次氯酸鈉產量大的原因探析與解決辦法

張　偉，宋世棟，張立東（內蒙古伊東東興化工有限責任公司，內蒙古烏蘭察布012314）

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次氯酸鈉產量大的原因探析與解決辦法

張偉，宋世棟，張立東
（內蒙古伊東東興化工有限責任公司，內蒙古烏蘭察布012314）

摘要：結合燒堿分廠生產實際情況就次氯酸鈉產量大的原因進行了分析、求證并提出了解決辦法。

關鍵詞：次氯酸鈉；氯氣；陽極液排放槽；氯氣正壓水封

1　生產系統簡介

內蒙古伊東東興化工有限責任公司設計規模是32萬t/a燒堿、30萬t/a PVC、10萬t/a糊樹脂、60萬t/a電石、100萬t/a水泥、3萬t/a三氯乙烯。燒堿32萬t/a，分2條線，每條線16萬t/a。采用日本旭化成的復極式自然循環零極距電解槽，共10臺；氯壓機產自中航黎明錦化機，共3臺（2開1備，單臺額定流量7 200 Nm3/h）；合成爐采用南通星球副產蒸汽合成爐，共8臺（6開2備，單臺能力150 t/d）；液氯冷凍設計能力6萬t/a，液氯冷凍機組產自煙臺冰輪共3臺，單臺機冷凍能力2萬t/a。燒堿、PVC項目為天辰設計院設計。

圖1　進入氯氣吸收塔的點

2　問題描述

該公司燒堿分廠自2012年12月31日投產以來，次鈉的產量一直很大，2014年全年次鈉產量是6 089.4 t，自用4 368.3 t，其余有1 700 t的次鈉作為商品量外售。液氯全年產量18240 t，其中，送三氯乙烯3 696.7 t，外銷量（液氯包裝量）14 543.3 t。按照包裝1 t液氯平均損耗5 kg（通過計算抽槽車、槽車軟管、液氯銅管及切斷閥后液氯管去抽負壓管道體積所得）來計，次鈉濃度按照11%計，則全年因液氯包裝產生的次鈉量為661.1 t，全年全線開停車10次，每次平均消耗7 t氯氣，則產次鈉量636.4 t。液氯包裝次鈉量+停車次鈉量1 297.5（t）。由于專產次鈉的氯氣閥門從未打開，多產出來的4 791.9 t次鈉的問題有待于研究。

3　研究方法

按照工藝流程找到進入氯氣吸收塔的點，見圖1。

3.1陽極液排放槽（D-280）氯氣從氯水中解析

進入D-280槽氯水來源見圖2。

求證該量，采用求進入陽極液排放槽的各處不同的氯水中溶解氯氣含量及該槽氯水中氯氣含量，求出差值即為進入到氯氣吸收的量，實驗數據見表1。

僅從陽極液排放槽（D-280）解析出的氯氣量為50.2 kg/h，換算為次氯酸鈉的量=50.2/1000/ 0.11×24×330=3 614.4（t/a）。

圖2　D-280槽氯水來源

表1　進出D-280槽氯水含氯量統計

3.2正壓水封氯氣從氯水中解析

方法同上，取樣分析進出水封氯水中溶解氯氣的變化。出設備及管道的氯水無取樣口，故無法測定。水封水用的是氯氣洗滌塔的氯水，該氯水量很小，該處沒有流量計。估計每臺為2 m3/h，共4 m3/h。

通過計算D-280的氯水的分解率52%，假設正壓水封氯水的解析率也為52%，則正壓水封導致產出的次鈉量=4/1 000×8.1/0.11×24×330=1 213.1（t/a）。

3.3廢硫酸罐氯氣從濃度75%硫酸中解析

20℃時，氯氣在75%的硫酸中溶解度是0.000 64 kg氯氣/kg75%硫酸［1］。75%硫酸全年產量是5 212 t，75%硫酸中溶解的氯氣為3.3 t。假設氯氣50%解析產出的次鈉為15 t。

3.4閥門內漏

若是閥門內漏，且量很小，屬于微漏則不能通過用超聲波流量計的方法測得。自控閥是否內漏采取關閉自控閥前后手閥，對比關閉閥門前后氯氣吸收堿濃度下降速度有無變化驗證氯氣分配臺（V-506A/B）處的自控閥有沒有內漏，驗證結果是該處閥門不內漏；通過關閉來自三氯乙烯的氯氣總管手動閥門驗證該處閥門有沒有內漏，驗證結果是該處閥門不內漏。液氯風機用于氯氣大量泄漏時使用，平時不啟動，排除該項對次鈉產量的影響，其余的點因條件不具備不能得到驗證。

4　數據分析及結論

通過對液氯包裝、電槽開停車、D-280、氯氣正壓水封、廢硫酸罐產生的次鈉量，見表2。

表2　不同來源次鈉量統計

通過以上數據分析，排除了閥門內漏導致次鈉產量增加。并解決了“多產出來的4791.9 t次鈉來自哪里”的困惑。同時，求證了產生次鈉的主要原因是D-280槽氯水解析。

5　解決方法

（1）D-280槽氯水解析去氯氣吸收解決辦法。把現在D-280去氯氣吸收的管線改到電解送氯處理的氯氣總管上，改到PCV-216閥門之后，D-280槽從微負壓（-1～0 kPa）變為帶10～20 kPa壓力儲槽；

（2）氯氣總管正壓水封氯氣解析去氯氣吸收。解決辦法：把水封水由原來的氯氣洗滌塔氯水改成生產水，并控制好量；

（3）脫氯真空泵氯水量大。解決辦法：脫氯真空泵氯水量單臺5 m3/h，從視鏡看為DN50視鏡滿管流很不正常，按照濕氯氣帶入到脫氯真空泵的氯水量計算該量不超過1 m3/h。原因是該真空泵密封水冷卻器換采用循環水冷卻，循環水側板片結垢導致密封水溫度高。需要加入溫度低的補充水來降溫。需要定期清理板換污垢來解決氯水量大的問題；

（4）減少開、停車次數。在開車及停車的過程中，系統不得不往氯氣吸收排放氯氣。可按保持生產系統穩定性，減少開停車次數去思考。可從管理、技術、設備（含儀表、電器）等環節入手。

6　結語

氯氣吸收生產的次氯酸鈉越多，消耗的燒堿越多，損失的氯氣也越多。若次氯酸鈉銷路不好，價格較低，對公司是不利的。在滿足公司自用（燒堿、循環水站、乙炔）的前提下，需要減少次氯酸鈉產量。

參考文獻：

［1］北京石油化工工程公司編.氯堿工業理化常數手冊，化學工業出版社，1988.329.

Reason analysis and solution of sodium hypochlorite production high

ZHANG Wei，SONG Shi-dong，ZHANG Li-dong
（Inner Mongolia Yidong Dongxing chemical Co.，Ltd.，Wulanchabu 012314，China）

Abstract：This paper combining with factory of caustic soda production is very large，on the reasons of the sodium hypochlorite production for the actual situation analysis，and verification. And put forward the solution

Key words：sodium hypochlorite；chlorine gas；anode liquid discharge tank；positive pressure water seal

中圖分類號：TQ131.1+2

文獻標識碼：B

文章編號：1009-1785（2016）04-0008-03

收稿日期：2016-02-15