氯氣尾氣處理系統技術改造

摘要：本文簡要介紹了氯氣尾氣處理工序出現進口管堵塞和氫氧化鈉循環液酸化的原因，并給出了切實可行的解決方法，保證了安全生產。

關鍵詞：氯氣 堵塞 氫氧化鈉 循環液

0 引言

邢臺礦業集團有限責任公司金牛鉀堿分公司(以下簡稱“金牛鉀堿”)是2003年建設的離子膜法生產氫氧化鉀企業，現有生產能力5.6萬t/a，主導產品是48％氫氧化鉀液堿、90％氫氧化鉀片堿、液氯、高純鹽酸。其中氯氣尾氣處理系統是生產過程中的開車及停車氯氣、事故氯氣、液氯包裝尾氣、驗瓶尾氣、液化不凝氣等有毒有害的氣體進行無害化處理的裝置，也是保證企業安全生產的重要屏障。

1 改造前工藝流程及簡介

1.1改造前工藝流程如下圖所示

1.2工藝簡述金牛鉀堿尾氣處理系統采用雙塔雙吸收工藝流程，其處理能力高，安全可靠性強。從各工序來的氯氣自吸收塔的中部氯氣入口進入吸收塔，與來自循環槽的氫氧化鈉溶液逆流接觸，發生下列化學反應：

Cl₂+2NaOH→NaCl+NaClO+H₂O

氯氣與氫氧化鈉發生反應生成氯化鈉、次氯酸鈉等，通過外置板式換熱器進行冷卻以移走反應熱。沒有反應的氯氣從吸收塔上部出來進入尾氣塔用氫氧化鈉進行二次吸收。尾氣塔頂部設有引風機將二次吸收后的不凝氣引入排空口排放。

2 改造前存在的問題及原因

2.1改造前氯氣吸收塔進口氯氣管道經常發生堵塞現象，嚴重影響到了公司的安全生產，經質監部門取樣分析堵塞物系氯化鈉，形成原因是由于進口部位氯氣量較大，氫氧化鈉溶液較少，足量的氯氣與相對較少的氫氧化鈉溶液作用，反應生成氯化鈉，又由于氯化鈉在氫氧化鈉溶液中的溶解度較小，長時間累積造成管道堵塞。

2.2氫氧化鈉循環液局部酸化，致使生成次氯酸鈉的產率下降，有時甚至使整個氫氧化鈉循環液系統酸化，使次氯酸鈉溶液失效，其反應如下：

Cl₂+H₂O→HCl+HClO

經過分析查找原因，發現是由于有時氯氣量較大，而氫氧化鈉溶液的循環量較小造成的，而影響循環量的原因是由于板式換熱器的面積較小，限制了整個系統的循環。

3 改進措施

3.1針對氯氣進口管道堵塞現象，在進口管引入一根直徑為DN25的水管(見改造后工藝流程圖)，定期用水沖洗氯氣管道，使氯化鈉溶解，保證了氯氣暢通，為公司安全生產提供了保障。

3.2針對氫氧化鈉溶液酸化現象，通過增加板式換熱器板數，而增加換熱器面積，使氫氧化鈉溶液的循環量大大提高，保證了該氯酸鈉產率，通過改造成取得了良好效果。

板式換熱器改造前后對照表：

4 改造后的工藝流程如下：

5 結語

經過以上兩項技術改進，氯氣進口管再未發生堵塞現象；氫氧化鈉循環液正常使用，保證了生成次氯酸鈉的產率和氯氣尾氣的順利吸收。為鉀堿分公司安全環保、穩定生產提供了強有利的保障。