氯氣吸收系統改造

宋俊庚，陳俊杰

（浙江巨化股份公司電化廠，浙江衢州324004）

氯氣吸收系統改造

宋俊庚，陳俊杰

（浙江巨化股份公司電化廠，浙江衢州324004）

在離子膜和隔膜燒堿系統開停車和發生突發事故時，通過對淡氯塔和事故塔未吸收完全的尾氣進行二級吸收處理，達到保護人身安全和環保排放的目的。實踐證明，該工藝能滿足大中型氯堿裝置的安全環保生產需要。

氯氣；二級吸收；改造

浙江巨化股份公司電化廠燒堿裝置規模為46萬t/a離子膜燒堿和13萬t/a隔膜燒堿。原氯氣吸收裝置都采用2塔，1備1開，很容易在開停車、突然失電、堿循環泵不能正常運轉、液化系統排污量大等情況下造成氯氣吸收不完全或沒有吸收而直接排放等事故的發生，在燒堿生產中形成嚴重的安全隱患。為解決氯氣系統泄漏問題，對原有的氯氣吸收裝置進行了改造，采用2級吸收工藝進行處理，取得了明顯效果。

1 改造前吸收系統工藝存在的問題

改造前的吸收工藝流程圖見圖1。

淡氯塔和事故塔都是采用堿泵對塔底的堿（17%～21%，由32%堿配置）打循環的方式吸收氯氣，吸收后的廢氣由塔頂風機排到大氣中，堿液濃度低于指標后外送，再聯系送堿后配堿。淡氯塔處理的氯氣包括開停車時氯壓機的廢氯、液化排污廢氯、電解廢氯、其他抽空排放廢氯等日常性的氯氣，前兩者氯氣濃度比較高，有時量也比較大。事故塔處理的主要是事故停車時電解系統來的濕氯氣，具有純度高、量大的特點。該處理系統存在以下問題。

（1）一旦發生系統全面失電，事故處理系統應急電源無法立即啟動，系統氯氣大正壓，很容易從事故塔頂外逸；

（2）事故處理系統連鎖都是單一的點對點作用，其中一個環節出現故障，無法及時啟動，系統發生跳停或波動后，同樣會發生氯氣外逸；

（3）雖然有1開1備2臺堿泵，但堿泵上液不及時或不上液時氯氣很容易從事故塔逸出。離子膜裝置在2006年5月發生過泵連鎖啟動但打不上液的情況；

（4）在系統開停車時，由于電解出來的濕氯氣純度不合格，在次鈉配置工序通氯量不夠時，很容易造成淡氯塔堿液濃度下降快、氯氣吸收不完全的情況。在隔膜系統開停車時，經常造成氯氣外逸。

2 氯氣吸收處理系統的改造情況

2.1 改造方案

（1）增設1臺帶風機及堿液循環泵的填料吸收塔，事故塔及淡氯塔尾氣全部接入新增填料吸收塔，形成2級吸收處理，新增風機能力為填料塔阻力降。

圖1 改造前吸收工藝流程示意圖

（2）增設1臺燒堿高位槽，在堿循環泵無法打循環時，通過位差使高位槽的堿液流到二級吸收塔對氯氣進行吸收。

（3）新增填料吸收塔堿液循環泵和風機投入連鎖狀態，當事故塔正水封壓力達到連鎖值后，新增堿液循環泵和風機將連鎖啟動，堿液打入燒堿高位槽及二級吸收塔，最終形成2級吸收。

（4）在燒堿高位槽出口設置1個氣閉調節閥，操作室設置控制閥位，使燒堿高位槽平時保持一定液位，停氣、失電時，閥門自動打開或在操作室手動打開。

2.2 工藝流程

改造后的處理工藝流程見圖2。

當發生突發事故或意外時，先由事故塔和淡氯塔對系統氯氣進行一次吸收，未吸收完全或沒有吸收的氯氣從事故塔和淡氯塔風機出口送入二級吸收塔進行二次吸收，二級吸收塔的堿液循環泵可通過事故氯氣壓力連鎖啟動或手動啟動，使堿液形成堿液循環泵—高位槽—二級吸收塔—堿液循環泵、堿液循環泵—二級吸收塔—堿液循環泵2條循環線。燒堿高位槽液位由出口氣動閥控制，在循環泵無法打循環時，手動或自動打開氣動閥，以保證二級吸收需要的堿液。二級吸收塔底的堿液濃度控制為17%~21%，濃度低時可送出配次鈉用。

圖2 改造后吸收工藝流程示意圖

3 工藝及設備參數

根據裝置產能、電槽類型、現場管路情況以及系統內氯氣的揮發余量等情況設計的工藝及設備參數如下。

3.1 隔膜燒堿系統

二級吸收塔采用填料塔，填料散堆，塔底循環段規格為?2 500 mm×2 500 mm，填料高度?2 000 mm× 3 600 mm；燒堿高位槽規格?2 000 mm×2 400 mm，出口管徑DN150，高位槽約排空需5 min。

3.2 離子膜燒堿系統

二級吸收塔采用填料塔，填料散堆，塔底循環段規格為?3 000 mm×3 800 mm，填料高度?2 200 mm× 4 800 mm；燒堿高位槽規格為?2 400 mm×3 800 mm，位差4 m，出口管徑DN200，高位槽約排空需8 min。

4 運行情況

改造后的離子膜燒堿裝置氯氣吸收系統自2006年9月運行以來，經歷了多次電網波動、氯壓機事故停車等大正壓考驗，都能充分發揮作用，從未發生過跑氯事故，同時也極大地降低了日常排氯的操作風險。離子膜系統近幾年不斷擴建，由于每套系統都接入了二級吸收裝置，多套系統的跑氯安全風險不但沒有增加反而降低了。

改造后的隔膜燒堿裝置氯氣吸收系統自2007年11月投運以來，在系統開停車時，特別是頻繁開停車過程中發揮了極大的作用，現場基本上做到無氯氣味，達到了保護職工身體健康和環保排放的目的。

實踐證明，氯氣吸收系統采用二級吸收工藝可以滿足大中型氯堿裝置的安全生產需要。

Innovation of chlorine gas absorption system

SONG Jun-geng,CHEN Jun-jie
(Electrochemical Plant,Juhua Co.,Ltd.,Quzhou 324004,China)

When the system of ionic membrane and diaphragm caustic soda was in start-stop and unexpected accident,tail gas that was not absorbed completely by chlorine tower and incident tower was carried out secondary treatment to protect the personal safety and environmental discharge.The secondary treatment met the needs of the medium and large scale chlor-alkali equipment safety,environmental protection and production.

chlorine;secondary absorption;reform

TQ124.4+16

B

1009－1785(2010)10－0012-02

2010-05-12