氯酸盐分解槽的工艺技术改进实践

［ 责任 编辑
程 光辉 ］
Ｐｒ ｃ ｉｅ ｏ ｏ ｅ ｓｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｍ ｐ ｏ ｅ ｅ ｔ ａ ｔｃ ｎ Ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｉ ｒ ｖ ｍ ｎ
ｏ ｌ ｒ ｔ ｃ ｍ ｐ ｓｔｏ ｎ ｆ Ｃｈ ｏ ａ ｅ Ｄｅ ｏ ｏ ｉｉ ｎ Ｔａ ｋ
生成 了氯酸 盐 。氯酸 盐 的产生速 度与 电流效 率有 很 大 的关 系 。电流 效 率越 低 ， 阴极 反迁 移 到 阳 从
极 的 Ｏ 越 多 。若 盐水 中氯 酸 盐 的 含 量 高 将 影 Ｈ一 响氯化 钠 的饱 和度 ； 同时 ， 由于 操作 的原 因 ， 当返
回淡 盐 水 的 ｐ 值 低 于 ７时 ， 酸 盐将 与 Ｈ １ Ｈ 氯 Ｃ 反 应放 出氯 气 ， 而 腐 蚀设 备 及 管 道 。 当氯 酸盐 的 进 浓度较 高 时 ， 会造 成 阳极液 的浓度 偏低 ， 的迁移 水 量大 ， 子膜易起 泡 。 因此 ， 离 设置 离子 膜烧碱 装置 的氯 酸盐 分解槽 是 十分必 要 的。
道 中进行 。
（ ） 后续 管道 中 反应 的氯气 会 在 管道 中积 ４在 存， 造成 了离 心泵 的气蚀 。致 使 Ｐ一３４ ／ ４ Ａ Ｂ泵 的
流量 忽大 忽小 ， 氯酸 盐分 解槽 的液 位极难 控制 ， 反
过来 进一 步影 响 了分解槽 内反应 的正 常进行 。
五、 采取 的对策
置于 ２ １ ０ ０年元 月投 产 ， 装置是 引进 日本 旭化成 该 技术 ， 由蓝 星 （ 北京 ） 工 机 械 有 限 公 司 （ 化 以下 简
Ｎ ＣＯ ＋ Ｈ １ Ｎ Ｃ ＋ Ｃ２ ３ ２ （ ） ａ Ｉ３ ６ Ｃ ＝ ａ１ ３ １Ｔ＋ Ｈ ０ １
２Ｎａ Ｏ３＋４ＨＣ１＝ ＣＩ
中图分 类号 ： Ｑ ２ ． Ｔ １４４
文 献标识 码 ： Ａ
文章 编号 ： ６２— ３２ ２ １ ）１ ０６— ３ １７ ０４ （０ ２ ０ —０２ ０ 同， 通过 创造 高温 强 酸 的条 件使 氯 酸 盐 在槽 内分
解 Ｊ 。主要 发生 了 以下 两个 反应 ：
河 南联 创化 工 第 三期 ｌ ２万 吨离 子 膜烧 碱 装
（） ３
当二氧化氯体积分数超过 １％时 ， ０ 随着浓度 的增大 ， 最大爆炸压力也将增高 ， 二氧化氯在达到 ４ ａ ， １Ｐ 时 无需任何条件也会发生爆炸。 ｋ
三、 现有 工艺设 置情 况 河 南联创 化 工三分 厂离 子膜烧 碱系统 的氯 酸 盐分解 槽装 置 ， “ 化 机 ” 供 基 础 设 计 ， 由 北 提 成套
加 的位 置后 移到 最 靠 近分 解 槽 的 地方 ， 其 投 加 使
后， 能够 迅速进 人 到分解 槽 内 ， 免 了在管道 内的 避
Ｈ １ 出， Ｃ溢 同时 将 分 解 完 成 的 氯气 单 独 送 到 氯 气 总管 ， 少 了废 氯 系统用 碱量 。 减 （） ３ 由于 装 置 未 能 停 车 大检 修 ， 以不 能 对 所 氯酸 盐分 解槽 进行 增 加 隔 板 的施 工 ， 因此 不 可 避
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张红卫 ： 氯酸盐分解槽的工艺技术改进实践
图 １ 改 造 前 流 程 图
四、 生产 运 行 中的故 障分析 河南 联创化 工 三分 厂的氯 酸盐 分解 槽在 运行 中由于控 制原 因 ， 出现 了以下几 方 面 的故 障 ： （） 氯酸盐分解槽运行 中， １在 由于 盐 酸 加 入
由于盐酸浓度偏高 ， 不能瞬时混合均匀 ， ３ ～ 有 ％ ４ 的二 氧化 氯混 人 。因此 在正 常 的生产 中 ， 须 ％ 必
要 加入 适量 的盐 酸 ， 保证 充分 的混 合 ， 量使 分 并 尽
解 反应 按 照式 （ ） 行 ， 则 仍 然 会 给 后 续 生 产 １进 否 带 来极 大 的安全 隐患 。 （ ） 置 原 设 计 Ｐ 一３ ４ ／ 泵 的 流 量 为 ３ 装 ４盐 分 解 工 艺 讨 论 ［ ］ 氯 碱 工 业 ，０ １ 氯 Ｊ． ２１ ，
（ｏ ． １）
该装 置经 改 造 运 行 后 ， 目前 使 用 情 况 良好 。
但 未分解 完 的盐 水 进 入 Ｄ一２０后 ， 有 少 部 分 ８ 仍 继 续反 应 。当前 ， ２ ０的废 氯气 进入废 氯 气 系 Ｄ一 ８ 统， 会增 加废 氯气 系统 的碱用 量 。下一步 ， 计划 在
［］ ２ 山杰 涛． 酸盐 分 解 工艺 技 术 比较 ［ ］ 氯碱 工 业 ， 氯 Ｊ．
２１ ，１） ０ １ （０ ．
Ｄ一 ８ ２０的气相出口增加管路 ， 使氯气可分别去往 氯气 总管 和 废 氯 气 系 统 。并 设 置 自动 阀 由 Ｄ Ｓ Ｃ 进行 自动切 换 ， 当氯气 纯度低 时 ， 气可 去废 氯系 氯
场材 料不 齐 ， 因此 最终 实际 安装情 况如 图 １ 示 ： 所
正是 由于将 相 应 的变 径及 止 回阀取 消 ， 给装 置 投运后 带来 了一定 的麻烦 。因此在 随后 的运行
中， 出现 了一些 问题 。
作者简 介： 张红卫（ ９ ７一） 男 ， １７ ， 河南 济源人 ， 联创化工三分厂助理工程师 。 河南
第 ｌ卷 ｌ
第 １ 期
济源职业技术学院学报
Ｊｕ ａ ｆ ｉｕ ｎＶｏ ａｉｎ ｌａ ｄ Ｔ ｃ ｎｃ ｏ ｏ ｒ ｌ ｏ ｖ ａ ｃ ｔ ａ ｎ ｅ ｈ ｉａ Ｃ ｎ Ｊ ｏ ｌ
Ｖｏ ． １ Ｎ ． １ １ ｏ １
Ｍａ ． ０１ ｒ２ ２
２１ ０ ２年 ３ 月
氯酸盐分解槽 的工艺技术改进实践
本上杜绝了二氧化氯的出现 ， 确保 了后续反应的
安全稳 定运 行 。
（） ２ 改变 了盐 酸 的投 加 位 置 。原来 浓 盐 酸在
盐 水 出换热 器后 就 加 入 ， 在较 高 的盐 水 温度 下浓 盐 酸极 容 易 挥 发 ， 出大 量 的 ＨＣ 气 体 ， 但 不 溢 １ 不 与氯 酸盐发 生反应 ， 果进 人废氯 气 系统 ， 如 造成废
氯 系统用 碱增 多 。现将 盐 酸 的浓 度 降低 ， 把投 并
３ｍ ／ ， ０ ｈ 在施 工 时 由于 根 据 现 场 材 料 情 况 ， 泵 将
的进 口管径 变小 ， 同时取消 了管道 变径 ， 弯头 改 将 为 了现场 制作 。由此 造 成 了管 道 阻力 增 大 ， 体 液 流速 受影 响 。原 设 计 的流 量 达 不 到 ， １ 分 解 ＨＥ 在 槽 内反应 不完 全 ， 之分 解槽 内无 折流 装置 ， 加 盐水 在槽 中 发 生 偏 流 。 在 管 道 内 加 人 体 积 分 数 为
不足 ， 造成 了 Ｈ ｌＮ ＣＯ ｃ／ ａｌ 的摩 尔 比 ≤２ ， 。则 反 应 按 照式 （ ） 行 ， 产 生 部 分 二 氧 化 氯 。 分 解槽 ２进 会 的分解 氯气 若进 入 氯 气 总管 ， 仅 给后 续 生 产 带 不
来 了一 定安 全 隐患 ， 且 对 液 氯 的产 品质 量 影 响 而 更 明显 ， 接影 响 了 产 品 的销 售 。此 种 情 况 主 要 直 发生在 开停 车 的过程 中 。 （ ） Ｈ １Ｎ ＣＯ ２ 当 Ｃ／ ａ Ｉ 的 摩 尔 比在 １ ４左 右 时 ，
张 红 卫
（ 河南联创化工三分厂 ， 南 济源 ４４ ５ ） 河 ５ ６ ０
摘
要 ：分析 了盐水 电解过 程 中氯酸 盐的产 生原 因及危 害 ， 绍 了氯酸 盐分解 槽 的工作 原 理 ， 介 并针
对分 解槽运 行过 程 中的故 障及对 策进行 了阐述 。 关 键词 ：氯酸 盐 ； 解槽 ； 艺改进 分 工 Ｄ Ｉ １ ．９ ９ ｊｉ ｎ １７ ０ ４ ． ０ ２ ０ ． ０ Ｏ ： ０ ３ ６ ／ ． ｓ ．６ ２— ３ ２ ２ １ ． １０ ７ ｓ
脱 氯塔 反应 预热 ， 高 了淡盐水 的脱 氯效果 ， 提 改造
后 的流程如 图 ２所示 ：
后 续脱 氯 系统 。此举 的好 处有 ：） 加 了氯 酸 盐 １增 的反 应时 间 ， 大程度 上促 使其 混合均 匀 ， 应完 最 反
图 ２ 改造 后 流 程 图
六、 改造 后使用 效果
统； 当氯气 纯度合 格时 ， 可去往 氯气 总管 。
二、 氯酸 盐分 解槽 的工 作原理 各企 业氯 酸盐 分解槽 的 主要工 作原理 大致 相
收 稿 日期 ：０ ２— ｌ Ｏ ２１ ０ — ３
设计 由 天 津 渤 海 化 工 （ 团 ） 计 院 进 行 设 计 。 集 设
在进行 安装 的过 程 中 ， 由于 开车 时间 紧迫 ， 之现 加
Ｚ ＨＡＮ Ｈｏ ｇｗ ｉ Ｇ ｎ －ｅ
ｆｏ３ ｒｎ ａｔｙＨｎｎ ｉ ｃｕｎ ｈｍｃｌ ｏＬ ，／ ｎ ４５， ｅａ） Ｎ． ａｃ Ｆｃ ｒ ｅａ ａ ｈａｇＣｅ ｉ ．ｔ Ｊ ｕａ ５６０ Ｈｎｎ Ｂ ｈ ｏ， Ｌｎ ａＣ ｄ ｙ ４
称 “ 化机 ” 制造 的膜 极距 电解槽 。该 装 置运 行 北 ）
一
年后 ， 盐水 系 统 内 的氯 酸 盐 积 聚 已经 对一 次 盐
２ ａ １ ｃ２ ２ １， ２ Ｎ Ｃ ＋ ｌｔ＋ Ｃ０ ｔ＋ Ｈ ０
（） ２
水部 分造 成 了影 响 ， 于是从 ２ １ ０ １年 ２月 开始运 行
反 应 （ ） 随着 反 应 （ ） 行 。为 了除 去反 ２伴 １进 应 中伴 生 的 ＣＯ ， Ｉ 反应 的条 件要 求 高 温 、 酸 、 强 高
氯酸盐 含 量 。在 实 际 的生 产 中 ， 望按 照 （ ） 希 １ 式 反应进 行 。如果 Ｈ ｌＮ ＣＯ Ｃ／ ａ ｌ 的摩 尔 比 ≤２， 反 则 应将 按 照 （ ） ２ 进行 ， 至 不 分解 。当 分 解 的 气 相 甚
２ ０后 ， 以提 升 槽 内 的盐 水 温 度 。 为后 续 进 入 ８ 可