氯气处理的研究毕业论文.doc

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1、氯气处理的研究第一章 绪 论11氯碱行业概述1.氯碱行业2006年运行回顾2006年世界经济增长明显放缓，国际货币基金组织（IMF）发表的报告预计，2001年世界经济增长率将减至2.4。世界经济龙头的美国从2000年下半年增长速度就开始放慢，2001年二季度GDP增长率仅为0.7，为过去8年来的最低增长速度。受美国经济减速的影响，世界各地区经济增长速度均出现不同幅度的放慢。而911恐怖袭击事件和由此引起的美国军事行动，使世界经济都受到较大的影响。全球化工业深受世界经济增长放慢的影响，效益水平明显下滑，作为基础化工原料的氯碱工业也未能避过此劫，美国、日本的一些氯碱企业第三季度末纷纷发出亏损警报。

2、 氯碱行业的主导产品聚氯乙稀（PVC）和烧碱2000年受轻工、纺织、建材等行业增长的拉动，产销量增长较快，但2001年市场发生了很大的变化。2001年氯碱行业走出了少有的“氯弱碱强”的态势。全球聚氯乙稀市场经过一季度的试探性盘整，从3-4月份开始持续低迷（图1）。原是亚洲塑料原料主要进口的欧美地区，因塑料原料市场需求量减少，反过来向亚洲地区出口塑料原料，亚洲地区市场竞争更为激烈。国内进口大幅增长，2001年 110月份PVC累计产量228万吨，进口163万吨，PVC中间体VCM进口55万吨、EDC进口45万吨，而2000年PVC、VCM、EDC全年进口量分别只有145万吨、50万吨和40万吨，

3、进口冲击相当大。PVC平均价格比2000年降低了30多，从2001年初的每吨7800元左右一路下跌到11月份的每吨4800元左右。 氯的不旺使得全球部分氯碱装置关闭，造成烧碱市场分外紧张。国内市场产品旺销，固碱（99）价格由1900元吨最高涨至7月份的2200元吨左右，第三季度仍然保持在2150元/吨左右。烧碱18月份产量累计485.0万吨，同比增长11.4；出口大幅度增加，110月份固碱和液碱出口49.9万吨，而2000年全年出口不过24.3万吨。市场供不应求造成烧碱价格大涨，2001年平均价格比2000年上涨15左右。 2.2007年氯碱行业展望2007年世界经济的回暖、氯碱企业的利益关系

4、，使得聚氯乙稀等氯产品价格回升的动力超过导致其下降的因素。从国际氯碱市场来看，全球氯的需求依然相当强劲。据CMAI预测，截止2006年全球氯需求量（含各种氯产品）年均增长约830万吨，年均增长率约 2.6，而氯产能年均增长约730万吨，年均增长率约1.7，即产能增长低于需求的增长。专家们估计，到2008年世界目前PVC产能将无法满足PVC的需求。供需不平衡的矛盾必然使得今后几年氯碱产品价格上升，企业效益转好。国内氯碱行业2007年整体形势依然较严峻，但相比2001年下半年应略有好转。在石油和电价下调中氯碱行业成本有进一步下降的趋势，市场竞争力可以得到提高。同时聚氯乙稀需求增长较快，有望在产能扩

5、大同时，进口冲击会有所减弱。烧碱在需求拉动和出口带动下有望继续保持较高的增幅。3.氯碱在国民经济中的地位氯碱工业属于基本化工原料工业，基本化工原料通常是指“三酸两碱”，盐酸和烧碱这两种氯碱工业的食盐电解产品就占其中的两种，再加上氯和氢可以进一步加工成许多化工产品，所以氯碱工业及其相关产品涉及国民经济和人民生活的诸多领域，除应用于化学工业本身外，在轻工、纺织、石油化工、有色冶金和公用事业等领域也均有很大用途。氯碱工业的主要产品棗烧碱、氯气、氢气还被广泛应用于医药、冶金、电力、国防、军工、建材和食品加工等工业部门，耗碱和耗氯产品，已达数千种。据测算，每万吨氯碱可创造57亿元工业产值。发展氯碱工业，

6、是相关产业部门的迫切愿望，其发展水平，在一定程度上反应出一个国家国民经济的发展程度。12氯气的性质氯在常温常压下为黄绿色气体，经压缩可液化为金黄色液态氯。具有极强的刺激臭味，性甚毒，即使少量吸入，亦足以损害咽喉及肺脏，故战争时用作毒气之一。氯略溶于水，在阳光下，氯水性不稳定，常放出氧，具有氧化作用，广泛用来消毒和杀菌。氯为活泼元素之一，除氧、氮、稀有气体、溴、碘、碳等外，能与一切单质，及多种含氢化合物反应，故用作强氧化剂和氯化剂。氯是典型的非金属元素，氯和氯的化合物在日常生活、工农业生产中的应用非常广泛。对氯气的性质、用途等进行比较全面的学习和研究，是以后学习、研究卤素性质相似性及其变化规律和

7、氯碱工业知识的需。本品助燃、高毒，具刺激性，对环境有严重危害，对水体可造成污染。侵入途径：吸人。健康危害：对眼、呼吸道粘膜有刺激作用。急性中毒：轻度者有流泪、咳嗽、咳少量痰、胸闷，出现气管炎和支气管炎的表现；中度中毒发生支气管肺炎或间质性肺水肿，病人除有上述症状加重外，出现呼吸因难、轻度紫绀等；重者发生肺水肿、昏迷和休克，可出现气胸、纵隔肺气肿等并发症。吸入极度高浓度的氯气，可引起迷走神经反射性心跳骤停或喉头痉挛而发生“电击祥”死亡。皮肤接触液氯或高浓度氯气时，暴露部位可有灼伤或急性皮炎。慢性影响：长期低浓度接触，可引起慢性支气管炎、支气管哮喘等；可引起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。如有可能，用管道

8、将泄漏物导至还原剂（酸式硫酸钠或酸式碳酸钠）溶液。如有可能，将漏气钢瓶浸入石灰乳液中。也可以将漏气钢瓶浸入石灰乳液中。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。13氯的用途及前景氯的用途很广，分为无机氯产品和有机氯产品两大类。氯最早用于制造漂白粉。含有效氯高且稳定性强的漂粉精（主要组成为次氯酸钙）正逐渐发展，现在世界产量近20万吨。60年代以后，又有氯代异氰尿酸及其盐类高效漂白剂问世，目前世界产量已近8万吨。此外，水消毒用的液氯，及纺织造纸工业用的次氯酸钠和亚氯酸钠，都为常用无机氯产品之一。氯产品的第二个大用户是有机氯农药，含氯和通过氯来合成的农药很多，如速灭威、含氯菊酯等。14本论文主要研究内容

9、内容有与氯处理有关的化学品主要设备生产原理及简单工艺流程。讲述了工艺上存在的一些问题。主要设备有钛制洗涤塔，泡罩塔等。存在的问题是常见故障的排除方法，例如1.干燥氯气的含湿量偏高2.泡罩塔气相温度较高3. 塔阻力降过低等，生产不正常及故障处理，例如1.氯水洗涤塔氯气压力波动2. 变速箱突然出现不正常运行噪音等。写本论文使我对工艺流程有了更深刻的了解。对以后的工作会有很大帮助，在理论上指导我更好的工作。第二章 氯氢处理2-1主要物料性质2-1-1氯气氯气主要是通过呼吸道和皮肤粘膜对人体发生中毒作用，以使头肿胀和支气管痉挛，氯气属于窒息性有毒物质，一旦氯气外溢，污染环境，威胁生命，应当引起高度重视

10、。经常检查联锁和安全装置，是否符合要求，采取措施使氯气不泄漏，操作人员必须配备防毒面具，要定期对其性能进行测定。2-1-2浓硫酸浓硫酸对皮肤有强烈腐蚀性，一旦溅上，立即用干布擦净并用大量水冲洗，随后迅速送往医院治疗。严禁将水加到浓硫酸里，检修需冲洗作样合格，方可动火。2-1-3氢氧化钠氢氧化钠有强烈腐蚀性:在接触过程中，应配戴好防护眼镜和劳保用品；如有碱液灼伤，应迅速用自来水和硼酸水冲洗。2-1-4次氯酸钠次氯酸钠有强烈的氧化性：配戴防护眼镜和劳保用品；如有次氯酸钠液灼伤，应迅速用自来水和硼酸水冲洗。2-2生产原理和工艺流程简述2-2-1生产原理（1）氯气处理生产原理，从电解来的湿氯气温度很高

11、约80,含有约20%水份,被水蒸汽所饱和,湿氯气所带的饱和水蒸汽量与温度有关,温度越高,所带的水蒸汽量越高。因此采取冷却措施降低湿氯气温度,减小饱和水蒸汽的分压,就可降低湿氯气的含水量。 冷却后的氯气温度越低,则含水量越少,但也不能把温度降得太低,因为若低于9.6时,将形成的氯的水合物结晶Cl28H2O,它能够堵塞管道和设备,从而影响正常生产。 生产上需要氯气含水不超过0.01%,单用冷却措施还达不到这个要求。为此采用浓硫酸干燥方法进一步吸收氯气冷却后剩下的少量水分。由于硫酸具有：（1）硫酸不与氯气发生反应，氯气在硫酸中的溶解度极小；（2）硫酸的脱水效率高，浓硫酸具有强烈的吸水性，当它和含水物

12、质相遇时，就会把该物质中的水分吸收出来，生成一系列硫酸的水合物，达到脱水的目的；（3）价廉易得；（4）浓硫酸对钢铁设备不腐蚀；（5）稀硫酸可回收利用，故浓硫酸是一种较理想的氯气干燥剂。因此，我们选用硫酸作干燥剂来吸收氯气中剩余水份，从而达到指标要求。硫酸的吸水性与浓度、温度有关：1大气压下，25时，留在95.1%硫酸表面1升空气中水蒸汽的毫克数为0.3，留在100%硫酸表面1升空气中水蒸气的毫克数为0.003，要保证干燥塔的硫酸浓度及温度，才能保证氯气的干燥效果。氯气干燥采用填料塔和泡罩塔组合，填料塔用硫酸浓度为7890%，泡罩塔用硫酸浓度为98%。氯气压缩机采用的是透平式压缩机，压缩机单元由

13、一个两级离心压缩机组成，包括中间冷却， 涡轮行星齿轮传动链, 驱动电机, 压缩机基本结构连接，变速箱和驱动电机, 一个中间冷却器和一个连接管线的后冷却器, 润滑系统,缓冲气体系统，及各自的测量控制设备。2-2-2工艺流程把电解来的高温湿氯气洗涤、除雾、冷却、干燥，加压输送，保证上下生产工序的安全；把电解来的高温湿氢气冷却、加压输送，保证安全生产。确保来自电解工序、氯氢处理工序、液氯工序、合成工序的废氯气及事故氯气在废气吸收塔内被碱液吸收由离子膜来的高温湿氯气约80、压力约20Kpa，首先进入氯水洗涤塔2T-501底部。氯水泵2P-501将氯水送经氯水冷却器2E-501冷却后，由塔上部送入氯水洗

14、涤塔内直接将氯气冷却至45，除去氯气中盐雾、水分、杂质等，并将氯气冷却至符合工艺要求后进入钛管冷却器2E-502，用冷冻水间接冷却至1215。经水雾捕集器2N-501分离冷凝水，分离的冷凝水同钛管冷却器冷凝下来的氯水一起进入氯水洗涤塔循环使用。氯水洗涤塔中的氯水因不断冷凝湿氯气中的水蒸气而增多，为了保持液位而由氯水泵排出一部分氯水去电解工序阳极液放净槽2D-280。氯气进入填料干燥塔2T-502底部，稀硫酸用稀硫酸循环泵2P-502输送经稀硫酸冷却器2E-503冷却降温自填料干燥塔2T-502上部进入，吸收氯气中夹带的部分水分。填料干燥塔中的硫酸由于不断加入，为了保持液位由稀硫酸循环泵排出一部

15、分硫酸去一期氯氢处理工序。填料干燥塔干燥后的氯气进入泡罩干燥塔2T-503，逐层通过泡罩被98%的浓硫酸干燥。泡罩干燥塔共分为五层泡罩式塔板，98%的浓硫酸由浓硫酸高位槽2V-504供给进入第一层塔板，经降液管然后逐步溢流至第二层、三层、四层、五层塔板，各层塔板内产生的热量由冷却水间接吸收带走。干燥塔底部硫酸分成两部分：一部分由浓硫酸循环泵2P-505经浓硫酸循环冷却器2E-504冷自泡罩干燥塔第五层塔板上部进入泡罩干燥塔内，另一部分溢流入填料干燥塔底部。干燥后氯气经酸雾捕集器2N-502将氯气带入的硫酸酸雾和不洁物去除后，进入氯压机2C-501压缩加压至约0.15MPa，之后送入氯气分配台2

16、V-506，分别送至液氯和合成工序。工艺流程图见附录2-3主要设备2-3-1氯气冷却的设备 氯气冷却的主要设备有填料塔泡罩塔和列管式冷却器等，列管式冷却器又分为氯气走管间和管内两种，通常氯气走管内。若冷却水质较差，可采用氯气走管间，冷却水走管内，使水垢容易清除；但管子管板和外壳都需要钛材质。填料塔多采用耐酸无机材料衬里，现在多数改用增强PVC制作。采用PVC制填料塔在设计和操作时应注意温度应小于70摄氏度。直接冷却流程的优点是可以洗除部分盐雾及其它有机油污等杂质。但所形成的氯水若进行蒸汽加热脱氯，则消耗大量蒸汽；而且使用的冷却水必须不含氨盐，否则易生成氯化铵，它在液氯中积累就有发生爆炸的危险。

17、间接法流程简单，氯水废液少，处理方便，氯气损失少。缺点是氯气中有些杂质不易洗净，尤其是用石墨阳极电解槽产生的氯气中，含污更为严重。钛是耐氯水和湿氯气腐蚀的良好材料，但应注意其加工工艺和设备结构。钛在焊接前要注意清洁其表面，焊接时要用高纯氩气保护，并勿使其出现深蓝色焊疤。此外在设备结构上要防止产生缝隙，以免引起缝隙腐蚀。2-3-2泡罩塔简介塔设备的一种。通常用来使蒸气（或气体）与液体密切接触以促进其相互间的传质作用。塔内装有多层水平塔板，板上有若干个供蒸气（或气体）通过的短管，其上各覆盖底缘有齿缝或小槽的泡罩，并装有溢流管。操作时，液体由塔的上部连续进入，经溢流管逐板下降，并在各板上积存液层，形

18、成液封；蒸汽（或气体）则由塔底进入，经由泡罩底缘上的齿缝或小槽分散成为小气泡，与液体充分接触，并穿过液层而达液面，然后升入上一层塔板。短管装在塔内的，称内溢流；也有装在塔外的，称外溢流式。泡罩塔广泛用于精馏和气体吸收。如果泡罩塔设计欠妥，或者操作不当，会出现以下几种不正常现象：(1)脉动。当蒸气流量很小时，蒸气的压头不足以克服通过塔板所遇到的阻力，蒸气被憋住，直至下层塔板的蒸气压头逐渐升高后，才能从齿缝逸出，随后蒸气压头立即下降，要等到再达到一定压强后才能通过齿缝，进行鼓泡传质，如此反复进行，蒸气以阵发性的脉动形式通过塔板，使液体鼓泡，因此塔板效率降低。（2）锥流。当塔板安装的不水平时，液体流

19、量很小或齿缝液封不够，从齿缝出来的蒸气能从某一个方向将液体推开，掠过液面而升至上层塔板，致使气液接触不良，塔板效率很低。(3)倾流。板上液流量过大和蒸气流量过小时，液体甚至能从升气管溢流而下。特别是板上进液处，液体水力坡度大的部位易发生这种现象，使塔扳效率显著下降。(4)偏流。板上液体水平面差别大时，蒸气容易从液封较小的地方通过，形成偏流。致使全部载面积没有充分利用，因而塔板效率明显下降。这在大直径的塔中较易发生。（5）液泛。本应通过降液管流下的液体，反而产生溢流而返回上一层塔板，塔板上的泡沫层高度会增高到超过板间距，即造成液泛(或淹塔)，使操作无法进行。造成液泛的主要原因是板间距太短；降液液

20、层薄，无可靠液封；或气、液流量都很大，超过设计许可的范围太大而致压头太大等等所致。(6)雾沫夹带。当操作不慎，进入塔内的蒸气速度太快，被蒸气夹带到上一塔板的液滴量超过了允许的数量，即所谓的过量雾沫夹带现象。超过了限制的10(10kg液体100Kg气体)，也将塔板效率显著下降，也会增加精塔负荷和使产品色度号增高。2-3-3逆流式钛制洗涤塔 原理及构造：设备本身包含有本体、填充层、除雾层、循环洒水管路，及循环水槽等。 洗涤塔本体: 洗涤塔本体包含了废气入口、出口、视窗，维修入孔及洗涤塔内部用以支撑及固定用之结构，以确保设备本身之耐蚀性增加其使用寿命。 填充层： 采用TELLERETTE TYPE

21、K-2#型式之填充材，作为洗涤塔填充材，其材质为PP/PVC。TELLERETTE TYPE K-2#型式之填充材具有比表面积大，低压损，及物质移转高底低等特性，相较于其他型之填充材选择TELLERETTE 选择有较高之处理效率及较低之运转费用。 除雾层：采用TELLERETTE TYPE K-2#型式之填充材作为除雾器材质为PP/PVC，或者选用高速除雾板作为除雾器，其材质为PP/PVC，以上二种型式之除雾器其水气之去除率均可达99%。 循环洒水管路： 管路材质为PP/PVC，主要功能是用来将循环水送至洒水系统，而洒水系统所使用之喷嘴采用BETE FULL CONE型式之喷嘴，此种喷嘴具有不

22、易堵塞、喷洒角度大，且液滴分布均匀特色，使洗涤塔能发挥绝佳之处理效果。 循环水槽： 循环水槽与洗涤塔本体是一体的，水槽之容量为2-3分钟之循环水量，水槽内部设备浮球式液位控制器，并预留有洗涤水之入口溢流口及排放水口。钛制洗涤塔系统优点本填料洗涤净化系统与常规净化系统相比，具有诸多优点：1.快速冷却，洗涤充分，除尘效率高。2.可单级或多级淋酸，也可按需与其它设备灵活组配3.循环洗涤液不雾化、不堵塞、传递优化，液固分离负荷低。4.装置结构紧凑，占地面积小，安装时间短。5.分酸采用全塑管（槽）式分酸，无堵塞，安装维修方便； 6.填料支撑采用球拱篦子板，结构简单，使用寿命长。 2-3-4透平机 具有叶

23、片的动力式流体机械。透平机械的共同特点是装有叶片的转子作高速旋转运动，流体（气体或液体）流经叶片之间通道时，叶片与流体之间产生力的相互作用，借以实现能量转化。按能量转化方向的不同，透平机械分为原动机和从动机。原动机将流体的能量（热能、势能或动能）转化为机械能，通过主轴带动发电机或其他从动机。原动机有汽轮机、燃气轮机、透平膨胀机、水轮机和风力机等。从动机由电动机或其他原动机拖动，将机械能转换为流体的能量 ，即提高流体的压力。从动机有通风机、透平压缩机、离心泵和轴流泵等。从动机和原动机在原理和结构上基本相同，只是工作过程相反。透平机械的工质可以是气体，如蒸汽、燃气、空气和其他气体或混合气体，也可以

24、是液体，如水、油或其他液体。透平机械主要分为轴流式和径流式（离心式或向心式）两种。在轴流式机械中，流体沿轴向流动；径流式机械中，流体主要沿着径向流动。还有一种斜流式机械，流体的流动方向介于上述两者之间。2-4 生产技术指标表2.1氯气压缩机技术参数项目说明压缩机型号3(2)VRZ 200/405/15 G数量1套密封形式迷宫密封N2保护转速10,688 rpm临界转速min4624 rpm max16042 rpm吸气压力0.967 bar (a)吸气温度32 C吸气流量4400Nm3/h排气压力3.017 bar (a)最大轴功率237 kW配套电机功率29450 kW3333290 kW冷

25、却循环水流量/温度/压力36.0m3/h 32 0.4Mpa（G）排气温度50传动方式变速箱 压缩机系统组成及流程描述氯气压缩机系统有一个两级离心压缩机组成，包括中间冷却，涡轮行星齿轮传动链, 驱动电机, 压缩机基本结构连接，变速箱和驱动电机, 一个中间冷却器和一个连接管线的后冷却器, 润滑系统,缓冲气体系统， 及各自的测量控制设备。2-5现存的问题及建议2-5-1氯化副产物酸中游离氯的去除和回收利用的方法目前，国内氯气氯化过程如氯化石蜡和氯苯等生产过程中，均有大量副产物氯化氢产生，都是用水吸收制备盐酸，但因氯化氢气体中混有大量未反应的氯气，用水吸收制备盐酸的过程中，氯气也溶于其中，形成游离氯

26、。由于这些游离氯会在用户使用过程中散发出来，对生产环境造成严重污染，也由于游离氯十分活泼，可参与许多化学反应，极大的限制了这种副产盐酸的应用，导致许多生产厂家因副产盐酸无法应用而直接将其排放。一方面因副产盐酸无法回收而造成生产成本加大，另一方面副产盐酸的直接排放给环境造成了十分严重的污染。虽然早有采用吹净法的报导和应用，但因吹净法会造成氯气二次污染和难以将副产盐酸中的游离氯彻底吹净等原因，至今没有得到大规模推广应用。本发明的目的是提供一种从氯化副产物盐酸中除去游离氯，制备合格盐酸，并将游离氯回收利用制备固体或液体三氯化铁的方法，以解决现有工艺技术存在的不足之处。本发明所述的一种氯化副产物盐酸中

27、游离氯的去除和回收利用的方法，包括下列步骤：（1）、将副产氯化氢气体经活性炭吸附除去有机物后，用水循环吸收制取浓盐酸；（2）、将压缩空气通入上述浓盐酸中鼓泡，将盐酸中的部分游离氯吹出；（3）、将上述通过浓盐酸并含有氯气的压缩空气通入装有铁屑的填料塔，使氯气与铁屑反应生成三氯化铁，达到将氯气回收利用的目的，具体反应式如下：（4）根据经上述吹净法处理后盐酸中残余游离氯的含量多少，加入适量的有机酸，使其中的少量游离氯转化为盐酸，以达到彻底清除游离氯，制备合格盐酸的目的。本发明具有如下优点：1、先用空气吹净法吹出盐酸中的大部分游离氯，再根据盐酸中残余氯的量加入有机酸，使得盐酸中的游离氯得到彻底的清除，

28、可以制备合格的工业盐酸；2、将用空气吹净法吹出的氯气与铁屑反应，一方面使氯气得到了回收利用，避免了空气污染，具有明显的社会效益；另一方面可以得到工业用固体或液体三氯化铁，增加了产品品种，提高了经济效益；、工艺方法简单可行，投资少，见效快，具备变废为宝，循环经济和可持续发展等概念，应该得到国家有关部门的大力支持和扶持。下面通过实例进一步评述：1、将氯化过程中产生的副产物氯化氢气体经活性炭吸附除去有机物后通入石墨吸收器，在石墨吸水器中用水或稀盐酸循环吸收氯化氢气体制备浓盐酸，同时，将未反应的氯气带入浓盐酸中，也可用压缩空气将未反应的氯气和氯化氢气体压入浓盐酸中；2、将达到预定浓度（2831%）的浓

29、盐酸用耐酸泵打入密闭的除氯釜中，然后通入压缩空气进行鼓泡，将其中的氯气吹出；3、用导管将含有氯气的压缩空气引入装有铁屑的填料塔下部，净化后的压缩空气经过填料塔后从塔顶排入大气，而其中的氯气与铁屑反应生成三氯化铁，将水或稀盐酸打入填料塔上部，自上而下流过铁屑填料层，将三氯化铁溶解后从塔底排出，即为三氯铁稀溶液，将三氯化铁稀溶液循环打入填料塔顶部反复吸收可得三氯化铁饱和溶液，结晶可得固体三氯化铁产品；4、根据实际情况定期补充铁屑。2-5-2氯干燥及压缩工艺氯气干燥与压缩工艺氯气干燥有填料塔+泡沫塔，三台或四台填料塔以及填料塔+泡罩塔等干燥流程。由于填料塔+泡沫塔流程，含水量高（在200ppm以上）

30、，目前只有小规模生产装置还有使用。而三台或四台填料塔工艺流程，其设备多、占地大、投资高。填料塔+泡罩塔流程技术有以下优点：氯气干燥效率高（可使氯气中含水小于50ppm），因而大大延长了设备操作运行寿命，减少了维修工作量。设备台数少，整个系统只有1台填料干燥塔、1台泡罩干燥塔、1+1台循环泵、1台板式换热器，与要达到相同效果的三台或四台填料塔相比，少79台设备。因而占地小、投资省、操作简单。中国成达工程公司通过消化吸收并自行开发了高效的填料塔+泡罩塔的氯气干燥技术，该技术现已系列化和大型化。本项目推荐采用大型的填料塔+泡罩塔技术。对于氯气压缩，如考虑压缩机引进，则无需备机，本项目一期15万吨/年

31、离子膜烧碱只需1台；如果采用国产(如锦化机、杭州求是等)的透平机，则需要2+1台。从投资比较，引进费用比国产高约20%，但从设备长周期运行的可靠性来看，尤其是引进压缩机适宜生产负荷变化的灵活性能远强于国产压缩机，本项目推荐采用引进压缩机。2-5-3氯吸收装置技术性能说明氯是给、排水工程中目前必需的主要消毒药剂，它具有消毒能力强、价格低、投加方便等优点，因此到目前为止，氯消毒还是大中型水厂的主要消毒手段。但是氯气又是对人、畜、作物具有极强杀伤力的气体，一旦发生跑氯事故就会造成极其严重的后果，是给排水厂、站中的一大隐患。根据用氯场合的实际需要，我们研制成功一种氯吸收装置，能把跑出来的大量氯气及时高

32、效的吸收，免予造成破坏环境，影响人身安全的重大事故工作原理，一旦发生跑氯事故液氯自钢瓶中跑出流到大气中，压力骤然降低，吸收环境中的热而迅速气化。能吸收与氯化合的药剂很多，其中以氢氧化钠溶液最为经济而且吸收较快。氯与氢氧化钠化合后，生成较稳定的次氯酸钠、食盐和水。其化学反应式如下：CL2+2NaOHNaCLO+NaCL+H2O+热量工艺过程 从钢瓶中跑出的液氯，流入地沟或地面后迅速气化，由氯吸收装置中的离心风机，从地沟中将含有氯气的空气抽出，被吸入吸收塔底部升流至碱液泵，与自碱液槽抽出从塔顶喷洒下的碱液在泡沫板层中相互接触。氯气被碱液吸收，净化气中夹带的碱沫由塔顶的除雾装置去除。净化气通过尾气管

33、道排出，进入大气。性能特点 1、吸收效率高：吸收塔内配有经过特殊工艺处理的泡沫生成器，碱液自塔顶喷淋后与含氯的气体在泡沫生成器内形成丰富的泡沫，使碱液与氯气的接触面积大，接触时间长；塔体及泡沫生成器均使用耐碱腐蚀的PVC材质制成；塔顶有高效补液装置使碱液分布均匀，使吸收效率高，尾气排放量符合国标GB16297-1996大气污染综合排放标准中新污染源大气污染排放限值的第8项，无组织排放监控浓度限值，周界外浓度最高点浓度低于0.4mg/m3。2、车间不向外漏氯：装置中风机的抽风量，相当于事故跑氯量的十倍容量以上，因此车间内形成负压，门窗不严密处向内漏风，不致向外漏氯。3、不污染环境：装置中有良好的

34、除雾装置，能将尾气中的碱液雾珠充分除掉，使排到室外的尾气不带雾珠，不污染环境。4、吸收容量大：碱液总有效吸收容量为额定容量的1.4倍以上，碱液的利用率高，更换碱液的周期长。5、腐蚀：吸收塔碱液槽用硬质PVC制作，外加钢结构加固，吸收塔、管道均用硬质聚氯乙烯制作，碱液泵为磁力驱动泵，既耐强碱腐蚀，又耐次氯酸腐蚀，寿命长。6、备完整：包括原液箱、废液箱和碱液泵几部分，碱液箱体均为耐腐蚀的PVC材质。碱液废液箱的作用为：使用过的碱，不返混，一次用多少，补加多少，避免全部更换。碱液泵选用氟塑料衬里或塑料衬里离心泵为碱泵，具有良好的防腐蚀性能，易于检修。碱液泵出口设有防腐压力表和取样阀。为便于操作氯吸收

35、装置，配有爬梯，人孔、液位计、循环管、排空管、吸收塔上有视镜等。碱液非循环使用，可避免吸收氯气后产生的强氧化性物质次氯酸钠回流到碱液槽，腐蚀碱液槽和管道；另一方面，也避免了盐析现象产生的管道堵塞问题。贮液罐能耐瞬间喷氯德的冲击，而不影响吸收效果。附属设备完整，运行情况表示明确。2-5-4氯气干燥系统常见故障及排除方法在氯气处理过程中，干燥是整个工艺的关键，其故障最常见，比较频繁，干燥效果的好坏直接影响到产品的质量和设备的使用寿命，因此决不能等闲视之。1.干燥氯气的含湿量偏高造成干燥后氯气含湿量偏高的原因有工艺设计上的问题，有设备本身的问题，更有操作上的原因，纵观起来如下可能性。泡罩塔气相温度较

36、高氯气的含湿量与温度有密切的关系氯气的温度高气含水量也高。进泡罩塔气相温度升高，在同样的液气比情况下干燥的效果就会有很大不同，温度越高，其干燥效果越差。因为温度上升10，其含湿量就增加1倍，而其稀释热也成倍增加，因此，进塔气体温度必然导致硫酸液面上水蒸气分压上升传质推动力减少，其干燥效果必受影响。不仅硫酸单耗增加，干燥后氯气含湿量也就必然偏高。处理方法：（1）增加冷却液循环量，以降低泡罩塔温度；（2）降低冷却液温度，以降低气相温度。1.1.2出泡罩塔气相温度高出泡罩塔气相温度较高，说明硫酸吸收水的稀释热被气相带出所致，也就是说名硫酸热量不多，同样的影响到硫酸液面上的水蒸气分压，对传质影响也是显

37、而易见的，因而直接影响到氯气的含湿量，硫酸的循环量小导致无法移去太多的稀释热。处理方法：（1）降低进酸温度。进塔硫酸温度降低，就能在氯气传质吸收中降低硫酸液面上的水蒸气分压，增加传质推动力，降低进酸温度，只需降低冷却液温度。（2）调整液气比，加大硫酸循环量。这样可以将稀释热由循环量大的硫酸带出，以降低出塔气相温度。（3）降低进塔气温。降低进塔气温，含水量自然降低，干燥后稀释热由酸移去，这样水蒸气液面分压降低，推动力大自然出塔气温也就降低了。1.1.3出酸温度过低出干燥塔浓度实际反映了干燥酸总体浓度，投入传质吸收干燥酸浓度降低，就会使传质推动力降低，气液接触达到相平衡的机会就增加，从而影响干燥效

38、果。处理方法：（1）需补充进酸浓度；（2）调换循环酸。1.1.4塔阻力降过低干燥塔在传质过程中总需要保持一定的阻力降，因为填料塔中气流需克服逆流接触及填料层阻力降。塔保持阻力降可以确保一定的干燥效果，塔阻力降过低是气液比失效或气流与液体接触不良所致，对填料塔来说，喷淋密度小或气量小，气体走短路，均会使阻力降低，对泡罩塔来说，液流量过小，板阻力降小，进塔气量小也会造成塔阻力降过低。处理方法：（1）增加气相回流量，保持适宜的气流速度；（2）增加进酸量，调整液气比。1.1.5塔板倾斜干燥塔塔板倾斜且安装不准，不符合0.2原则。塔板倾斜会造成气体走短路，不经干燥塔干燥，使干燥塔成了管路。处理方法：停车

39、处理，修检塔板。1.2干燥塔塔板积液干燥塔塔板积液可以有阻力降明显增大，出塔酸明显减少现象。同时有氯压机抽不动，氯气出口压力降低电解总管压力上下波动等现象发生。造成积液现象原因有：（1）酸循环量太大，以致气液比失调。（2）气速太高。对于泡罩塔来说，气速达到雾沫点气速，泡沫层被吹散成雾沫层，严重的雾沫夹带造成阻力大。对于填料塔来说，气速在泛点以上，气流出口处积液，气流无法通过，塔阻力骤增。（3）泡罩塔溢流管堵塞，或塔板溢流堰过高，造成塔板液层过厚，填料塔底部有堵塞，出酸不畅。处理方法：（1）减少酸循环量，调整气液比；（2）降低气量增大回流；（3）清理塔板及溢流堰，适当降低堰高。1.3塔板上无泡沫

40、层泡罩塔气带应控制在漏液点与液泛点之间，当气速在漏液点以下时，塔板上的液体无法留在塔板上，全部从筛孔中泄漏下来，气液在塔板上以鼓泡形式接触传质干燥效果极差。造成原因是：（1）气量太小，阻力降低；（2）进酸量少造成塔板上留不住液体，全泻下去；（3）塔板变形，部分拱起，造成气流走进路。处理方法：（1）增加进塔气量，提高气速；（2）增加酸量，调整液气比；（3）塔板整形停车检修。2-5-5氯气干燥后含水高的原因分析 根据湿氯气先冷却后干燥原则,进钛冷却器前先将湿氯气冷却至40度以下,再进入盐水钛冷却器,降至11-14度,不可低于10度,防止产生氯水结晶物,气相经水沫过滤器除去夹带的游离水,再进入干燥塔

41、,流经干燥塔出口的气氯是否达标,低于100ppm,干燥氯气进入酸雾除沫器除去酸雾.冷却温度不够，含水自然就高，从这方面找找原因。钛冷却器的冷却效果好不好。干燥塔的浓硫酸用量是不是不够，硫酸的水份是否达标。应该从整个工艺流程上每台设备运行状况是否满足使用要求上,来分析、查找原因：是冷却设备的：冷却水的进水温度是否偏高、水质是否合格（杂技含量是否过高）；设备进口的氯气中，是否带水、设备出口气体温度能否达标是分离设备的：设备的出力是否足够，也就是说是否存在超负荷运行；设备出口气体中的含水量是否达标。如果是分离能力不足，可以通过改进分离设备的内件，即安装高效分离的内件来达到。氯气洗涤塔的冷却效果不好，

42、加大了后系统的热量钛冷却器的冷却能力冷冻水的原因有否结垢等干燥塔的设计是否合理，以及使用控制效果.泡罩塔的设计是否合理，以及使用控制效果.出氯气压缩机的酸雾分离效果。根据我的经验，我认为有以下几个可能：要检查一下入压缩机前的温度是不是超过工艺要求。冷却后的温度过高是导致氯中含水高的重要原因。检查一下入干燥塔的硫酸的浓度是不是控制得很好。从你所说的有时会超标分析，最大的可能是你厂的入塔硫酸控制不好而造成的。另外如果氯气干燥是两级（干燥塔、泡罩塔）则主要检查一下最后一级的入塔硫酸是否合格。如果是一级（干燥塔就是泡罩塔）则检查入塔的塔酸是否合格。控制好硫酸的浓度是控制氯中含水的关键。压缩用的是什么压

43、缩机，如果是液环压缩机，则要检查一下泵用硫酸的浓度是否在控制要求内。检查一下分析方法和分析仪器，是不是有什么问题。很多时候，当分析不合格时，第一件事是要排出分析的问题，只有分析准确了，才能再找其它岗位的问题。有的厂家是在干燥塔后有一酸雾分离器，而没有水雾分离器，如果是这样，则和酸雾分离器没有关系，它的作用是分离硫酸的。但如果在冷却后干燥塔前有一水雾分离器，则要考虑一下分离效果如何，如果分离不好会导致入干燥塔的水量增加，影响干燥效果。氯中含水不合格主要有以下几方面构成：氯气冷却温度高。处理方法是：降低氯气冷却温度。水雾捕集器捕集效果差。处理方法是：检修，提高捕集效果，酸浓度低，处理方法是：换酸。

44、酸循环量少，处理方法是：加大酸循环量。干燥塔中气液接触不良，处理方法是：调节干燥塔气液量。2-5-6选透平压缩机,跟液环泵相比，透平有几个优点：1、不需要浓硫酸，减少工人劳动强度及检修时污染环境；2、液环泵维修频繁，事故率高；3、能节省一半动力电；4、单台能力大，现在透平机从3万吨到7万吨单台都能满足。国内也有厂家号称10万吨的，但目前没有装置在用。 我公司老系统用液环泵，新系统用小透平，两种一比较，小透平的优势很大2-6生产不正常及故障处理表2.2氯气生产不正常及故障处理待添加的隐藏文字内容3序号现象原因处理办法1氯水洗涤塔氯气压力波动1、 氯气管线积液2、 塔内液位超高3、 干燥塔内酸液位

45、超高1、 查氯总管是否畅通放出积水2、 检查液位自控系统是否失灵，修正3、检查干燥塔酸液位自控系统是否失灵并修正2钛管冷却器温度过高1、 循环氯水量不足2、 循环氯水泵坏3、 氯水冷却后冷却效果不好4、 冷却水温度过高或压力过低1、 调节泵出口压力2、 倒开备用泵，调节冷冻水量及压力3、 调节冷冻水阀门，并与冷冻工序联系，降低冷冻水温3干燥塔硫酸浓度过低进塔浓硫酸流量控制不当根据酸浓度情况调节流量4干燥塔酸液位高1、加酸量过多2、排酸不及时1、 减少加酸量2、 及时排酸5氯气干燥后含水超标1、 干燥用硫酸浓度过低2、进塔氯气温度高，含水量大3、进塔酸温度高1、 检查酸浓度，并更换酸2、 降低氯

46、气温度3、调节酸冷却水量，进塔冷冻水量6操作仪表失灵，显示不准仪表问题找仪表工处理7氯水循环泵酸循环泵机械封漏磨损或腐蚀坏倒备用8氯水循环泵酸循环泵电流波动并超负荷氯水洗涤塔液位过低，干燥塔液位过低，泵有问题检查水洗塔往外排氯水的自动阀是否失灵，加补充水至要求液位，增加加酸流量，并检查去罐区阀门。9氯气纯度低系统有泄漏检查系统漏点并堵塞表2.3透平式氯压机常见故障序号现象原因1主电机不起动1、油箱中的油温 252、油压 1 bar (O)3、缓冲气差压 15 mbar4、控制系统电源故障5、电源故障2主电机停机1、电源故障2、电源被某一电力安全设施切断3、电机保护设施作用3变速箱油循环温度太高

47、1、油入口温度太高2、油压太低3、轴承或者齿轮损坏4轴承温度太高1、油入口温度太高2、油流量不足3、轴承损坏5变速箱突然出现不正常运行噪音1、齿轮损坏2、轴承损坏6压缩机运行不稳定1、轴承损坏2、叶轮组合件由于积聚污物而出现不平衡3、轴校正改变4、由于管线作用，导致机壳变形5、压缩机在非温态操作范围内运行7所有轴承温度升高1、油入口温度太高2、油压太低8某一个轴承温度升高1、轴承损坏2、油流量不足9压缩机出口气体温度升高1、压缩机入口气体温度升高2、冷却器结垢3、冷却水流量不足10缓冲气压力降低1、控制仪表故障2、密封迷宫间隙增大3、缓冲气流量不足11润滑油系统过滤器出口油压降低1、 油泵磨损2、压缩机轴承磨损，或变速箱轴承磨损3、过滤器结垢或者冷却器结垢12冷却器出口油温太高1、冷却水温度太高2、冷却水流量不足3、冷却器结垢第三章 结 论氯气的处理主要是洗涤，除雾，降温，加压，以及各个指标工艺参数的控制。氯碱生产中氯气干燥处理的工作是很普遍的操作，其工艺控制技术也比较成熟，但并不能因此就轻视其生产过程中出现的问题。对于出现了的问题，