氯氣處理是氯堿生產(chǎn)中的關鍵工序，氯氣處理運行的質(zhì)量直接影響電解裝置安全、穩(wěn)定生產(chǎn)以及電解槽運行的質(zhì)量和壽命。處理后的氯氣質(zhì)量直接影響著液氯裝置運行質(zhì)量和其他用氯裝置的生產(chǎn)運行。

    國內(nèi)各氯堿企業(yè)選擇不同的氯氣處理生產(chǎn)工藝，控制水平和操作要求也大不相同，處理后的氯氣質(zhì)量特別是氯中含水也有差異。

    近年來，特別是離子膜電解技術(shù)和裝置的普遍應用，對氯氣處理提出了更高要求。各企業(yè)在氯氣處理上對工藝、設備、控制方式進行探討、力求工藝更合理、裝置更先進、操作更穩(wěn)定、消耗更低、效率更高、質(zhì)量更好，一大批新技術(shù)、新工藝、新材料得到應用，對整個氯堿行業(yè)的發(fā)展起到了推動作用。山東華陽農(nóng)藥化工集團氯堿廠(簡稱華陽氯堿廠)，原有1套2萬t/a隔膜電解裝置，為該公司農(nóng)藥及其他化工產(chǎn)品提供燒堿、氯氣和氫氣。雖然該裝置氯氣處理系統(tǒng)經(jīng)過幾次改進，但因工藝、設備和操作水平落后，對整個生產(chǎn)裝置穩(wěn)定運行造成一定的影響，而由于氯氣中含水不穩(wěn)定，給后續(xù)工序生產(chǎn)帶來安全隱患。

    近幾年來，隨著華陽科技上市成功，集團公司迅速壯大，新的農(nóng)藥品種不斷增加和精細化工產(chǎn)品的建成投產(chǎn)，對燒堿、氯氣和氫氣、鹽酸的需求量大增，需要擴大燒堿生產(chǎn)能力。2004年初，經(jīng)考查論證，決定建設1套離子膜燒堿生產(chǎn)裝置，其中氯氣處理工序選擇國內(nèi)的先進工藝。

    2 原氯氣處理工藝流程

    2.1 原氯氣生產(chǎn)工藝

    華陽氯堿廠已有二十多年生產(chǎn)歷史，氯氣處理工藝雖然經(jīng)過多次改造，但仍較落后。工藝流程見圖1(略)。

    由電解生產(chǎn)的氯氣經(jīng)管道自然冷卻，溫度由85℃降至八十攝氏度左右，含有大量水蒸氣、鹽霧和少量的有機物等雜質(zhì)，至氯氣處理工序進入氯水洗滌塔，水洗冷卻，溫度降至40-50℃，除去大部分水蒸氣及鹽粉，進入一級鈦管冷卻器，用循環(huán)水冷卻后，進入二級鈦冷卻器，用7-9℃冷凍水進行冷卻，溫度降至12-18℃，然后通過水霧捕集器除去水霧后進入硫酸篩板塔，用質(zhì)量分數(shù)為93%的硫酸進行干燥脫水后，進入納氏泵，納氏泵的密封液體為95%-98%的濃硫酸，氯氣經(jīng)納氏泵中濃硫酸進一步脫水、加壓經(jīng)過氣液分離，氯氣送至液氯工序或其他用氯單位。濃硫酸經(jīng)冷卻進入納氏泵進口循環(huán)使用，當泵內(nèi)硫酸質(zhì)量分數(shù)降至95%以下時，需要換酸。

    2.2 存在問題

    由于工藝落后，并采用手動操作控制，在生產(chǎn)中存在著許多問題。(1)氯氣吸力波動大，影響電解生產(chǎn)；(2)由于供電原因造成氯氣泵突然停泵，倒泵不及時，高壓氯氣倒回電解工序鼓槽蓋，造成氯氣外溢污染環(huán)境；(3)夏季生產(chǎn)時，氯氣含水量不穩(wěn)定，氯化物含量高，堵塞管道設備，影響后續(xù)工序生產(chǎn)；(4)冷卻效果差，硫酸消耗高。

    3 新氯氣處理工藝方案的選擇

    針對老的氯氣生產(chǎn)工藝中存在的問題，2004年在離子膜燒堿工程建設之初，對氯氣處理工序提出了工藝技術(shù)先進，自動化控制水平高，消耗低，生產(chǎn)穩(wěn)定的要求。經(jīng)過分析比較，選擇了如下改進方案。

    3.1 冷卻部分

    用填料塔洗滌代替一段鈦冷，較好地除去了濕氯氣夾帶的鹽霧，填料選用CPVC梅花環(huán)，比陶瓷填料性能優(yōu)越。

    3.2 干燥部分

    它是氯氣處理較為重要的部分，國內(nèi)同行業(yè)有各種組合方案，比較典型的有(1)一段泡沫塔、二段泡沫塔；(2)一段填料塔、二段泡沫塔；(3)一段填料塔、二段泡罩塔。

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