氯氢处理工序

氯氢处理工序1、本工序的任务

本工序的任务是处理电解送来的湿氯气。先用氯水进行洗涤并冷却，除去氯气中夹带的盐雾，同时使湿氯气的温度下降（即使饱和湿氯气的水蒸汽分压下降），从而使湿氯气中的大部分水被冷凝下来。再经过冷却进一步降低氯气中的含水量，然后将氯气通入干燥塔，利用硫酸的吸水性进行干燥。最后用氯气压缩机将氯气增压后送出界区至各用户，并保持电解槽阳极室压力稳定。一、氯处理工序

2、本工序的生产原理：（1）、氯气的洗涤冷却

从电解槽出来的湿氯气温度较高，几乎为水蒸气所饱和．湿氯气所带的水蒸气量与温度有关，温度越高所带的水蒸汽量也越大，温度越低所带的水蒸汽量则越小。因此，采取冷却降温措施，降低湿氯气的温度，减少饱和蒸汽分压，降低湿氯气的含水量．湿氯气冷却方法采用闭路循环氯水直接冷却和间接冷却。冷却过程中一定要控制冷却后氯气温度在12℃－15℃之间，温度太高，水分多，干燥耗酸量大。而温度太低，如在9.6℃时，湿氯气中的水蒸气会与氯气生成Cl2.8H2O结晶，造成设备、管道的阻塞并损失氯气，还可能造成钛冷却器的燃烧。（2）、氯气的干燥

氯气的干燥，是以硫酸与湿氯气接触后，氯气中的水分被硫酸吸收而实现的。这个过程是物质（水分）以扩散作用从一相（气相）转移到另一相（液相硫酸）的过程，所以称之为扩散过程，也称作物质传递过程，简称为传质过程。吸收操作是传质过程中的一种。

硫酸吸水的过程，其传质速率决定于分子扩散与对流扩散，由于在气体中的扩散比在液体中的扩散快得多，所以其传质过程主要由气相扩散所控制。亦即，这个过程的推动力决定于气膜扩散的速率．而被处理的气体――氯气中的含水量决定于硫酸水溶液液面上方水蒸气分压。

由硫酸水溶液液面上的水蒸气压力图可知，当温度一定时，硫酸浓度愈高水蒸气分压愈低；而在硫酸浓度一定时，温度降低则水蒸气分压随之下降，从而加大了传质过程的推动力。所以，在操作中选择适当的硫酸浓度和操作温度，将会提高氯气干燥的效果，并可降低硫酸的消耗。

为了使氯中的含水小于50ppm，进入干燥塔的浓硫酸浓度应为98％，且温度应尽量低，但也不要使酸温过低。通常控制酸温在12－15℃，以防止硫酸溶液生成H2SO4.2H2O,H2SO4.H2O等结晶，造成设备和管道的阻塞，影响生产。硫酸吸水是放热反应故干燥用的硫酸要进行冷却（3）、氯气的压缩输送氯气离心式压缩机是比较精密的压缩机器，其借助于叶轮的高速旋转所产生的离心力对氯气流作功，使之获得动能和静压能，从而使氯气流压力升高，满足工艺使用要求。2、工艺流程简述（1）、氯气的洗涤冷却由电解工序来的湿氯气（温度约85℃）进入氯气洗涤塔（T-401）底部，循环氯水由氯水循环泵（P-401AB）打出，经氯水冷却器（E-401）用循环水冷却换热至温度约37℃进入氯水洗涤塔（T-401）上部与氯气直接逆流接触，氯气冷却到约45℃，氯气中大约85～90％的水份得到冷凝，并除去了氯气中所夹带的盐雾．出塔氯气进入钛管冷却器（E-402）与5-7℃低温水间接换热，氯气温度降至12-15℃，氯气出口温度由冷冻水调节阀控制在12－15℃。在此冷却过程中，氯气中大约80％水份又被冷凝下来，这样可以节约氯气干燥的硫酸用量，也有一部分冷凝水成雾滴状存在氯气气流中，所以除雾也是一项降低硫酸消耗，减少盐雾夹带的重要措施．因此冷却后的氯气经水雾分离器（F-401）过滤后进入干燥系统，该分离器的水雾捕集率在99％以上。氯水洗涤、冷却冷凝下来溶解有氯气的氯水在氯气洗涤塔（T-401）液位控制系统自动控制下，由氯水循环泵送至二次盐水及电解工段的淡盐水脱氯工序。（2）、氯气干燥经过水雾分离器（F-401）过滤后的12-15℃氯气进入填料干燥塔（T-402）下部，循环酸由硫酸循环泵（P-402）送出，经循环酸冷却器（E-403）用冷冻水冷却到15℃后进入填料干燥塔上部，与氯气逆流接触除去氯中的水分。塔底出酸浓度控制在75％以上。氯气中的水分被硫酸吸收而放热，这部分热量大部分由循环冷却器（E-403）带走，少部分热由氯气吸收，因而出填料干燥塔氯气温度升到约18℃。

出填料干燥塔的氯气，再进入泡罩干燥塔（T-403）下部，与由硫酸泵打入的98％浓硫酸经泡罩接触，进一步得到干燥，从泡罩干燥塔顶出来的氯气含水量﹤50ｐｐｍ，温度约20℃。来自界区的98％浓硫酸储存到浓硫酸储槽，使用时用浓硫酸泵送出，进入泡罩干燥塔。与氯气逆流接触除去氯中的水份后，硫酸浓度降至约93％，再自流入填料干燥塔（T-402）。在填料干燥塔（T-402）中的硫酸吸收水份后浓度降至75－77％，在液位调节系统控制下自动将硫酸打至稀硫酸槽。如循环浓度低于75％，必须立即调整进泡罩塔浓硫酸流量。氯气自填料干燥塔顶部出来进泡罩干燥塔（T-403）底部，经过6层塔板和硫酸逆流接触除去氯气中的残余水份，其中一部分硫酸通过位差自流进入填料干燥塔，另一部分由浓硫酸循环泵（P-403）经浓硫酸换热器（E-405）进入底部塔板循环。贮存在稀硫酸槽的稀酸由稀硫酸泵送出界区销售。（3）、干燥氯气压缩干燥后的氯气经装有滤芯的酸雾捕集器（F-402）除去99％以上的酸雾后进入氯气压缩机压缩到约0.15MPa.G温度40℃。氯气压缩机入口管设有从压缩机出口回流部分气体的旁路管，以控制氯气压缩机系统吸入口的压力稳定和防喘振。同时考虑到氯气压缩机自身回流量较小，为了保证电解在低负荷时，电解和氯气洗涤冷却干燥系统的氯气总管压力稳定，在压力控制下从氯气分配台再引一股氯气回流到氯气压缩机前的氯气总管，当系统氯气压力降低时，回流调节阀自动开大，反之调节阀自动关小。以达到控制和稳定整个系统氯气压力的目的。氯气压缩系统设有中间冷却器和后冷却器，用循环冷却水冷却压缩后的氯气，以保证出压缩机系统的氯气温度不大于40℃。经压缩并冷却到大约40℃的氯气经氯气分配台送往氯化氢合成及高纯盐酸工序。如果氯化氢合成的用氯量减少，氯气则送到液氯工序液化，以保持系统平稳运行。为了保证氯气压缩输送系统安全运行，氯压机中间冷却器（E-407）氯压机后冷却器（E408）使用的循环冷却水采用无压会水方式。循环冷却回水自流进入循环水槽由循环冷却泵送往循环冷却水回水管网。本工序所需5-7℃冷冻水由工厂冷冻站提供，经外管网输入装置界区内。二、氢处理工序1、本工序的任务：本工序的任务是对电解送来的高温湿氢气进行洗涤冷却、除雾加压送至用户,并保证电解槽阴极室压力稳定。本工序的生产原理：由于电解槽出来的氢气温度较高，其中含有大量饱和水蒸气，同时还带有碱雾等杂质。经过洗涤冷却，湿氢气所带的碱雾被液化掉，同时因气体温度降低，其中所含的饱和水蒸气也被冷凝下来，从而使氢气得到净化。再经过加压并冷却后，送往各氢气用户。工艺流程叙述

由电解工序来的湿氢气，其温度约为85℃，进入氢气洗涤塔，进行洗涤冷却，氢气中大部分杂质及蒸汽冷凝液被冷却，塔内多余的冷凝液通过氢气冷凝液泵送至一次盐水，氢气通过洗涤冷却后温度降至45℃，进入氢气压缩机加压，加压后的氢气压力约0.1MPa（G），温度约55℃，再送入氢气后冷却器用5-7℃冷冻水间接进行冷却，冷却后的氢气温度约35℃，氢气中80％的水分被冷凝下来，也有一部分冷凝水成雾滴状存在与氢气气流中，

故氢气需经配有水雾捕集器的氢气缓冲槽捕集后再经氢气分配台送出至高纯盐酸及氯化氢合成工序。氢气后冷却器和氢气水雾捕集器冷凝下的液体，进入氢压机分离器，排入地沟。为了使电解槽氢气压力保持稳定，在压力调节系统回流阀控制下，由氢气分配台设一股回流氢气到氢气压缩机的进口总管。根据电解工序来的氢气总管的压力的变化自动调节回流量，以保证电解工序及本工序氢气压力的稳定。过剩的氢气以及当氯化氢合成单元氢气用量减少时，氢气则在放空调节阀的控制下经放空管道和氢气阻火器，排入大气三、废气处理1、本工序的任务：

本工序的主要任务是及时处理装置内开、停车氯气及事故氯气，防止氯气污染环境。电解工序开、停车产生的不合格氯气以及氯气在输送、处理过程中，因供电、设备等故障有可能使氯气压力突然升高，使氯气从安全装置排除系统，此时就需及时处理这部分氯气。

只要工厂有设备在运行，本工序在设备就要求24小时连续不断运转，不许有停车现象发生，因此本工序的一级碱液循环泵、二级碱液循环泵和风机均配有事故电源。2、本工序的生产原理：本工序采用烧碱吸收法处理氯气并生产次氯酸钠成品。反应原理如下：Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O+25.31kcal/mol由于反应是放热反应，所以必须及时移走反应热。否则会使吸收液温度上升，发生下面的副反应：3NaClONaClO3+2NaCl由上式可见，使产品保持一定的过碱量可以抑制副反应的进行。3、工艺流程叙述

电解开停车时和各种事故状态时的氯气进入一级废氯吸收塔的下部，与经过循环液冷却器被冷冻水冷却后的循环液逆流接触，进行吸收反应。从一级废氯气吸收塔顶部出来得未反应完的含氯尾气再进入二级废氯气吸收塔下部，与预先配置好的约15％碱液反应，进一步除去其中的氯气，达到环保排放的标准的尾气经风机排入大气中。为了保证电解的开停车时电解排出氯气管有足够和稳定的负压（－100mmH2O），钛引风机的电机采用电频器控制，通过调节电频的大小来维持电解排出氯气管的负压稳定。从一级废氯气吸收塔底部出来的吸收液流入一级碱液循环槽，由一级碱液循环泵送出经一级碱液冷却器冷却后返回吸收塔，与氯气继续反应，直到循环液中有效氯≥10％，然后进行循环槽切换，即当一台循环槽的吸收液有效氯≥10％后即停止循环，立即改用另一台循环槽的吸收液继续循环吸收氯气；接着将有效氯≥10％的循环槽的吸收液通过各自循环泵送至液体灌区，再向循环槽中补充新的碱液，准备下一次切换使用。从二级废氯气吸收塔底部出来的吸收液流入二级碱液循环槽，由二级碱液循环泵送出经二级碱液冷却器冷却后返回二级废氯气吸收塔，与含氯尾气继续反应，当循环液中NaOH含量小于9.15％后，需进行二级碱液循环槽的切换，即当一台循环槽中NaOH含量小于9.15％后立即停止循环，改用另一台二级碱液循环槽的吸收液继续循