馮利明,黃 健

(焦作煤業(yè)(集團(tuán)) 開元化工有限責(zé)任公司,河南 焦作 454150)

燒堿生產(chǎn)中氯氣尾氣吸收系統(tǒng)的改造

馮利明,黃 健

(焦作煤業(yè)(集團(tuán)) 開元化工有限責(zé)任公司,河南 焦作 454150)

在離子膜制堿工藝正常生產(chǎn)和液氯銷售過程中，會(huì)產(chǎn)生一些氯氣尾氣，統(tǒng)稱尾氯，通過技術(shù)改造，將這部分尾氯回收到氯氣系統(tǒng)中，降低燒堿消耗，增加企業(yè)效益，達(dá)到安全生產(chǎn)和環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的目的。

氯氣尾氣 ; 回收 ; 節(jié)支降耗

0 前言

焦作煤業(yè)(集團(tuán))開元化工有限責(zé)任公司燒堿裝置規(guī)模為20萬t/a離子膜燒堿。其原尾氯處理流程為：尾氯進(jìn)入到除害塔里，通過含量為14%～16%的燒堿溶液循環(huán)吸收，取樣分析時(shí)，當(dāng)次氯酸鈉循環(huán)槽循環(huán)堿液濃度≤3%，有效氯≥8%時(shí)，將次氯酸鈉溶液輸送至酸堿罐區(qū)待售，補(bǔ)充配制堿液至次氯酸鈉循環(huán)槽到一定液位備用。由于氯氣價(jià)格持續(xù)在低價(jià)位徘徊，而折百堿價(jià)格在3 000元/t左右，為了降低燒堿自用量，增加企業(yè)銷售收入，現(xiàn)對(duì)公司原有尾氯處理系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，將尾氯引至濕氯氣過濾器出口，重新進(jìn)入氯氣干燥系統(tǒng)處理利用，回收氯氣尾氣，可有效減少吸收堿液的消耗。

1 改造前的尾氯處理工藝

除害塔是采用堿泵對(duì)塔底的堿液(含量14%～16%)在次氯酸鈉循環(huán)槽中以循環(huán)的方式吸收尾氯，吸收后的廢氣由塔頂風(fēng)機(jī)排到大氣中，堿液濃度<3%后外送次氯酸鈉罐區(qū)，補(bǔ)充堿液由電解工段輸送。除害塔處理的尾氯包括液氯充裝時(shí)抽空泄壓的氯氣、電解陽極液排放罐內(nèi)逸出的氯氣、液化排污廢氯氣、氯氣系統(tǒng)應(yīng)急狀態(tài)下安全閥排放出的廢氯等。

該尾氯處理工藝存在問題：因?yàn)橐郝瘸溲b時(shí)抽空泄壓氯氣、電解陽極液排放罐內(nèi)逸出氯氣尾氯濃度比較高時(shí)量也比較大，造成堿液消耗量大，據(jù)實(shí)際計(jì)量，每天可消耗15%的液堿15.7 m3。為了降低燒堿消耗，針對(duì)尾氯來源不同和量大小，對(duì)原有尾氯處理系統(tǒng)分兩步進(jìn)行了改造。

1.1 改造前的工藝流程

改造前工藝流程如圖1所示。

圖1 改造前工藝流程

1.2 改造第一步

通過查閱大量資料和其他氯堿企業(yè)交流，大多數(shù)氯堿企業(yè)包裝尾氯進(jìn)入合成爐進(jìn)行燃燒吸收制成合格鹽酸外賣。但由于開元公司將部分氫氣外賣和利用氫氣鍋爐燃燒氫氣生產(chǎn)蒸汽自用，氫氣產(chǎn)量不夠用，所以決定不采用尾氯進(jìn)入合成爐燃燒制酸，而是將包裝尾氯送入到1#干燥塔進(jìn)口處，經(jīng)1#、2#干燥塔、干氯氣過濾器和氯壓機(jī)進(jìn)入氯氣系統(tǒng)重新液化包裝，既可增加液氯產(chǎn)量，又能減少燒堿消耗。

圖2為改造第一步簡圖。

圖2 第一步改造簡圖

1.3 改造第二步

電解槽開停車陽極液排入電解陽極液排放罐內(nèi)，氯氣干燥系統(tǒng)氯水排入電解陽極液排放罐內(nèi)，電解氯酸鹽分離器含氯淡鹽水排入電解陽極液排放罐內(nèi)，造成電解陽極液排放罐內(nèi)逸出大量氯氣，這部分氯氣通常經(jīng)電解廢氯總管進(jìn)入除害塔內(nèi)，由濃度為14%～16%的液堿吸收制成次氯酸鈉溶液。經(jīng)查閱相關(guān)技術(shù)資料，根據(jù)公司氯氣系統(tǒng)運(yùn)行狀況，現(xiàn)將這部分氯氣進(jìn)行技術(shù)改造，進(jìn)入氯氣干燥系統(tǒng)，經(jīng)氯壓機(jī)送到液化包裝，既可增加液氯產(chǎn)量，又能減少燒堿消耗。

圖3為改造第二步示意圖。

圖3 第二步改造簡圖

2 改造后總流程

改造后總流程圖如圖4所示。

圖4 改造后總流程圖

3 改造效果

改造全部完成后，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，改造前公司每日消耗15%液堿18.33 m3，折合為3.6 t，改造后我公司每日消耗15%液堿6.875 m3折合為1.351 t，每日直接減少燒堿消耗2.249 t，節(jié)約成本6 859.45元，一年按300天計(jì)算：可減少燒堿消耗205.783 5萬元。

4 結(jié)論

進(jìn)行第一步改造時(shí)，在未停車情況下進(jìn)行，將氯壓機(jī)前壓力調(diào)成負(fù)壓操作。在濕氯氣過濾器出口預(yù)留口后加裝PVDF閥門，增加DN100普通碳鋼管道，與原廢氯氣進(jìn)除害塔管道連接，同時(shí)在兩管道連接處加玻璃鋼U形管，防止?jié)衤葰庵械乃指Z進(jìn)廢氯氣管道，對(duì)普通碳鋼管道造成腐蝕。第二步改造在系統(tǒng)停車檢修時(shí)完成，利用DN80UPVC管道與氯氣總管連接，V280罐體加裝遠(yuǎn)傳壓力表、液位計(jì)。

自改造以來，氯堿系統(tǒng)運(yùn)行較為平穩(wěn)，氯壓機(jī)運(yùn)行電流、壓力等參數(shù)未見異常，另外，氯氣重回系統(tǒng)中去，提高成品產(chǎn)量，降低了副產(chǎn)品次氯酸鈉的生成，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2017-01-12

馮利明(1972-)，男，工程師，從事氯堿工藝技術(shù)管理工作，電話：13939147140。

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