提高氯堿生產安全環(huán)保措施

潘存鵬，李玉林，張東明

（金川集團股份有限公司化工新材料有限責任公司，甘肅 金昌737100）

金川集團股份有限公司化工新材料公司 （以下簡稱 “ 新材料公司”） 40 萬t/a 離子膜法燒堿項目一期工程于2009 年7 月正式投產，裝置生產能力為20 萬t/a 離子膜法燒堿， 其中10 萬t/a 50%的液堿，5 萬t/a 99%的片堿； 二期工程裝置生產能力為 20 萬t/a 離子膜法燒堿， 其中10 萬t/a 50%的液堿，5 萬t/a 99%的片堿。 公司地處西北，自然環(huán)境較為惡劣、 生產條件限制較多。 在生產過程中產生廢水、廢氣、廢渣等廢棄物較多，本文探討了廢氣的安全處理措施，提高了裝置的安全穩(wěn)定性。

1 事故氯氣吸收

氯堿生產中系統(tǒng)超壓排放的事故氯氣及廢氯氣，通過廢氣處理工序進行吸收，依次經過循環(huán)吸收塔和尾氣吸收塔，在進入到循環(huán)吸收塔的塔底時[1]，通過從塔頂噴淋下來的燒堿溶液進行吸收， 吸收后殘余的廢氣經過尾氣塔繼續(xù)吸收， 最后通過引風機排放到大氣。這個過程中會產生次氯酸鈉溶液，溶液合格之后， 送到次氯酸鈉儲罐中出售或供給一次鹽水使用[2]。

1.1 工藝現(xiàn)狀

廢氣處理工序主要承擔著裝置開停車以及事故氯氣的吸收， 廢氣由尾氣塔頂部出來進入廢氣風機入口，由風機出口進入堿霧捕集器，經堿霧捕集器進一步吸收尾氣中夾帶的殘余液體后， 直接排入大氣中。尾氣塔的壓力可通過風機的轉速提供，堿霧捕集器攔截下來的液體通過底排閥排到地面。 堿霧捕集器安裝位置簡圖見圖1。

圖1 堿霧捕集器安裝位置簡圖

1.2 目前工藝存在的弊端

（1）進入風機內的尾氣夾帶部分液體，液體增大了葉輪的磨損程度， 其次尾氣中的部分堿霧及鹽霧在風機葉輪上堆積， 容易導致風機葉輪轉動時受力不均，造成葉輪松動及風機聲音異常。

（2）現(xiàn)場風機開1 備1，在現(xiàn)場不運行時風機出口管線及風機內容易累積冷凝液 （尤其是冬天氣溫低時），冷凝液主要是堿和鹽，在風機葉輪和泵殼以及軸承處凝結成塊，每次倒換備用風機的時候，手動盤車很困難，在這種情況下運行的風機，增大了軸承磨損程度，葉輪運行時磨損很明顯，而且粘附在葉輪上的結塊在葉輪轉動時使其發(fā)生偏轉， 葉輪容易出現(xiàn)松動和脫落現(xiàn)象[2]。

（3）堿霧捕集器在室外，沒有做保溫，當環(huán)境溫度較低時攔截在濾網上的冷凝液容易結塊， 堵塞濾網，影響濾芯過氣量。

（4）堿霧捕集器攔截下來的液體，冬天排液管容易結晶導致堵塞，時間一長，堿霧捕集器底部累積液體過多無法排出，嚴重影響堿霧捕集器使用效果。

（5）堿霧捕集器排出的液體直接排到地面，不僅造成生產安全隱患，還導致生產環(huán)境差，排出的液體中含有相當一部分堿也造成浪費。

（6）現(xiàn)場尾氣塔的壓力無法精確控制，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障需要大量吸收事故氯氣時， 堿霧捕集器攔截下來的液體通過底排閥排到地面。

1.3 更改措施

堿霧捕集器更改后的位置簡圖見圖2。

圖2 堿霧捕集器更改后位置簡要說明

（1）將從尾氣塔出來的廢氣直接進入堿霧捕集器，把廢氣中的堿霧進行捕集后，再通過尾氣風機后排入大氣中。

（2）在尾氣風機上增加變頻裝置，根據(jù)系統(tǒng)排放廢氣的負荷調整風機的頻率， 尾氣塔的壓力通過風機和空氣補充閥調節(jié)， 攔截下來的液體流入尾氣塔內，同時堿霧捕集器做保溫處理并通入蒸汽，使粘附在濾網上的結塊更快的流下來。

1.4 實施后效果

（1）將堿霧捕集器安裝在風機入口，有效地將尾氣夾帶的液體阻攔在風機入口， 減少進入風機內尾氣夾帶的液體，降低葉輪磨損程度，其次減輕尾氣中的部分堿霧及鹽霧在風機葉輪上堆積， 避免風機葉輪轉動時受力不均造成葉輪松動及風機聲音異常。

（2）能有效避免冷凝液在風機葉輪和泵殼以及軸承處凝結成塊時造成手動盤車困難以及風機運行時軸承和葉輪磨損程度，降低維檢人員的勞動強度，能很好地保護設備，降低車間成本。

（3）將堿霧捕集器做保溫處理和在堿霧捕集器內通入蒸汽， 有效地杜絕冬天氣溫低時堿霧捕集器及管道的結晶堵塞。

（4）增加堿霧捕集器底排到尾氣塔的管線，杜絕了原工藝堿霧捕集器排出的液體直接排到地面，改善了環(huán)境，避免了浪費。

2 儲槽放空氣吸收

2.1 問題現(xiàn)狀

在離子膜法制取燒堿的過程中， 最后一道工序為鹽酸合成工序， 用以制取滿足工業(yè)要求的合格鹽酸，鹽酸極易揮發(fā)出氯化氫氣體，污染周邊的環(huán)境。

鹽酸儲罐在正常生產使用時會產生正壓呼吸氣，正壓呼吸氣通過吸收器進行吸收，但在生產操作時罐內也可能產生負壓， 目前鹽酸儲罐的補氣設施不完善，同時鹽酸生產為過氫生產，鹽酸儲罐在進出液時罐內的壓力會發(fā)生變化， 極端情況下易造成玻璃鋼儲罐的損壞，導致鹽酸泄漏，造成人員傷害和環(huán)境污染。

2.2 具體實施措施

設置儲槽放空氣吸收， 增加鹽酸儲罐正負壓水封，將現(xiàn)有的鹽酸儲罐呼吸口串聯(lián)起來，分別和正負壓水封槽相連； 將呼吸氣管道插入正壓水封槽液面以下300 mm， 在水封槽300 mm 處設置溢流口，水封槽上口與大氣相通， 將呼吸氣管道與密閉的負壓水封槽相連， 在負壓水封槽上設置一個與大氣相連的管道， 插入液面以下50 mm。 通過兩個正負壓水封， 正常生產情況下保證兩個水封內注滿新水就能保證儲槽內壓力穩(wěn)定，能保護儲槽的使用壽命，還能起到保護環(huán)境的目的。 鹽酸出掛脖正負壓水封示意圖見圖3。

圖3 鹽酸出掛脖正負壓水封示意圖

3 結語

氯堿生產企業(yè)的綠色發(fā)展需要企業(yè)對各個生產環(huán)節(jié)產生的廢物進行有效處理， 提高對各類資源及能源的利用率，在保護環(huán)境的同時，減少企業(yè)的資金投入，另外，對生產過程中的各項技術進行創(chuàng)新，加大企業(yè)在生產技術方面的研究力度， 提高氯堿企業(yè)的生產技術水平， 最終使氯堿生產企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。