氢气洗涤塔运行中存在的问题及改进措施

氢气洗涤塔运行中存在的问题及改进措施
梁寅祥; 刘伟
【期刊名称】《《氯碱工业》》
【年(卷),期】2019(055)007
【总页数】2页(P16-17)
【关键词】氢气; 氢气处理; 氢气洗涤塔; 冷却器
【作者】梁寅祥; 刘伟
【作者单位】陕西金泰氯碱化工有限公司陕西榆林718100
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.2
陕西金泰氯碱化工有限公司(以下简称陕西金泰)目前共有2套生产装置，烧碱产能为22万t/a。

电解装置采用的是旭化成膜极距电解槽，产生的氢气经氢气处理工序处理后送往盐酸合成工序。

在运行过程中，氢气洗涤塔出现结垢、喷嘴堵塞、洗涤不充分等问题，经过工艺改造后，降低了检修频率，实现了生产系统长期稳定运行。

1 氢气处理工艺流程
氢气处理工艺将来自电解槽的携带少量碱雾的高温湿氢气在洗涤塔内用循环水进行喷淋冷却降温，除去夹带的碱雾后进入氢气压缩机，增压后的氢气经一段、二段冷却器降温，再经水雾分离器后，输送至氢气分配台，经分配台送至下游工序。

2 氢气洗涤塔的结构及工作原理
氢气洗涤塔主要由塔体、两层液体分布器、喷淋嘴、氢气进出口，循环水进出口等组成。

氢气由塔中部进入洗涤塔，与由塔上部进入塔内的循环水经喷淋嘴喷出后与氢气逆流热交换，去除碱雾，同时对氢气进行降温。

具体工艺流程见图1。

图1 氢气洗涤塔改造前流程简图Fig.1 Diagram of original process flowof hydrogen gas scrubbing tower
3 氢气洗涤塔运行中存在的问题
氢气洗涤塔进口循环水管线上设计有过滤器，但由于水质较差，运行过程中经常出现堵塞现象，须频繁清理过滤器。

另外，每次大修时，检查塔内发现喷嘴有被泥沙、杂物堵塞的现象，且塔壁上附着大量黑色的污泥，清理难度较大。

由于喷淋嘴堵塞，液体分布不均匀，不仅影响换热效果，且造成循环水偏流，洗涤不充分，部分氢气未经洗涤去除碱雾，进入盐酸工序，在合成炉内与酸性气体反应生成氯化钠，产生盐白结晶附着在灯头上，对合成炉灯头的使用寿命造成影响。

4 针对存在的问题进行改造的措施
为解决氢气洗涤塔在运行中存在的问题，从解决循环水质入手，控制造成问题的源头，结合系统实际运行情况，制定出以下解决方案。

4.1 控制源头，改变水质
将循环水冷却方式改为纯水冷却，增加2台不锈钢循环泵(开1备1)和1台不锈钢板式换热器。

正常运行时，在塔内加入一定量的纯水后，启动循环泵，将纯水由塔底抽出，经板式换热器冷却后，进入塔顶喷淋而下冷却氢气，板式换热器采用循环水冷却，换热器循环上水进口装设Y形过滤器。

正常生产时，随着循环时间的延长，塔内循环液中的碱含量会有所升高，定期用纯水置换塔内循环水，进入烧碱污水系统，作为盐井补水[1]。

4.2 对喷淋装置喷淋嘴所用铜材料进行钝化处理，延长喷淋嘴使用寿命
为减缓冷却水对喷淋嘴的冲刷腐蚀，延长使用寿命，对喷淋嘴所用的铜材料进行酸洗钝化处理，去除焊接、高温加工处理后产生的氧化皮、焊斑等，使处理后的表面形成一层以铬为主要物质的氧化膜(又称为钝化膜)，不会再产生二次氧化和腐蚀，有效达到钝化的目的[2]，从而提高铜制品的表面防腐品质，延长铜的使用寿命。

4.3 增加过滤器，过滤塔内杂质
在洗涤塔氢气进口管道上增设2台篮式过滤器，运行中开1备1。

由于氢气管道为碳钢材质，在运行中，会产生铁锈等杂质。

过滤器可将过滤杂质，避免杂质进入洗涤塔，在塔内沉积附着。

5 改造后的运行效果
氢气洗涤塔改造后流程简图如图2所示。

图2 氢气洗涤塔改造后流程简图Fig.2 Diagram of improved process flow of hydrogen gas scrubbing tower
(1)解决了喷嘴堵塞问题，降低了检修频率。

(2)不须要长期补加纯水，只须定期置换，每次只补充5 m3纯水，置换出的碱性水可循环利用。

(3)延长了合成灯头的使用寿命。

6 结语
对氢气洗涤塔工艺流程的改造，可以有效地将大部分碱雾在氢气洗涤塔处理掉，不仅降低了设备维护费用，而且延长了设备的使用寿命，增加了生产系统的稳定性、连续性、安全性。

参考文献
【相关文献】
[1] 何同玉，刘岭梅.离子膜工艺盐水精制技术进展概述[J].氯碱工业，2001(9)：12-15.
[2] 常刚.离子膜法烧碱生产工艺中的安全技术措施研究[J].化工安全与环境，2016.29(4)：16-19.。