年产15万吨烧碱氯氢处理装置运行总结

15万t/a 氯氢处理装置运行总结

贵州省遵义碱厂始建于1959年，是1958年国家计划定点建设的13家氯碱企业之一，建厂初期烧碱产能3500t/a。2010年5月，贵州省委、贵州省政府、贵州省国资委以黔国资通改革[2010]34号文件，将隶属于贵州省黔晟国有资产经营有限责任公司管理的贵州省遵义碱厂资产划转贵州开磷集团公司管理，贵州开磷遵义碱厂于2010年5月21日成立。工厂现有员工2000余人，产品生产能力烧碱15万t/a、聚氯乙烯树脂15万t/a。在2005年8月，工厂扩能技改，淘汰原氯氢处理系统，新上一套15万t/a 氯氢处理装置，在新装置的建设上，遵义碱厂认真总结本企业在实际生产中的得失，充分借鉴同行业的生产经验，消化吸收新工艺，新设备和新材料，更多地考虑节能、环保及安全因素。下面从工艺流程，主要设备的选型、节能等几个方面对15万t/a 氯氢处理装置的运行作一总结。 一、氯气冷却和除水雾系统

遵义碱厂原来的氯气处理工艺为：来自电解的湿氯气首先进入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和水雾捕集器，冷凝的氯水送去脱氯。老工艺使用的钛冷却器选用换热面积为125M2的列管式冷却器，由于湿氯气与冷却水的温差较大，换热器选用填料形式，缺点是冷却水易从填料密封处泄漏，影响现场环境。水雾捕集器为填充式除雾器，用硬PVC材料制成，强度差，易泄漏。

新氯氢处理装置增加了氯水洗涤塔，自隔膜电解槽1#、2#、3#和

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离子膜电解槽出来的湿氯气，温度在70.0—85.0℃，经氯水洗涤塔用经冷却后的氯水循环洗涤冷却，并除去氯气中夹带的盐雾等杂质后，进入两个Ⅰ段钛冷却器（125m2）用工业水或溴化锂冷冻水间接冷却到45.0℃以下，再进入两个Ⅱ段钛冷却器（125m2）用溴化锂冷冻水或工业水冷却到11.0—15.0℃，最后在水雾捕集器内除去水滴。新装置中水雾捕集器选用了杭州东日生产的水雾分离器，壳体采用硬聚氯乙烯内衬外缠玻璃钢增强层的复合材质结构，滤芯采用美国孟山都的高效纤维除雾元件，其除雾元件能够具备除去3μm以下的粒子99%，3μm以上的粒子100%的优异性能。其除雾的机理是：夹带水雾的氯气流水平流过纤维层时，靠雾滴自身微观的布朗运动使其与纤维表面碰撞、吸附，进而凝聚，受重力作用流下排出。此时的纤维层不会因吸入水分体积膨胀而导致压降增大，甚至阻塞，且纤维床内层的防二次夹带层应完全防止产生二次夹带。自2005年8月投入使用以来，运行良好。 二、氯气干燥系统

遵义碱厂原来的工艺为：从水雾捕集器出来的氯气，进入1个泡沫干燥塔，于浓硫酸在塔板的表面接触，形成泡沫吸收层，氯气中的水被硫酸吸收实现氯气的干燥；干燥后的氯气由塔顶排出，经酸雾捕集器除去氯气中夹带的硫酸雾沫后，由液环式氯压机（纳氏泵）增压，送人各需用部门。泡沫塔是有溢流的筛板塔，其优点是传质速率高，生产强度大，体积小，占地少，制造和维修方便，缺点是阻力损失大。纳氏泵是液环式压缩机，用浓硫酸作循环介质，缺点是能力低，电耗

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高，寿命短，维修量大，维修工作环境差。浓硫酸吸收氯气中残留的水，使其浓度降低，对金属的腐蚀增强，叶轮受到腐蚀后，将影响纳氏泵的正常运行。由于使用了浓硫酸，一些杂质会随着浓硫酸进入纳氏泵，其中的固体微粒使机械密封面摩擦副精度降低，造成泄漏。 新氯氢处理的工艺为：从水雾捕集器出来的氯气依次进入Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号干燥塔，分别用不同浓度的浓硫酸逆流接触进行干燥（Ⅰ号干燥塔用的硫酸由Ⅱ干燥塔溢流来，Ⅱ号干燥塔用的硫酸从Ⅲ干燥塔溢流或由原氯气泵换酸来，Ⅲ号干燥塔用的硫酸从浓硫酸储槽或补充酸槽来）后，再进入酸雾捕集器脱酸，然后用氯气压缩机（纳氏泵和透平机，透平机经两级压缩和冷却）加压到0.10-0.25MPa，经酸雾捕沫器捕集酸雾后输送到液氯工序、次氯酸钠工序或盐酸工序。从氯水洗涤塔出来的氯水进入氯水槽，用氯水泵送入二段钛冷却器冷却后，氯水进入氯水洗涤塔洗涤冷却湿氯气，多余的氯水送至单极离子膜脱氯工序回收或送PVC配制清净剂。

酸雾捕集器是整个氯气处理的核心设备，它的作用是以氟硅油浸渍处理的玻璃纤维用截留、捕集、过滤形式除去气流中的酸雾，确保进入氯气压缩机的氯气清洁，从而满足输送气体负荷适应生产的需要，同时延长氯气压缩机的使用寿命。干燥后形成的硫酸雾粒直径很小，小于5μm，且有一定的黏度，一般的捕集设备很难高效捕除。捕集的硫酸有一定的黏度，易黏附在含氟玻璃纤维上，使用一段时间后，阻力上升，需要清洗，才能确保捕集效果。遵义碱厂在设计时为节约成本选用了国产的酸雾捕集器滤芯，使用寿命短，夏季不到1月就要清

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洗一次，严重影响生产。2006年7月遵义碱厂引进美国孟山都公司酸雾捕集器的核心部件——玻璃纤维除雾筒，按其保证性能，可100%除去粒径大于3μm的雾滴，至少分离掉92%的3μm以下的粒子，从2006年7月投用以来，该除雾器的玻璃纤维除雾筒只常规的检查过1次，基本无堵塞情况，运行情况良好。

氯气泵用98.0％的浓硫酸作循环介质，浓硫酸自站台或用浓硫酸罐车送到浓硫酸大罐，借氯气泵抽力抽入泵内，泵内酸浓度不得低于93.0％。泵循环酸和干燥塔酸每天更换一次，从氯气泵更换出来的泵酸，通过II号干燥塔循环酸泵将酸送至II干燥塔循环使用；当I号干燥塔循环酸浓度低于75.0％时应进行更换，更换时，用I号干燥塔循环酸泵将酸送至废酸贮槽，废酸贮槽的稀酸送至热电利用，同时补充98.0%的硫酸送至III号干燥塔，III号干燥塔溢流出来的酸进入II号干燥塔，II号干燥塔溢流出来的酸进入I号干燥塔。电槽中氯气压力利用自动控制（用DN125阀主调，DN50阀微调）维持微负压。 三、事故氯处理系统

事故氯处理装置是为了防止电解装置出现事故或开车、停车时生成的氯气不合格，对其进行处理，消除危害的设施，是氯碱生产中不可缺少的辅助设施，可以确保整个电解生成系统的安全，无污染生产。遵义碱厂的事故氯处理工艺为：氯气事故处理碱液高位槽碱液由离子膜送入30％的离子膜碱，再加入一定的纯水稀释至15％左右，保持高液位。当全厂停电或35KV变电所6A、6B失电，事故塔进碱电磁阀自动开启，碱液高位槽15％的碱液由上而下进入事故处理塔吸收

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