燒堿生產中氯氣尾氣吸收系統的改造

馮利明,黃 健

(焦作煤業(集團) 開元化工有限責任公司,河南 焦作 454150)

燒堿生產中氯氣尾氣吸收系統的改造

馮利明,黃 健

(焦作煤業(集團) 開元化工有限責任公司,河南 焦作 454150)

在離子膜制堿工藝正常生產和液氯銷售過程中，會產生一些氯氣尾氣，統稱尾氯，通過技術改造，將這部分尾氯回收到氯氣系統中，降低燒堿消耗，增加企業效益，達到安全生產和環保達標排放的目的。

氯氣尾氣 ; 回收 ; 節支降耗

0 前言

焦作煤業(集團)開元化工有限責任公司燒堿裝置規模為20萬t/a離子膜燒堿。其原尾氯處理流程為：尾氯進入到除害塔里，通過含量為14%～16%的燒堿溶液循環吸收，取樣分析時，當次氯酸鈉循環槽循環堿液濃度≤3%，有效氯≥8%時，將次氯酸鈉溶液輸送至酸堿罐區待售，補充配制堿液至次氯酸鈉循環槽到一定液位備用。由于氯氣價格持續在低價位徘徊，而折百堿價格在3 000元/t左右，為了降低燒堿自用量，增加企業銷售收入，現對公司原有尾氯處理系統進行了技術改造，將尾氯引至濕氯氣過濾器出口，重新進入氯氣干燥系統處理利用，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塔底的堿液(含量14%～16%)在次氯酸鈉循環槽中以循環的方式吸收尾氯，吸收后的廢氣由塔頂風機排到大氣中，堿液濃度<3%后外送次氯酸鈉罐區，補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抽空泄壓的氯氣、電解陽極液排放罐內逸出的氯氣、液化排污廢氯氣、氯氣系統應急狀態下安全閥排放出的廢氯等。

該尾氯處理工藝存在問題：因為液氯充裝時抽空泄壓氯氣、電解陽極液排放罐內逸出氯氣尾氯濃度比較高時量也比較大，造成堿液消耗量大，據實際計量，每天可消耗15%的液堿15.7 m3。為了降低燒堿消耗，針對尾氯來源不同和量大小，對原有尾氯處理系統分兩步進行了改造。

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交流，大多數氯堿企業包裝尾氯進入合成爐進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蒸汽自用，氫氣產量不夠用，所以決定不采用尾氯進入合成爐燃燒制酸，而是將包裝尾氯送入到1#干燥塔進口處，經1#、2#干燥塔、干氯氣過濾器和氯壓機進入氯氣系統重新液化包裝，既可增加液氯產量，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，氯氣干燥系統氯水排入電解陽極液排放罐內，電解氯酸鹽分離器含氯淡鹽水排入電解陽極液排放罐內，造成電解陽極液排放罐內逸出大量氯氣，這部分氯氣通常經電解廢氯總管進入除害塔內，由濃度為14%～16%的液堿吸收制成次氯酸鈉溶液。經查閱相關技術資料，根據公司氯氣系統運行狀況，現將這部分氯氣進行技術改造，進入氯氣干燥系統，經氯壓機送到液化包裝，既可增加液氯產量，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，根據統計，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，節約成本6 859.45元，一年按300天計算：可減少燒堿消耗205.783 5萬元。

4 結論

進行第一步改造時，在未停車情況下進行，將氯壓機前壓力調成負壓操作。在濕氯氣過濾器出口預留口后加裝PVDF閥門，增加DN100普通碳鋼管道，與原廢氯氣進除害塔管道連接，同時在兩管道連接處加玻璃鋼U形管，防止濕氯氣中的水分竄進廢氯氣管道，對普通碳鋼管道造成腐蝕。第二步改造在系統停車檢修時完成，利用DN80UPVC管道與氯氣總管連接，V280罐體加裝遠傳壓力表、液位計。

自改造以來，氯堿系統運行較為平穩，氯壓機運行電流、壓力等參數未見異常，另外，氯氣重回系統中去，提高成品產量，降低了副產品次氯酸鈉的生成，提高了經濟效益。

2017-01-12

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

TQ09

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1003-3467(2017)04-0047-02