力系统改造为例进行论述。

1氯气系统自动控制优化原氯气处理工艺流程示意图见图1。

1.1原氯氢系统存在的问题（1）离子膜电解槽的安全规范将总管压力控制在0~3kPa，氯气、氢气总管压差控制在4.8~5.2kPa。

原工艺采用回流一定氯气的办法调解电解槽氯气压力，对回流阀门的手动操作频繁、缺乏及时性和稳定性，会造成电解氯、氢压力频繁发生波动，导致压差不稳，很容易达到或超过电解槽氯氢总管的压力限值而造成运行停止。

（2）氯气泵在实际生产过程中容易因低压配电故障而突然跳车，这种氯气泵紧急跳停现象往往伴有对系统的严重倒压，对电解槽离子膜损害极大。

（3）外电网闪烁会造成电解整流器的紧急跳闸，电解系统氯氢总管自控阀会紧急停车，氯氢泵抽空力大增，若不及时打开对空阀，容易导致氯氢泄漏，发生人员中毒事故。

1.2氢气系统优化（1）进行氯气回流阀的自动调节改造。

在氯气分配台增加氯气回流自控调节阀，并根据运行需要进行阀门优化。

例如将自控阀DN80升级为自控回流阀DN32。

在原系统中，氯气后系统输送压力大于0.11MPa，而电解系统氯气总管压力不能超过3kPa，这就导致前后压力相差较大。

使用原有的自控阀时即便阀门开度很小，也会出现系统压力明显升高的问题。

特别是在氯气温度较高的条件下，回流阀门只能维持在不足5%的极小范围内，这就导致氯气干燥系统无法完成泵酸的换酸操作，必须增加一道降电流操作才能进行换泵酸操作，效率大为降低。

但在阀门进行优化后，运行实践表明，在18kA的电流运行条件下，氯气泵的前进口阀开度能达到80%左右，回流阀开度可达到30%~40%，能实现稳定的回流调节，可正常进行换酸，并保证系统压力的平稳。

事故氯处理的改造方案

1 事故氯处理的改造方案事故氯处理装置就是利用高位槽中已配制好的碱液，在吸收塔内吸收压力大的氯气或突然停电情况下外泄氯气的装置。

1.1 事故氯气总量计算公司隔膜系统运行电流23000KA，运行电解槽共56台；离子膜系统运行电流42000KA，运行电解槽18台；氯气事故处理时间10分钟；因公司整流系统电流波动较大，氯气水封压力设为3KPa，对于突然动力停电，外逸氯气主要来源于氯气止回阀前、氯泵后的高压氯气，该部分氯气约有48kg，压力为0.2MPa；氯泵停电后，此部分高压氯气窜入氯气操作氯气操作压力系统，而冲破水封的外逸量应为32kg，需用碱液进行吸收处理。

对于整流未跳闸，而氯气泵出现故障突停，在10分钟内所需处理的氯气量计算：隔膜来的氯气量为270kg，离子膜来的氯气量为160kg；高压系统回窜的氯气量为32kg。

因此，所需要处理的氯气总量为462kg。

1.2 处理碱量的核算（10min内）碱液浓度的选择：查阅资料可知，20%的碱液不宜结块沉淀，对管道、阀门等设备不易发生堵塞现象，有利于碱液瞬时流动。

折100%碱的消耗为520kg，吸收碱液的浓度为20%，所需的碱液量为2600kg，折碱量为2.1m3。

由实验检测可知，将碱液量增加到4m3时，冲破水封的氯气可基本吸收。

1.3 根据公司需要处理的氯气量和压力情况，吸收塔选择Φ1200×6000，内部采用喷淋方式，便于碱液和氯气的充分接触。

1.4 管径的选择氯气事故时间为10min，设定高位槽内碱液自流时间12min，ω取0.7m/s，由d=18.8v/ω，可选用4寸管作为碱路。

1.5 氯气水封槽的选择根据公司整流系统运行情况，水封高度设置为300mm。

氯气水封槽选择1200×500×800；水封槽氯水溢流口的管径为Dg65。

2 事故氯处理的工艺流程对于动力系统突然停电，氯气操作系统出现大正压后，氯气将冲破氯氢处理氯气水封，进入事故吸收塔；这时，水银计开关已经输出信号，利用直流电能，打开电磁阀，再打开风路、打开自动薄膜调节阀，使高位槽中的碱液自动流入吸收塔，吸收外漏的氯气。

事故氯处理装置的改进

［者简介】同健（９５一）男，程师，作１６，工曾组织离子膜法烧碱项目建设，任山东华阳农药化工集团氯碱厂技术厂现
艺流程见图１。）
设施，以确保整个电解生产系统的安全、污染生可无
产。
山东华阳农药化工集团氯碱厂（以下简称 “ 华
阳氯碱厂 ” 在不断改进氯碱生产装置的同时，加）也强环保设施的投入。随着氯碱生产技术的提高和能
Ｃｈｍｉａｎｕｔｏｐｃａｇｄｔｅａｃｄｅｔｃｌｒｎｅｔｅｔｎａｉｉｙｆｏｌｔｒａｓｒｉｇａｃ— ｅｃｌＩｄｓｒＧｒｕｈｎｅｈｃｉｎｈｏｉｒａｍｅｔｆｃｌｔｒｍｉｙｍｅｗａｅｂｏｂｎｃｉ
开车、停车时生成的氯气不合格，其进行处理、对消
除危害的设施，氯碱生产装置中不可缺少的辅助是
２事故氯处理装置
２１原事故氯处理装置．华阳氯碱厂只有隔膜碱生产装置时，用石灰水吸收事故氯，成的漂白粉溶液外销或排放（工生其
Ｋｅｒｓｃｌｒｎｔｅｔｎａｉｔｉｒｖｍｅｔｃｕｓｉｏａｓｌｔｎｙｗｏｄ：ｈｏｉｅ；ｒａｍｅｔｆｃｌｙ；ｍｐｏｅｎ；ａｔｃｓｄｏｕｉｉｏＡｂｔａｔＷｈｌｘｅｄｉａｓｉｏａｃｐｃｔＣｈｏｓｒｃ：ｉｅｅｔｎｎｇｃｕｔｃｓｄａａｉｙ，ｌｒ—ＡｌａｉＰｌｎｆＳａｏｕｙｎｓｉｉｅｋｌａｔｏｈｎｄｎｇＨａａｇＰｅｔｃｄ

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ｌ一旧洗涤塔；旧钛冷却器；旧水雾捕集器；一干燥塔；２一３一４
５一纳氏泵；一酸分离器；一旧酸捕集器；一旧分配台；６７８９一新洗涤塔；０１一新钛冷却器；１１一新水雾捕集器；２ｌ一填料干燥塔；１一泡罩干燥塔；４３１一酸捕集器；５１一透平机；７１，６１一新分配台
完全达到或优于控制指标。氯气洗涤塔出口温度由
４～０℃降到３４０５５— ５℃，钛冷却器出口温度保持１３℃ ，稀酸温度由１～０℃降至ｌ１８２７— ９℃ ，洗涤塔进口压力、干燥塔出口压力、平机进口压力都达透
到控制指标。
见图４。）
３氯气处理系统改造
２００９年金牛钾碱为了充分利用现有设备并提高氯气、氢气处理能力，进行氯氢处理系统的改造。氯气处理系统作了如下技术改造：恢复原氯 ① 气洗涤干燥压缩系统； ②增加１台酸分离器、台酸１捕集器；连接原干燥塔出口和新泡罩塔出口后进 ③
人分离器；在分离器进、口安装连通管，出以备分离
１一洗涤塔；一钛冷却器；一水雾捕集器；一干燥塔；２３４５７，一纳氏泵；，一酸分离器；一酸捕集器；Ｏ６８９１一分配台
器能力不足时使用； ④新增捕集器与旧捕集器并联，进口与分离器出口相连，口与透平机相连。改造出
［关键词］氯气；氢气；扩产；改造
［摘
要］介绍冀中能源邢台矿业集团金牛钾碱分公司产能扩大后，氯氢处理工序的改造过程及技术措施。［文献标志码］Ｂ［文章编号］１００８—１３２１）３－０２０３Ｘ（００００１— ２
［中图分类号］Ｔ０８２Ｑ２．
５一新洗涤塔；一新钛冷却器；一新水雾捕集器；一填料干燥塔；６７８９一泡罩干燥塔；０ｌ一纳氏泵；１酸分离器；２１－１一酸捕集器；１一旧分配台；４３ｌ一酸分离器；５１一酸捕集器；１，６
第４６卷第３期２１００年３月
氯碱
工
业
Ｖｏ．４６，Ｎｏ３１．
ＣｈｌｒＡｌａｉＩｄｓｒｏ — ｋｌｎｕｔｙ
Ｍａ．，２０ｒ０１
【氯氢处理】
氯氢处理系统的改造
索振华
（中能源邢台矿业集团金牛钾碱分公司，冀河北邢台０４０）５００
备）第１，期处理系统停止使用，４台电解槽生产的
氯气完全由新系统处理（详见图３。氢气处理系统）也重新设计安装，更换了氢压机（开１）第１１备，期氢气系统处理原电解槽生产的氢气，氢气系统处新
理新电解槽生产的氢气，在分配台加盲管连接（详
４氢气处理系统改造
氢气处理系统改造如下：２台氢气洗涤塔出口管路加装阀门后连接，３台并联氢压机进口与相连；２套氢气冷却系统进口加阀门与３台并联氢压机出口相连。泵进口总管加充氮管为泵、冷却系统和分配台充氮。单台洗涤塔至并管阀门处加装排空管和取样管。增加１组Ｄ４０回流阀。２台氢气洗涤塔
１第１期氯氢处理工艺
冀中能源邢台矿业集团金牛钾碱分公司（以下简称“ 金牛钾碱” ２０）０３年１月第１工程投产。１期该项目氢氧化钾生产能力２８万ｔａ安装２台北化．／，
机强制循环电解槽，气压缩由２台纳氏泵（氯１开１备）完成，氢气由２台液环泵（１开１备）缩。氯气压处理工艺流程见图１氢气处理工艺流程见图２，。
１一旧洗涤塔；一旧氢压机；一旧分离器；一旧冷却器；２３４
５一旧捕集器；一旧分配台；一新洗涤塔；，一新氢压机；６７８１Ｏ９１一分离器；一新冷却器；一新捕集器；一新分配台，ｌ１２ｌ３１４
出口合并进泵，泵出口合并进２套冷却器系统，可以单走也可以同时运行，加了氢气通道，增同时也可以平衡分布，方便控制，保证洗涤塔出口温度和冷却后的氢气温度。改造后氢气处理工艺流程见图６。
图４第２期氢气处理工艺流程
ｌ旧洗涤塔；，，０氢压机；，，ｌ分离器；一２８１一３９１一
１旧洗涤塔；一旧钛冷却器；～旧水雾捕集器；燥塔；一２３４干
４一旧冷却器；一旧捕集器；一旧分配台；一新洗涤塔；５６７
后氯气处理工艺流程如图５所示。
图１第１期氯气处理工艺流程
１洗涤塔；，一氢压机；５分离器；一２４３，～
６一冷却器；７一捕集器；分配台８一
图２第１期氢气处理工艺流程 Leabharlann ２第２期氯氢处理工艺
２００７年，牛钾碱增加２台自然循环电解槽，金生产能力达到５６万ｔａ．／。氯气处理系统重新设计安装，干燥塔由下段填料上段１个泡罩塔变为填料
塔和泡罩塔２个塔，压机更换为透平机（氯１开１
图３第２期氯气处理工艺流程
［作者简介】索振华（９６）男，１７一，助理工程师，９８年毕业于河北大学化学系。１９
［收稿日期】２００００９— ９— ２
２１
氯碱
工业
２１００血