氯氢处理工序讲解

2、工艺流程简述
（1）、氯气的洗涤冷却 由电解工序来的湿氯气（温度约85℃） 进入氯气洗涤塔（T-401）底部，循环氯 水由氯水循环泵（P-401AB）打出，经氯 水冷却器（E-401）用循环水冷却换热至 温度约37℃进入氯水洗涤塔（T-401）上 部与氯气直接逆流接触，氯气冷却到约 45℃，氯气中大约85～90％的水份得到冷 凝，并除去了氯气中所夹带的盐雾．
氯水洗涤、冷却冷凝下来溶解有氯 气的氯水在氯气洗涤塔（T-401） 液位控制系统自动控制下，由氯水 循环泵送至二次盐水及电解工段的 淡盐水脱氯工序。
（2）、氯气干燥 经过水雾分离器（F-401）过滤后的1215℃氯气进入填料干燥塔（T-402）下部， 循环酸由硫酸循环泵（P-402）送出，经 循环酸冷却器（E-403）用冷冻水冷却到 15℃后进入填料干燥塔上部，与氯气逆流 接触除去氯中的水分。塔底出酸浓度控制 在75％以上。氯气中的水分被硫酸吸收而 放热，这部分热量大部分由循环冷却器 （E-403）带走，少部分热由氯气吸收， 因而出填料干燥塔氯气温度升到约18℃。
2、本工序的生产原理：
（1）、氯气的洗涤冷却 从电解槽出来的湿氯气温度较高，几乎为 水蒸气所饱和．湿氯气所带的水蒸气量与 温度有关，温度越高所带的水蒸汽量也越 大，温度越低所带的水蒸汽量则越小。因 此，采取冷却降温措施，降低湿氯气的温 度，减少饱和蒸汽分压，降低湿氯气的含 水量．湿氯气冷却方法采用闭路循环氯水 直接冷却和间接冷却。
出塔氯气进入钛管冷却器（E-402）与57℃低温水间接换热，氯气温度降至1215℃，氯气出口温度由冷冻水调节阀控制 在12－15℃。在此冷却过程中，氯气中大 约80％水份又被冷凝下来，这样可以节约 氯气干燥的硫酸用量，也有一部分冷凝水 成雾滴状存在氯气气流中，所以除雾也是 一项降低硫酸消耗，减少盐雾夹带的重要 措施．因此冷却后的氯气经水雾分离器 （F-401）过滤后进入干燥系统，该分离器 的水雾捕集率在99％以上。
出填料干燥塔的氯气，再进入泡 罩干燥塔（T-403）下部，与由硫 酸泵打入的98％浓硫酸经泡罩接 触，进一步得到干燥，从泡罩干燥 塔顶出来的氯气含水量﹤50ｐｐ ｍ，温度约20℃。
来自界区的98％浓硫酸储存到浓硫酸储槽， 使用时用浓硫酸泵送出，进入泡罩干燥塔。 与氯气逆流接触除去氯中的水份后，硫酸 浓度降至约93％，再自流入填料干燥塔 （T-402）。在填料干燥塔（T-402）中 的硫酸吸收水份后浓度降至75－77％，在 液位调节系统控制下自动将硫酸打至稀硫 酸槽。
冷却过程中一定要控制冷却后氯气 温度在12℃－15℃之间，温度太 高，水分多，干燥耗酸量大。而温 度太低，如在9.6℃时，湿氯气中 的水蒸气会与氯气生成Cl2.8H2O 结晶，造成设备、管道的阻塞并损 失氯气，还可能造成钛冷却器的燃 烧。
Biblioteka Baidu （2）、氯气的干燥
氯气的干燥，是以硫酸与湿氯气 接触后，氯气中的水分被硫酸吸收 而实现的。这个过程是物质（水分） 以扩散作用从一相（气相）转移到 另一相（液相硫酸）的过程，所以 称之为扩散过程，也称作物质传递 过程，简称为传质过程。吸收操作 是传质过程中的一种。
以达到控制和稳定整个系统氯气压力 的目的。氯气压缩系统设有中间冷却 器和后冷却器，用循环冷却水冷却压 缩后的氯气，以保证出压缩机系统的 氯气温度不大于40℃。经压缩并冷却 到大约40℃的氯气经氯气分配台送往 氯化氢合成及高纯盐酸工序。如果氯 化氢合成的用氯量减少，氯气则送到 液氯工序液化，以保持系统平稳运行。
氯氢处理工序
一、氯处理工序
1、本工序的任务
本工序的任务是处理电解送来的湿氯气。 先用氯水进行洗涤并冷却，除去氯气中夹 带的盐雾，同时使湿氯气的温度下降（即 使饱和湿氯气的水蒸汽分压下降），从而 使湿氯气中的大部分水被冷凝下来。再经 过冷却进一步降低氯气中的含水量，然后 将氯气通入干燥塔，利用硫酸的吸水性进 行干燥。最后用氯气压缩机将氯气增压后 送出界区至各用户，并保持电解槽阳极室 压力稳定。
硫酸吸水的过程，其传质速率决定 于分子扩散与对流扩散，由于在气 体中的扩散比在液体中的扩散快得 多，所以其传质过程主要由气相扩 散所控制。亦即，这个过程的推动 力决定于气膜扩散的速率．而被处 理的气体――氯气中的含水量决定 于硫酸水溶液液面上方水蒸气分压。
由硫酸水溶液液面上的水蒸气 压力图可知，当温度一定时，硫酸 浓度愈高水蒸气分压愈低；而在硫 酸浓度一定时，温度降低则水蒸气 分压随之下降，从而加大了传质过 程的推动力。所以，在操作中选择 适当的硫酸浓度和操作温度，将会 提高氯气干燥的效果，并可降低硫 酸的消耗。
为了使氯中的含水小于50ppm， 进入干燥塔的浓硫酸浓度应为98 ％，且温度应尽量低，但也不要使 酸温过低。通常控制酸温在12－ 15℃，以防止硫酸溶液生成 H2SO4.2H2O, H2SO4.H2O等结晶， 造成设备和管道的阻塞，影响生产。 硫酸吸水是放热反应故干燥用的 硫酸要进行冷却
（3）、氯气的压缩输送 氯气离心式压缩机是比较精密的 压缩机器，其借助于叶轮的高速旋 转所产生的离心力对氯气流作功， 使之获得动能和静压能，从而使氯 气流压力升高，满足工艺使用要求。
如循环浓度低于75％，必须立即调整进泡 罩塔浓硫酸流量。氯气自填料干燥塔顶部 出来进泡罩干燥塔（T-403）底部，经过6 层塔板和硫酸逆流接触除去氯气中的残余 水份，其中一部分硫酸通过位差自流进入 填料干燥塔，另一部分由浓硫酸循环泵 （P-403）经浓硫酸换热器（E-405）进 入底部塔板循环。 贮存在稀硫酸槽的稀酸由稀硫酸泵送出界 区销售。
（3）、干燥氯气压缩 干燥后的氯气经装有滤芯的酸雾捕集器 （F-402）除去99％以上的酸雾后进入氯气 压缩机压缩到约0.15MPa .G 温度40℃。氯 气压缩机入口管设有从压缩机出口回流部分 气体的旁路管，以控制氯气压缩机系统吸入 口的压力稳定和防喘振。同时考虑到氯气压 缩机自身回流量较小，为了保证电解在低负 荷时，电解和氯气洗涤冷却干燥系统的氯气 总管压力稳定，在压力控制下从氯气分配台 再引一股氯气回流到氯气压缩机前的氯气总 管，当系统氯气压力降低时，回流调节阀自 动开大，反之调节阀自动关小。