介绍氯气含水量高的危害,氯气干燥原理以及控制氯气含水量在正常范围的必要条件。离子膜法制碱技术以能耗低、出碱质量高、污染小等优点,已越来越多地被众多氯碱企业所采用,而氯气处理是离子膜生产中承上启下的关键工序,氯气质量直接影响氯气用户的使用和安全生产。在离子膜法制烧碱过程中,如何控制好进氯压机的氯气含水量是非常关键的一个步骤,如果氯气处理后含水量不达标,会造成设备管道的腐蚀,给后续工段带来不安全因素,尤其是会损害氯压机,腐蚀叶轮,给厂家造成较大的损失。因此要严格控制氯气干燥后的含水量,我们要求是控制在50ppb以下。1氯气含水量与温度的关系来自电解槽的湿氯气所夹带的水蒸气与其温度密切相关,温度越低,湿氯气中的水蒸气含量也越低。压力为101.3KPa下饱和湿氯气的含水量如下表1所示。表1湿氯气温度和含水量的关系温度/℃湿氯气中的含水量/g.kg-1103.1154.33010.84019.85034.96061.670112.080219.090571.0由表1可以看出,湿氯气温度每下降10℃,水蒸气的含量大概下降一半。因此,从电解槽来的湿氯气我们可以通过降低温度除去大部分的水分,再用浓硫酸来吸收余下的水分。2干燥温度和硫酸浓度对氯气中含水量有非常重要的影响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分吸出来,生成硫酸的水合物;同时放出大量的热量。硫酸中的含水量越小,硫酸温度越低,则传质推动力越大,干燥效果越好。硫酸吸收氯气中水分的干燥过程,实际上就是通过控制其浓度差和压力差来提高传质推动力的过程。硫酸干燥氯气的过程中,存在着下列关系式:硫酸吸收水的速率GA=K×F×(PH2O﹣P﹡H2O)试中,K为吸收系数;F为吸收面积;PH2O为湿氯气中饱和水蒸气分压;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,氯气中饱和水蒸气分压PH2O也是一定的;对于给定的干燥塔,在吸收面积不变的情况下,硫酸吸收水的速率主要取决于吸收推动力(PH2O﹣P﹡H2O);因此降低P﹡H2O会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气分压,是提高硫酸吸水速率的有效途径。3氯气含水量的控制要求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,那控制好氯气中的含水量关键还在于现场操作人员正确的操作。3.1氯气洗涤冷却氯气循环洗涤技术是高级的氯气降温、除盐、除水和除杂质技术,在国外被广泛采用。该技术的核心是氯气洗涤塔。由于是采用氯水作为循环介质来循环洗涤高温氯气,其对设备、管道的材质要求非常高,关键设备氯气洗涤塔普遍为钛、增强玻璃钢或钢衬胶材料,氯气冷却器和循环泵采用钛材。我厂选用了玻璃钢氯气洗涤塔和管道,造价低,同样取得了明显的效果,湿氯气的温度降到35℃左右,氯气中盐分和水分含量大幅度降低。具体工艺流程为电解槽来的50～90℃的湿氯气经过洗涤塔和循环氯水洗涤冷却后,温度降至30～45℃,并除去夹带杂质,通过氯气冷却器冷却,温度降至15～20℃后,再通过氯水水雾除雾器,以除去氯气中的水雾后进干燥塔。进干燥塔的氯气温度不可太高,否则氯中含水量高,增大干燥系统的负荷,影响干燥效果,应严格控制钛管冷却器温度,含水量保持在0.44～0.54。氯气温度也不能太低,如果氯气温度低于9.6℃时,就会形成氯水结晶,阻塞设备和管道。湿氯气冷却温度偏高的处理方法: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冷冷却器冷却水流量和温度,确保间冷后的氯气温度达标。3.2氯气干燥氯气干燥工艺基本采用98H2S04作为干燥介质,通过填料塔或泡罩塔循环喷淋吸收氯气中的水分。我厂采用的干燥塔是氯气“填料+泡罩”二合一干燥塔,由下部填料段和上部泡罩段组成,从氯气水除雾器来的氯气进入干燥塔下部,经过填料段稀硫酸和泡罩塔板段浓硫酸干燥后从塔顶出来,再进入氯气酸雾除雾器除去夹带的硫酸送至氯压机,通过这套硫酸干燥工艺技术,硫酸耗通常能够低至18-20kg/t,氯气中水质量分数能够控制在0.004左右。出干燥塔的稀硫酸的浓度最好控制在75以上,在浓硫酸用量一定的情况下,浓硫酸浓度越高,吸水效果越好,氯气中的含水越低。另外,当浓硫酸浓度一定的情况下,严格按照氯碱生产负荷调节好进干燥塔的浓硫酸的流量也非常重要。出干燥塔的硫酸浓度偏低的处理方法:一是调节好进塔酸浓度和流量;二是调节好硫酸循环量,使干燥塔在适宜的液气比条件下操作。3.3氯气干燥温度的控制干燥塔出口的氯气温度一般控制在15～25℃之间,主要是通过调节稀硫酸的温度来进行控制的。硫酸的温度是影响干燥效果的重要因素,硫酸温度过高,则硫酸液面上的蒸汽分压越高,压力差减少,干燥效果不好,硫酸的温度过低,在降到一定温度下会结晶。正常情况下,我们将稀硫酸的温度控制在20℃左右,浓硫酸冷却温度控制在10℃以上。出干燥塔氯气温度偏高的处理方法:一是降低近塔酸温;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。平时加强巡回检查,严格监控好中控指标尤为重要。我们厂在09年5月份时就发生过因为干燥塔内置冷却器发生破损,导致冷冻盐水进入塔内进而引起出塔氯气温度不正常升高的情况,因为发现及时,采取紧急停车,避免了事态的发展,后加紧进行塔内清理,几天后得以顺利开车。总结经验教训,认识到加强班组员工的培训,提高员工的工作责任心很是关键,及时发现问题及时正确处理。4结语氯气含水量的多少,也就是氯气干燥效果直接影响氯压机和后续工段的正常运行。严格按照操作规程操作,控制氯气含水量处于正常范围,才能保证氯碱的正常生产。氯气处理工序中氯气含水量的控制@沈海军$中盐常州化工股份有限公司氯碱分厂!江苏常州213000介绍氯气含水量高的危害,氯气干燥原理以及控制氯气含水量在正常范围的必要条件。氯气处理;含水量;控制