脱氯、氯气处理(修改稿).doc

三、淡盐水脱氯单元3.1 概述1、脱除淡盐水中游离氯的方法有几种？ 脱除淡盐水中游离氯的方法有二种：物理脱氯和化学脱氯；而目前国内物理脱氯生产工艺主要有真空脱氯和空气吹除脱氯；生产实践中为提高脱氯效果，回收氯气，一般先采取物理脱氯法将大部分游离氯脱除后，再用化学脱氯法将剩余的游离氯除去。2、淡盐水中游离氯的物理脱除和化学脱除的原理是怎样的？从淡盐水中游离氯的两种存在形式可知：脱氯原理就是破坏化学平衡和相平衡关系，使平衡向着生成氯气的方向进行，同时通过加入还原性物质去除残留的少量游离氯；破坏平衡关系的手段有：在一定的温度下增加溶液酸度和降低液体表面的氯气分压。由于存在着平衡，所以采用上述手段不能将淡盐水中的游离氯百分之百地除去，剩余微量的游离氯（一般在1030mg/L）用添加还原性物质（一般用亚硫酸钠）使其发生氧化还原化学反应而将其彻底除去。化学反应如下：Cl2+H2OHClO+ HCl HClOH+ ClOCl2+2NaOH+Na2SO3+2NaCl+Na2SO4+ H2O3.2 空气吹除法脱氯3、淡盐水空气吹除法脱氯生产工艺流程是怎样的？空气吹除法脱氯生产工艺流程如下： 空气吹除法脱氯工艺流程简图1消音器；2风机；3空气过滤器；4脱氯塔；5废氯气冷却器；6淡盐水泵；7静态混合器；8亚硫酸钠泵；9亚硫酸钠配制槽；10pH计、氧化还原电位计在线分析仪表。工艺流程简述：来自电解工序的淡盐水（温度约85，pH值34，游离氯一般为600800mg/l）在进入脱氯塔前，定量加入盐酸，将其pH值调至1.31.5 ，然后进入脱氯塔顶部；风机鼓入的空气（压力约600mmH2O，气量是淡盐水体积的68倍）由脱氯塔底部进入，在塔内填料表面淡盐水与空气逆流接触，逸出的湿氯气随空气从塔顶流出，淡盐水在此完成物理脱氯过程。湿氯气经废氯气冷却器冷却后，一般送去生产次氯酸钠（因吹脱出的氯气中含有大量空气，浓度较低，一般采用二级填料塔串联，用碱吸收）。脱氯后的淡盐水含游离氯约1020ppm自流到脱氯塔釜，其中的淡盐水由淡盐水泵抽送，在该泵的进口处先加入NaOH溶液调节pH值至911（用pH计检测），然后在其出口处加入浓度约为89（wt）的亚硫酸钠溶液进一步除去残余的游离氯（要求游离氯为零），并用氧化还原电位计检测（ORP+50mV）其中的游离氯含量。为达到充分混合，在管路中设有静态混合器（或增设孔板）。淡盐水在此完成化学除氯过程；然后用淡盐水泵送至一次盐水工序回收循环使用。在亚硫酸钠配制槽内配制浓度约89（wt）的亚硫酸钠溶液，并用亚硫酸钠泵将该溶液加入到淡盐水泵的出口管中。4、空气吹除法脱氯生产工艺有哪些特点？空气吹除法脱氯生产工艺主要特点是工艺简捷、控制较简单；设备投资少；淡盐水中的游离氯脱除的较干净，亚硫酸钠消耗较少（0.71.0kg/t碱）；脱出的氯气因含有大量的空气而无法回收至氯气总管中，一般只能用碱吸收生产次氯酸钠。5、空气吹除法脱氯生产过程中主要工艺控制指标有哪些？空气吹除法脱氯生产生产过程中主要工艺控制指标如下：风机出口风量：进脱氯塔淡盐水体积的68倍；风机出口风压：600700mmH2O加酸后进脱氯塔淡盐水pH值：1.31.5 温度805出脱氯塔淡盐水游离氯：1020mg/l加碱后淡盐水pH值：101加亚硫酸钠后淡盐水ORP： +50mV 或游离氯： 无亚硫酸钠溶液配制浓度：8（wt）。6、空气吹除法脱氯塔的结构是怎样的？空气吹除法脱氯塔结构示意图如下：7、淡盐水中的游离氯是何物？ 淡盐水中的游离氯以二种形式存在：一为溶解氯；其溶解量与淡盐水的温度、浓度、溶液上部的氯气分压、溶液PH值等有关，近似遵循亨利定律Ci=KPi；二是以ClO形式存在；淡盐水中存在下列平衡：Cl2+H2OHClO+ HCl 和 HClOH+ ClO由于电解过程中OH离子反渗透通过离子膜到达阳极侧与Cl2发生反应生成ClO；电流效率越低，反渗透的OH越多，ClO生成的也越多。这两部分量的总和，以氯气来计，称为游离氯。8、淡盐水中的游离氯是怎样产生的？淡盐水中的游离氯产生于氯气在淡盐水中的溶解和电解过程中OH离子反渗透所发生的副反应：2OH+ Cl2ClO+ Cl+ H2O9、淡盐水进入脱氯塔前为什么要加酸？加半个题因为淡盐水中的游离氯存在着下列化学平衡：Cl2+H2OHClO+ HClHClOHCl+O当向淡盐水溶液加入盐酸使其PH值小于2时，HClO会迅速与HCl发生反应向生成Cl2的方向进行，从而为淡盐水中的游离氯以Cl2形式脱除创造先决条件。另外，从电解来的淡盐水温度高于80，其中会有相当数量的ClO发生歧化反应，生成ClO3；化学反应式：3 ClO 752Cl + ClO3氯酸是强酸，也是强氧化剂，其强度接近于盐酸和硝酸。只有在一定的酸性条件下，才能发生下列反应：ClO3+ 6H + 5e 85 1/2Cl2+3H2O所以淡盐水进入脱氯塔前一定要加入盐酸调节pH值。10、淡盐水进入脱氯塔前加酸不足会产生什么结果？从前述淡盐水中存在的化学平衡可知：如果淡盐水进入脱氯塔前加酸不足会使淡盐水中的一部分游离氯以HClO形式存在而不易脱除，使得物理脱氯效率大大降低，出脱氯塔的淡盐水中游离氯含量偏高，造成化学脱氯负荷增加；为除去这部分残余的游离氯，必须加大还原性物质（亚硫酸钠）的投入量，从而增加还原性物质（亚硫酸钠）的消耗，同时也增加了返回淡盐水中硫酸根的含量。11、脱氯后的淡盐水在加入亚硫酸钠前为什么要加入烧碱调节其pH值至911？ 经过脱氯塔脱氯后的淡盐水在加入亚硫酸钠前之所以要加入烧碱调节其pH值至911，这是因为亚硫酸钠的还原性（通过其氧化还原电极电位数据就可看出）必须在一定的碱性条件下才具有，而且在溶液pH值为911时，亚硫酸钠具有的还原性最强。12、经过脱氯塔脱氯后的淡盐水为什么还要加亚硫酸钠？因为无论是采用空气吹除法，还是采用真空脱氯法，都是在一定的温度下，增加溶液酸度和降低液体表面的氯气分压，打破原有的平衡，促使液相中的Cl2向气相逸出。由于存在着平衡，所以采用上述手段不能将淡盐水中的游离氯百分之百地除去，剩余微量的游离氯（一般在1030mg/L）用添加还原性物质（一般用亚硫酸钠）使其发生氧化还原化学反应而将其彻底除去。化学反应如下：Cl2+H2OHClO+ HCl HClOH+ ClOCl2+2NaOH+Na2SO3+2NaCl+Na2SO4+ H2O 所以，经过脱氯塔脱氯后的淡盐水还要加入亚硫酸钠，进行化学脱氯，将残留的游离氯彻底除去。3.3 真空法脱氯13、淡盐水真空法脱氯生产工艺流程是怎样的？ 真空法脱氯工艺流程简图1氯水循环冷却器；2汽水分离器；3钛真空泵；4氯气冷却器；5淡盐水受槽；6淡盐水泵；7真空脱氯塔；8脱氯淡盐水泵；9静态混合器；10亚硫酸钠泵；11亚硫酸钠配制槽；12pH计、氧化还原电位计在线分析仪表。工艺流程简述：来自电解工序的淡盐水（温度约85，pH值2.22.8，游离氯一般为600800mg/l）进入淡盐水受槽（或直接进入真空脱氯塔）后，由淡盐水泵加压输送；在进入真空脱氯塔前，定量加入盐酸，将其pH值调至1.31.5 ；然后进入已处于真空状态（真空度6575KPa）的脱氯塔顶部，由上而下的流至塔内填料表面，析出的高温湿氯气经氯气冷却器冷却后，由钛真空泵抽至其气液分离器，分离出来的湿氯气由其顶部排出，并入电解氯气总管；淡盐水在此完成物理脱氯过程。脱氯后的淡盐水含游离氯约3050ppm自流到真空脱氯塔釜，其中的淡盐水由脱氯淡盐水泵加压输送，在泵进口处先加入NaOH溶液调节淡盐水的pH值至911（用pH计检测），然后在泵出口处加入浓度约为89（wt）亚硫酸钠溶液进一步除去其中残余的游离氯（要求游离氯无），并用氧化还原电位计检测（ORP+50mV）其中的游离氯含量。淡盐水在此完成化学除氯过程，然后用脱氯淡盐水泵送至一次盐水工序回收循环使用。在亚硫酸钠配制槽内配制浓度约89（wt）的亚硫酸钠溶液，并用亚硫酸钠泵将该溶液加入到脱氯淡盐水泵的出口管中；为达到充分混合，在管路中设有静态混合器（或增设孔板）。脱氯塔内真空（真空度约为6575KPa ）由钛真空泵（或蒸汽喷射泵）产生。为确保钛真空泵温度40，减少氯水的排放量，需用氯水循环冷却器对冷凝的氯水进行冷却后循环使用，多余的氯水经过气液分离器的液封管排出。14、真空法脱氯生产工艺有哪些特点？真空法脱氯生产工艺主要特点是可将淡盐水中的大部分游离氯脱出回收至氯气总管中，提高氯气产量；工艺较复杂、控制要求较高；设备投资较大；相对空气吹脱法而言脱氯后淡盐水中的游离氯含量稍高，亚硫酸钠消耗稍大些（1.02.0kg/t碱），并使返回淡盐水中的硫酸根含量增加，加大一次盐水系统去除硫酸根负荷。15、真空法脱氯生产过程中主要工艺控制指标有哪些？真空法脱氯生产过程中主要工艺控制指标如下：1) 加酸后进脱氯塔淡盐水pH值：1.31.5 温度805；2) 脱氯塔真空度：6575KPa3) 出脱氯塔淡盐水游离氯：3050mg/l4) 加碱后淡盐水pH值：10115) 加亚硫酸钠后淡盐水ORP： +50mVa) 或游离氯： 无6) 亚硫酸钠溶液配制浓度：89（wt）7) 钛真空泵循环氯水温度：40。16、脱氯塔真空度偏低会产生什么结果？真空脱氯塔内的脱氯过程是打破淡盐水中游离氯物理平衡的过程，是利用氯化钠水溶液在一定温度和真空度下，液相中水的不断蒸发更新气液界面，降低液面上方Cl2分压，促使液相中Cl2向气相逸出，从而达到脱除液相中Cl2的目的。如果脱氯塔中的真空度偏低，将会造成淡盐水中水的蒸发量不足，无法有效地降低气液界面上方Cl2分压，由亨利定律Ci=KPi可知：平衡时，对应液相中的Cl2量就无法有效地降低，影响脱氯效果。所以，为达到较好的脱氯效果，脱氯塔真空度要按照工艺指标要求进行控制。17、淡盐水为什么要脱去游离氯后，才能返回一次盐水系统再使用？符合质量要求的精制盐水在电解槽内发生电化学反应后，其浓度降低，成为含有游离氯的淡盐水；其NaCl含量为2055g/l，pH值为2.22.8（进槽盐水加酸工艺时），游离氯一般为600800mg/l，温度8090，流量约为9M3/h(年万吨烧碱)；需将其返回一次盐水重新饱和再使用；但淡盐水中存在着下列化学平衡：Cl2+H2OHClO+ HClHClOH+ ClOHClOHCl+O如果不将其中的游离氯除去，将会腐蚀盐水精制系统的设备和管道等，阻碍一次盐水工序精制过程中沉淀物的形成，损害二次盐水工序过滤器的过滤元件和螯合树脂塔中的树脂，危害极大；必须将淡盐水中的游离氯除去后，才能将其返回一次盐水再使用。18、真空法脱氯塔的结构是怎样的？真空法脱氯塔结构示意图如下： 图线条修改19、SKW系列耐腐蚀液环式真空压缩机的规格型号及性能曲线有哪些？SKW-系列规格型号及主要技术数据表（出口压力为标准大气压）型号最大气量极限真空气 量（m3/min）转速rpm电机功率KW水耗量l/minmmHgmbar吸入压力吸入压力-450mmHg-600mmHg真空泵Vacuum pump（400 mbar）（200 mbar）SKW-2.52.3-710662.21.914505.51222SKW-4.54.1-710664.03.514507.52535SKW-65.4-710665.34.61450152839SKW-98.5-710668.36.81450223250SKW-1211.5-7106610.99.0980303468SKW-2016.8-7106616.414.8980456892SKW-20A18.5-7106618.316.49805568100SKW-2523.2-7106622.819.97405570110SKW-3027.8-7106627.425.37407575115SKW-4037-7106636.633.774075881201）、表内数值是在下列条件下得出：水温15；空气20；气体相对湿度70%；大气压力760mmHg。2）、表内性能指标偏差不超过5%3）、水耗量：出口压力越大取值越小，真空度越大取值越大，接近极限真空时可高于以上数值。4）、需要变速调节性能的用户，我公司根据具体工况进行设计。SKW-系列真空压缩机性能曲线（出口压力为标准大气压）水温15空气20气体相对湿度70%大气压力760mmHg 吸入压力气量 吸入压力轴功率说明：做真空压缩机使用时，根据出口压力的变化，排气量相应的变化，轴功率也要变化。最高出口压力表压为0.05MPa（G）。具体参数在得知有关工艺参数的情况下由技术部提供。20、SKW系列耐腐蚀液环式真空压缩机有几种模块形式？SKW系列耐腐蚀液环式真空压缩机模块供应有两种形式：a、一配一（一台泵配一台汽水分离器），代号为 SKW-XM.01，b、二配一（两台泵配一台汽水分离器），代号为 SKW-XM.02。SKW真空压缩机一配一装置流程图二配一（两台泵配一台汽水分离器），代号为 SKW-XM.02SKW真空压缩机二配一装置流程图21、SKW系列耐腐蚀液环式真空压缩机有哪些常见故障？怎样分析处理？ SKW系列耐腐蚀液环式真空压缩机常见故障的分析及处理序号故 障原 因处 理 方 法1起动困难；电机跳闸或超电流。1. 起动时压缩机内水位过高;2. 内部机件生锈;3. 排出压力太高;4. 配电屏电流保护调整不当。1. 按规定水位起动(起动液位控制阀以下);2. 用力扳动转子,并供水冲洗;3. 调整排出压力;4. 调整热继电器至电流额定值.2试车或运转过程中出现卡死现象。1. 新管路有焊造铁屑等异物被气体带入泵体内;2. 结垢严重。1. 可松开前、后盖螺栓，转动叶传轮并用水清洗，待转动灵活后才紧固螺栓。如不能排除，须拆开检查；2. 拆卸清除或酸洗.3吸气量明显下降；排压不够。1. 供水量不足或温度过高；2. 系统有泄漏;3. 介质有腐蚀或带入物料磨蚀,使内部机件间隙加大;4.内部结垢严重;5.机件腐蚀;6.修配后,轴向间隙不符合要求。1. 调节供水量,检查供水管路是否堵塞;2. 检查管路连接的密封性;3.净化介质,防止固体物料吸入泵体内;更换磨损零件;4.清除水垢;5.更换零件;6.重新调整轴向间隙.4运转声音异常。1. 气体冲刷或喷射;2. 吸、排气管壁太薄。1. 把排气口引出室外;2. 采用管壁较厚的气管.5振动大。1. 机座与基础接触不良,地脚螺栓松动;2. 轴向对中不好。1. 用混凝土填充底座空隙,拧紧地脚螺栓;2. 重新对中和锁紧.6轴承部位发热。1. 胶带拉得过紧;2. 电机、减速机、压缩机不对中;3. 润滑不良,油脂干涸或太多;4. 轴承安装不当;5. 轴承锈蚀、磨蚀、滚道被划伤。1. 适当放松胶带;2. 重新对中;3. 改善润滑条件;4. 重新调整轴承位置;5. 更换轴承.7液位计液位不稳，气体从气水分离器排水阀漏出。1. 气水分离器液体排出阀调节不当;2. 机组工作液供给不稳定。1. 适当调节气水分离器液体排出闸阀的开度;2. 使工作液供给稳定。四、氯氢处理单元4.1 氯气处理22、离子膜电解装置中氯气处理生产工艺有几部分组成？离子膜电解装置中的氯气处理生产工艺由三部分组成：冷却、干燥、压缩。这三部分工艺流程一般根据生产规模和下游氯产品对氯气含水量以及压力的要求不同而有所不同选择。23、离子膜电解装置中为什么要设置氯气处理工序？离子膜电解装置中电解工序产生的湿氯气温度高、压力低，并含有大量水份。含有较多水份的湿氯气中会发生化学反应，生成盐酸和次氯酸：Cl2+H2OHClO+HCl盐酸是强酸，次氯酸是酸性强氧化剂，具有很强的腐蚀性。因而湿氯气具有很强的腐蚀性，不便于输送和使用。当氯气中的水份含量降至到0.04%（wt）以下时，其腐蚀性大大降低。所以离子膜电解装置中要设置氯气处理工序，其目的就是要将电解工序产生的湿氯气进行冷却、干燥、加压，然后输送给下游工序满足生产氯产品的要求，并为电解系统氯气总管的压力稳定提供条件。4.1.1 氯气的冷却24、湿氯气含水量和温度之间的关系是怎样的？ 从电解工序来的湿氯气温度较高，几乎被水蒸气所饱和，其含有约20%的水份。湿氯气中的水份含量与其温度有关，温度越高，其水份含量越大；温度越低，则含水量就越少。不同温度下湿氯气含水量，详见下表：不同温度下饱和湿氯气中的水蒸汽分压及含水量温度C水蒸汽分压毫米汞柱水蒸汽含量克/米3湿氯气水蒸汽含量克/千克湿氯109.29.43.11512.812.84.32017.517.35.92523.8238.13031.83010.83542.239.614.74055.351.219.84571.965.426.25092.583.134.955118.010446.260149.413061.665187.516182.570233.719811275289.124215580355.129321985433.635433890525.842457195633.95051278从表中数据可知：被水蒸汽饱和的湿氯气80以下时，其温度相差10，含水量几乎相差一倍；80以上时，其温度相差10，含水量相差二倍多；20以下时，其温度相差10，含水量相差不到一倍。如被水蒸汽饱和的湿氯气温度为90时， 1Kg氯气中含有571g水；当将其冷却到80时，则1Kg氯气中还含有219g水；前者是后者约2.61倍。如被水蒸汽饱和的湿氯气温度为80时， 1kg氯气中含有219g水；当将其冷却到70时，则1Kg氯气中还含有112g水；前者是后者约1.96倍。如被水蒸汽饱和的湿氯气温度为20时， 1Kg氯气中含有5.9g水；当将其冷却到10时，则1Kg氯气中还含有3.1g水；前者是后者约1.90倍。可见，降低被水蒸汽饱和的湿氯气温度可使氯气中含水量大幅度降低，但随着温度的降低幅度趋缓。25、离子膜电解装置中氯气冷却的工艺流程有哪几种？ 在生产规模较大的离子膜电解装置中为回收利用电解工序高温湿氯气中的热量，一般在进入氯气处理工序前，在电解工序设置盐水氯气热交换器，加热精盐水（可使其温度提高约10），同时降低氯气处理工序湿氯气的冷却负荷。氯气处理工序湿氯气的冷却工艺流程一般有两种：一是采用两级间接冷却，将湿氯气冷却至1214；二是采用直接冷却和间接冷却相结合，将湿氯气冷却至1214。26、氯气两级间接冷却工艺流程是怎样的？ 氯气两级间接冷却工艺通常适用于规模5万吨/年烧碱装置。氯气两级间接冷却工艺流程简图1级钛列管冷却器；2级钛列管冷却器；3水雾捕集器；工艺流程简述：来自电解工序的高温湿氯气（80）首先从级钛列管冷却器（立式）的上部封头进入，走管间；被走壳程的循环冷却水冷却至50，然后由其下部封头氯气出口流出；其间冷凝下来的氯水经水封流出至氯水储槽。从级钛列管冷却器流出的氯气进入由级钛列管冷却器（立式）的上部封头进入其管间，被走壳程的约+8冷水冷却至1214，然后由其下部封头流出至水雾捕集器，除去水雾后，进入干燥系统。其间冷凝下来的氯水经水封流出至氯水储槽。27、氯气直接冷却加间接冷却工艺流程是怎样的？氯气直接冷却加间接冷却工艺通常适用于规模5万吨/年烧碱装置。氯气直接冷却加间接冷却工艺流程简图1氯气洗涤塔；2氯水冷却器；3氯水泵；4钛列管冷却器；5水雾捕集器；工艺流程简述：来自电解工序的高温湿氯气（80）由氯水洗涤塔底部进入，在塔内由下而上的与由塔顶进入的氯水充分接触，洗涤盐雾、交换热量，湿氯气被氯水洗涤冷却至40后，从塔顶流出。氯水用氯水泵加压，并用氯水冷却器冷却循环使用，以确保循环使用的氯水进入氯水洗涤塔的温度在30；多余的氯水由泵送至界外。从氯水洗涤塔顶流出的湿氯气由钛列管冷却器的上部封头进入其管间，被走壳程的约8冷水冷却至1214，然后由其下部封头流出至水雾捕集器，除去水雾后，进入干燥系统。其间冷凝下来的氯水经水封流出至氯水储槽。另：当生产规模较大，氯气压缩机采用大型离心式氯气压缩机时，为满足大型进口氯气压力为正压的要求，在氯水洗涤塔出口处设置氯气鼓风机，将湿氯气加压为正压操作后，再进入钛管冷却器冷却和干燥系统。28、为什么湿氯气冷却后的温度一般控制在1214？怎样做到氯气处理冷却单元和干燥单元的合理搭配，达到既减少设备投资，又节省操作费用的目的，优选湿氯气冷却后的温度指标是非常重要的途径之一。湿氯气中的含水量与其温度有关，温度越高，其含水量越大；温度越低，则含水量就越小。通过降低被水蒸汽饱和的湿氯气温度可使氯气中含水量大幅度降低，但随着温度的其降低幅度趋缓。虽然，较低温度的湿氯气可使干燥单元负荷减小，达到同样含水指标时，硫酸消耗少；但为此需加大冷却单元设备投入，增加冷量的消耗；更为重要的是湿氯气在9.6时会生成Cl28H2O结晶，阻塞设备和管道，并造成氯气的损失；可见，湿氯气冷却后的温度不能过低。实际生产中，根据技术经济比较和考虑到安全系数，一般将湿氯气冷却温度控制在1214。29、影响氯水洗涤塔冷却效果的主要因素有哪些？氯水洗涤塔冷却效果的好坏，直接影响着氯气冷却后温度是否能达标。当进塔氯气温度、流量一定时，影响氯水洗涤塔冷却效果的主要因素有：进塔氯水温度、适宜的喷淋密度（液气比）、塔内气液二相的接触状况等。如果进塔氯水温度偏高，则氯水与氯气在塔内接触后，因温差不够大，传热推动力不足，从而使得二相间传热不充分，造成出塔氯气温度偏高。如果进塔氯水流量不足，塔内未能达到适宜的喷淋密度和液气比，造成气体走短路、塔阻力降过低，无法使塔内气液二相充分接触，从而使得出塔氯气温度偏高。如果进塔氯水分布不均（进水孔堵塞等）、进塔氯气分布不均、填料层破损堵塞等原因，造成塔内气液二相的接触状况不良，气液二相间就无法有效地传递热量，从而使得出塔氯气温度偏高。30、氯气洗涤塔结构是怎样的？氯水洗涤塔一般塔体材质采用钢衬胶或内衬酚醛环氧乙烯基树脂的玻璃钢、填料分上下两层或三层的填料塔结构，填料采用PVC材质的填料环；简图如下：（缺图）两个4.1.2 氯气的干燥31、氯气干燥工艺通常有几种？氯气干燥工艺一般有三种：一是“填料+筛板”二合一塔工艺；二是“一级填料塔”和“填料+泡罩”二级复合塔组合，形成两级干燥工艺；三是三级填料塔（或第三级为填料+泡罩塔）或多级填料塔干燥工艺。32、氯气“填料+筛板”二合一塔干燥工艺流程是怎样的？氯气 “填料+筛板”二合一塔干燥工艺流程 ，干燥后氯气含水约300ppm（wt），可满足氯气压缩采用纳氏泵的含水要求。“填料+ 筛板”二合一塔干燥工艺流程简图1氯气“填料+筛板”二合一干燥塔；2硫酸冷却器；3硫酸循环泵；4酸雾扑集器；595%酸高位槽；695%酸冷却器；7稀硫酸储槽；8稀硫酸泵；工艺流程简述：从水雾捕集器来的湿氯气由“填料+筛板”二合一干燥塔底部的填料层下部进入，并由下而上的经过塔内的填料段和筛板段，与塔内由上而下的硫酸充分接触而被干燥，氯气由塔顶流出至酸雾扑集器去处其中的酸雾后，进入氯气压缩系统。进入“填料+筛板”二合一干燥塔上部浓度为95%（wt）的硫酸来自95%酸高位槽，并经95%酸冷却器冷却；该高位槽中95%硫酸来自液环式氯气压缩机（纳氏泵）定期更换的泵酸。进入“填料+筛板”二合一干燥塔填料段的硫酸来自上部筛板段，并用硫酸循环泵和硫酸冷却器（83冷水）冷却循环使用，控制其进塔温度在20；当其浓度降至约75 %wt时或塔釜液位达到一定高度时，将其泵至稀硫酸储槽，然后用稀硫酸泵包装外卖。33、氯气“一级填料塔”和“填料+泡罩”二级复合塔组合的两级干燥工艺流程是怎样的？氯气“一级填料塔”和“填料+泡罩”二级复合塔组合的两级干燥工艺 ，干燥后氯气含水100ppm（wt），可满足氯气压缩采用离心式压缩机（小型透平机）的含水要求。“一级填料塔”和“填料+泡罩”二级复合塔两级干燥工艺流程简图1氯气“一级填料塔”；2一级塔硫酸冷却器；3一级塔硫酸循环泵；4“填料+泡罩”二级复合塔；5二级塔硫酸冷却器；6二级塔硫酸循环泵；7酸雾扑集器；8稀硫酸储槽；998%酸高位槽；10浓酸冷却器；11稀硫酸泵。工艺流程简述；从水雾捕集器来的湿氯气由“一级填料塔”底部进入，并由下而上的经过塔内的填料层，与塔内由上而下的硫酸充分接触而被干燥，氯气由塔顶流出至“填料+泡罩”二级复合塔进口。从“一级填料塔”顶来的氯气由“填料+泡罩”二级复合塔底部进入，并由下而上的经过塔内填料层和各块塔板，在填料和塔板上的泡罩内与塔内由上而下的硫酸充分接触而被干燥，氯气由塔顶流出，经酸雾捕集器除去酸雾后，得到含水量约100ppm（wt）的干燥氯气；然后进入氯气压缩系统。进入“填料+泡罩”二级复合塔泡罩段上部的98%（wt）硫酸来自98%wt酸高位槽，在泡罩段一次通过；98%（wt）硫酸由浓硫酸储槽用浓硫酸泵输供给。由“填料+泡罩”二级复合塔泡罩段下来的硫酸供其填料段使用，并用二级塔硫酸循环泵和二级塔硫酸循环冷却器（83冷水）冷却循环使用（循环酸加入口在倒数第一块或第二块泡罩塔板处），控制其进塔温度在20；当其浓度降至约88 %（wt）时或塔釜液位达到一定高度时，将其泵至“一级填料塔”硫酸进口。来自“填料+泡罩”二级复合塔填料段的硫酸浓度约88 %（wt），进入“一级填料塔”上部，并采用一级塔硫酸循环泵和一级塔硫酸冷却器（83冷水）冷却循环使用，控制其进塔温度在20；当其浓度降至约75 %（wt）时或塔釜液位达到一定高度时，将其泵至稀硫酸储槽，然后包装外卖。34、氯气三级干燥（一、二级填料、三级泡罩塔）或多级干燥工艺流程是怎样的？氯气三级干燥（一、二级填料、三级泡罩塔）或多级干燥工艺，干燥后氯气含水50ppm（wt），可满足氯气压缩采用大型离心式压缩机（即进口大型透平机）含水要求。氯气三级干燥（一级填料、二级填料、三级填料+泡罩塔）工艺流程简图1一级填料塔；2稀硫酸储槽；3稀硫酸泵；4一级塔；5一级塔硫酸循环泵；6二级填料塔；7二级塔硫酸冷却器； 8二级塔硫酸循环泵；9三级复合塔；10浓酸冷却器；11三级塔硫酸冷却器；12三级塔硫酸循环泵；1398%硫酸高位槽；14浓硫酸储槽；15浓硫酸泵；16酸雾扑集器；工艺流程简述：从水雾捕集器来的湿氯气由一级填料塔底部进入，并由下而上的经过塔内的填料层，与塔内由上而下的硫酸充分接触而被干燥，氯气由塔顶流出至二级填料塔底部，由下而上的与由上而下的硫酸进一步干燥；氯气从二级填料塔顶部流出至三级“填料+泡罩”复合塔的底部进入，在塔内继续被硫酸干燥，然后从三级塔顶部流出，经酸雾捕集器除去酸雾后，得到含水量小于50ppm（wt）的干燥氯气；随后进入氯气压缩系统。进入三级复合塔的硫酸来自98%硫酸高位槽，并经浓酸冷却器冷却后进入塔内；硫酸自上而下流至塔下部的填料层，填料层的酸液用三级塔硫酸循环泵和三级塔硫酸冷却器（用83冷水）冷却循环使用，控制其进塔温度在20；当其浓度降至约93%wt或塔釜液位达到一定高度时，溢流至二级填料塔釜；然后用二级塔硫酸循环泵和二级塔硫酸冷却器（用83冷水）冷却循环使用，控制其进塔温度在20，硫酸自上而下流至塔底；当其浓度降至约88%wt或塔釜液位达到一定高度时，溢流至级填料塔釜；然后用一级塔硫酸循环泵和一级塔硫酸冷却器（用83冷水）冷却循环使用，控制其进塔温度在20，硫酸自上而下流至塔底，；当其浓度降至约75%wt时或塔釜液位达到一定高度时，将其泵至稀硫酸储槽，包装后外销。多级干燥：一般是采用四级填料塔串联操作，前三级填料塔将氯气干燥至含水小于50ppm，第四级作为保证塔。35、为什么选择浓硫酸做为湿氯气的干燥剂？浓硫酸具有强烈的吸水性，当它和含水物质相遇时，就会把该物质中的水份吸出来，生成硫酸的水合物（如H2SO4H2O，H2SO42H2O，H2SO44H2O等）；同时放出大量的热量。另外硫酸还具有：不与氯发生反应，且氯在硫酸中的溶解度较小；脱水效率较高；价廉易得；浓硫酸对钢铁几乎不腐蚀；稀硫酸可回收利用等特点；故硫酸是一种较为理想的氯气干燥剂。因此，将冷却到1215的湿氯气干燥到含水小于300ppm（wt）时,可用浓硫酸来完成这个任务。36、用硫酸干燥氯气过程中，硫酸吸收水的速率与哪些因素有关？硫酸干燥氯气过程中，存在着下列关系式：硫酸吸收水的速率GA = K * F *（PH2O- P*H2O）式中K为吸收系数；F为吸收面积； PH2O为湿氯气中饱和水蒸汽分压；P*H2O为硫酸液面上方饱和水蒸气分压。湿氯气经冷却后，当进入干燥塔的温度一定时，氯气中饱和水蒸汽分压PH2O也是一定的；对于给定的干燥塔，在其吸收面积不变的情况下，硫酸吸收水的速率GA主要取决于吸收推动力（PH2O- P*H2O）；因此，降低P*H2O会使提高硫酸吸收水的速率GA。提高硫酸浓度、降低硫酸温度都能降低硫酸液面上饱和水蒸汽分压P*H2O，是提高硫酸吸收水的速率GA有效途径。实际生产中，一般采用8冷却进塔硫酸，控制进塔酸温在20；并根据塔酸浓度情况，及时更换硫酸确保塔酸浓度。37、干燥后氯气含水量超标的主要原因和处理方法有哪些？对于一定的氯气处理工序，如果工艺流程设计合理、设备配置和状况良好、配套的循环水和冷冻水等条件满足工艺设计要求时，出现干燥后氯气含水量超标，则主要原因将来自操作不当所致，具体分析如下：湿氯气冷却后温度偏高因氯水洗涤或间接冷却操作未达标所致湿氯气含水量随其温度的增高而加大，当温度偏高的湿氯气进入干燥塔时，势必带进塔内较多的水份，造成稀释热大大增加；对于干燥塔在同样的液气比和进酸浓度情况下，必然会导致干燥塔内温度偏高，使得塔内硫酸液面上水蒸汽分压上升、传质推动力减少，影响干燥效果；不仅增加硫酸消耗，干燥后氯气含水量也就必然偏高。处理方法：一是按工艺指标要求控制好氯水洗涤时的氯水温度和流量，确保洗涤效果；二是按工艺指标要求控制好间接冷却器冷却液流量和温度，确保间接冷却后的氯气温度达标。出干燥塔气相温度偏高因进塔酸温高和酸循环量偏小所致对于一定流量和温度的湿氯气，经过干燥塔干燥后出塔温度偏高，则说明硫酸吸收水的稀释热主要是被出塔气体带出所致；液体热容远大于气体热容，如果塔酸循环量偏小且温度偏高，就无法将大部分稀释热由塔酸有效移出，势必造成出干燥塔内温度偏高；这同样会使硫酸液面上水蒸汽分压增高，影响到传质效果，因而直接影响到氯气含水量。处理方法：一是降低进塔酸温；二是调整干燥塔的液气比，加大塔酸循环量到适宜状态；三是降低进塔湿氯气温度。 干燥塔出酸浓度偏低因进塔酸浓度偏低或酸循环量偏小所致在适宜的液气比条件下，一定流量和温度的湿氯气在塔内干燥后，干燥塔出酸浓度偏低，而且氯气含水量超标，实际上反映了塔内酸浓度总体偏低所致，具有的传质推动力与对应的干燥负荷未能匹配，从而影响干燥效果。在适宜的进塔酸浓度条件下，一定流量和温度的湿氯气在塔内干燥后，干燥塔出酸浓度偏低，而且氯气含水量超标，实际上反映了塔内液气比偏低所致，所需的酸量与对应的干燥负荷未能匹配，气液接触达到相平衡的机会较大，此时还伴随着出塔气体温度偏高；从而影响干燥效果。处理方法：一是调节好进塔酸浓度和流量；二是调节好酸循环量，使干燥塔在适宜的液气比条件下操作。38、氯气填料干燥塔结构是怎样的？氯气填料干燥塔结构与氯气洗涤塔相似，填料也采用瓷环加PVC花形环，塔体材质采用硬PVC/FRP；简图如下：39、氯气泡罩干燥塔结构是怎样的？氯气泡罩干燥塔一般塔体材料采用硬PVC/FRP，设有五层塔板；最下一层的浓酸采取强制循环（配循环酸泵和冷却器），顶层塔板上加设旋流板，增强气液分离，减少硫酸液滴被氯气带出的数量。每层塔板上按一定的排列方式组装一定数量的泡罩。简图如下： 4.1.3 氯气的压缩40、氯气的压缩方式有几种？氯气的压缩方式一般有三种：一是采用液环式氯气压缩机（纳氏泵）；二是采用离心式氯气压缩机（即小型透平机）；三是采用大型离心式氯气压缩机（即大型透平机，一般为进口）。41、液环式氯气压缩机（纳氏泵）工艺流程是怎样的？液环式氯气压缩机（纳氏泵）工艺流程1液环式氯气压缩机（纳氏泵）；2硫酸分离器；3泵酸冷却器：4酸雾捕集器；5中间酸储槽；6中间酸泵：7氯气缓冲罐；8氯气分配台。工艺流程简述：来自氯气干燥系统并经酸雾捕集器除去酸雾的含水量约300ppm（wt）的干燥氯气，由进口与循环酸一起进入氯气压缩机加压，并与循环酸一起排出至硫酸分离器进行分离；氯气由其顶部排出至酸雾分离器除去酸雾后，进入氯气缓冲罐，再经氯气分配台向下游用户分配。为确保氯气系统的压力稳定，通过设置二个回流调节氯气的方式来实现；一是将压缩机的出口管路和进口管路之间设置回流（俗称小回流）；二是将氯气分配台设置一路回流至干燥塔氯气进口处（俗称大回流）。为防止高压侧氯气在异常情况下窜回至低压侧，还需设置氯气防窜回自动控制功能。经硫酸分离器分离出来的泵酸进入泵酸冷却器进行循环冷却（设置一级或二级，分别采用循环水和约+8冷水），保持酸温在约20，并用98%硫酸定期更换，确保泵酸浓度在95%wt左右。更换出来的约95%wt硫酸进入95%wt高位槽，供干燥塔使用。42、离心式氯气压缩机（小型透平机）工艺流程是怎样的？离心式氯气压缩机（小型透平机）工艺流程简图1、2酸雾扑集器；3离心式氯气压缩机；4一段氯气冷却器；5二段氯气冷却器； 工艺流程简述：来自氯气干燥系统并经酸雾捕集器除去酸雾的含水量约100ppm（wt）的干燥氯气，进入离心式氯气压缩机（国产小型透平机）经二段压缩，使其压力升至0.260.45MPa。压缩过程会使氯气温度上升，经过一级压缩后，需用一段氯气冷却器将氯气温度冷却至3040，再进入第二级压缩；第二级压缩后，经二段氯气冷却器冷却后进入氯气分配台向下游用户分配。为确保氯气系统的压力稳定，通过设置回流调节氯气的方式来实现；为防止高压侧氯气在异常情况下窜回至低压侧，还需设置氯气防窜回自动控制功能。43、大型离心式氯气压缩机（大型透平机）工艺流程是怎样的？大型离心式氯气压缩机（大型透平机）工艺流程简图1大型离心式氯气压缩机a；2大型离心式氯气压缩机b；3酸雾扑集器；工艺流程简述：来自氯气干燥系统并经酸雾捕集器除去酸雾的含水量约50ppm（wt）的干燥氯气，进入大型离心式氯气压缩机（一般为进口）第一级进口，经四级压缩，使其压力升至0.451.20MPa（可根据下游氯产品用氯压力要求，选择出口压力）。压缩过程中，氯气温度上升，配备各级间冷却器和后冷却器将每级氯气进口温度和最终出气温度冷却至40；然后进入氯气分配台向下游用户分配。各级冷却器所用循环水均由设置的循环水高位槽提供，以防止氯气冷却器泄漏时，水进入氯气侧，造成压缩机损坏；另各循环水回路上均设置pH计随时监测回水pH值。为确保氯气系统的压力稳定，通过设置二个回流调节氯气的方式来实现；一是将压缩机的出口管路和进口管路之间设置回流（俗称小回流）；二是将氯气分配台设置一路回流至干燥塔氯气进口处（俗称大回流）。为防止高压侧氯气在异常情况下窜回至低压侧，还需设置氯气防窜回自动控制功能。44、氯气透平式压缩机的简易原理是怎样的？有哪些特点？氯气透平式压缩机的简易原理：它是一种具有蜗轮的多级离心式压缩机，借助叶轮高速旋转产生的离心力使气体压缩，其作用与输送液体的离心泵相似。它与传统的纳氏泵相比，具有单机输送能力大、输出压力高、能耗低，而且运转平稳、维修量小；另外，压缩过程中各级氯气温度均较高，需设级间氯气冷却器进行氯气的冷却；对进入压缩机的氯气含水量及其它杂质要求也相应严格。45、氯气处理工序应有哪些安全生产措施？为防止各类意外事故，以及氯气外逸的发生，氯碱生产装置氯气处理工序应具有如下安全生产措施： 在氯气钛冷却器出口设置氯气温度调节回路，确保氯气温度不低于12；防止结晶出现诸塞设备和管路，以及温度过低致使氯中含水不足，使得钛冷却器腐蚀；钛与干燥的氯气会发生快速反应，导致钛燃烧； 设置废气处理（或称事故氯气处理）装置，用碱液吸收因系统停车、各类事故和全厂突然停电后，氯气系统内的氯气，以防氯气外泄； 设置三氯化氮分解装置，用洗涤、催化分解等方法，将因采用含铵（胺）较高的水进行生产所产生的三氯化氮分解，以防因三氯化氮含量偏高而发生的爆炸事故； 当氯气采用离心式压缩机（大透平）进行加压输送时，为确保氯压机连续安全稳定地运行，必须设置油压保护、轴位移、各级氯气中间冷却器出口氯气温度（或测试冷却水含氯量）等自动联锁保护；另外，氯气中间冷却器所用的冷却水压力不得大于氯气气相压力；生产现场必须配备抢修器材、防护用品及消防器材，以满足应对各类事故的应急处理需要。4.2 废气处理46、为什么要在离子膜烧碱生产装置中设置废气处理工序？氯气是一种具有窒息性的剧毒气体，由于事故或突然全厂停电等意外，造成氯气外逸，不仅危害人体、威胁人的生命，还会严重污染环境；为防止此类事故发生，以及装置开车初期时，为防止氯气总管浓度偏低，影响下游氯产品生产，低浓度氯气不能并入氯气总管；为解决开车时的低浓度氯气、停车后系统内的氯气、事故氯气和全厂停电状态下系统内氯气的吸收处理，确保氯气不外逸；以满足工艺要求和保护人身安全及周边环境。因此，离子膜烧碱生产装置中必须设置废气处理工序（或称氯气事故处理），用液碱吸收上述氯气，杜绝氯气外泄。一般在氯气处理工序区域内设置废气处理工序。47、废气处理工艺流程是怎样的？废气处理工艺流程简图两张流程图1吸收碱高位槽；2除害塔；3、7吸收碱低位槽；4吸收碱冷却器；5、6吸收碱循环泵；8风机；工艺流程简述：开车时的低浓度氯气、停车后系统内的氯气、事故氯气和全厂停电状态下系统内氯气等各种需要吸收的氯气由除害塔（或称废氯气处理塔，一般采用填料塔或喷淋塔）底部进入，在塔内与从塔顶流下的液碱充分接触，氯气与烧碱反应生成次氯酸钠；残留尾气从塔顶由风机抽出排入大气（要求含氯量1mg/M3）。吸收碱液由塔底流出至吸收碱液低位槽，再经吸收碱循环泵输送至吸收碱冷却器冷却，移走反应热后，返回塔顶，进行下一轮吸收；直至吸收碱液达到次氯酸钠质量要求时（有效氯10%wt，含氯量1%wt），泵至次氯酸钠销售处包装外销；新配制的液碱（1620%wt）补充至吸收碱低位槽（设置两台，交替使用），然后由吸收碱循环泵输入塔顶。新配制的液碱（1620%wt）还需送入吸收碱高位槽；当全厂突然停电时，或吸收碱循环泵故障无法供碱液时，吸收碱高位槽出口管线上的切断阀自动打开（在DCS系统中设置相应的联锁回路），碱液靠位差流入除害塔顶，吸收氯气（氯气靠压差流入塔内）。吸收碱高位槽所储存的液碱量需满足全部吸收氯气系统内的氯气要求量。4.3 氢气处理48、离子膜烧碱生产装置中典型的氢气处理工艺流程有哪几种？目前，国内离子膜烧碱生产装置中的氢气处理工序典型工艺流程一般有三种：冷却、压缩；冷却、压缩、冷却；冷却、压缩、干燥（或在冷却后干燥）。这三种工艺流程一般根据生产规模和下游产品对氢气含水量以及压力的要求不同而有所不同选择。49、为什么要在离子膜烧碱生产装置中设置氢气处理工序？离子膜烧碱生产装置中电解产生的湿氢气温度高、压力低，并含有大量水份；设置氢气处理工序的目的就是要将电解来的高温湿氢气冷却（同时洗去碱雾）、加压、干燥，输送给下游工序满足生产耗氢产品的要求，并为电解系统氢气总管的压力稳定提供条件。50、氢气冷却、压缩工艺流程是怎样的？氢气冷却、压缩工艺通常适用于下游产品对氢气含水量和压力要求不高，或设有氢气柜的装置。氢气冷却、压缩工艺流程简图1氢气安全水封；2氢气冷却塔；3氢气泵；4汽水分离器；5阻火器；6氢气水雾扑集器；7氢气缓冲罐；工艺流程简述：来自电解工序的高温氢气（约80）经安全水封进入氢气冷却塔（洗氢桶或填料塔）底部，冷却水由塔上部进入直接喷淋冷却，使氢气温度降至约35，并洗涤所夹带的碱雾；从塔顶排出的氢气进入氢气泵（水环式压缩机）压缩至一定压力后，排至汽水分离器将夹带水分离；从汽水分