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柳州东风化工有限责任公司企业标准
S/ LZDH—2005
氯碱分厂氯氢处理工段工艺规程
2005－04－01发布 2005－05－01实施
柳州东风化工有限责任公司 发布
氯氢处理工段生产工艺规程
1、范围
本标准介绍了和氢气的物理性质和化学性质及生产原理；规定了生产过程和安全生产原则。
2、产品名称和性质
：分子量71，常温下的氯为黄绿气体，比空气重2.5倍，是氧气的2.3倍，有刺激性异臭。液态的氯是黄透明液体，并有较大的蒸汽压。在O℃时的密度为14 6 8公斤／米3。在 0℃时一升可气化为463升的，一公斤的在 0℃气化后的体积约为 3 0 0升。在大气压下，的沸点约为 3 4℃。气态的氯在 0℃，1大气压下的溶解度为 1．4 6克（10 0克水），此时的溶解热为 5．2 8千卡／摩尔。
氯的化学性质非常活泼，能与金属、非金属及其化合物进行反应，与有机化合物也能发生卤代、加成等反应。
有剧毒，空气中含有0．05％以上的Cl2时即能很快引起病症。在车间内，空气中允许Cl2的最大浓度为 0.01 4mol／m千斤顶设计3。中含有水时，对钢铁有强烈的腐蚀性，但干燥的腐蚀性很小。和氢气的混合物具有爆炸性，氯含氢爆作范围为4～96％。
氢气：分子量2，为无无嗅气体，比空气轻。氢是一种可燃性气体，与空气混合极具爆炸性，在空气中其爆炸极限是4.1～74.2％。为安全起见，氢气系统严禁负压，并采用防爆电
器、阻火器等保护器材。
3、 生产原理：
从电解槽阳极室出来的湿，有较高的温度，并伴有大量水汽及夹带盐雾等杂质。这种湿对钢铁及大多数金属有强的腐蚀作用，对生产和输送极不利。根据同一压力下，温度较高的气体中含水量大于温度较低的气体。故采用水和冷冻水对湿进行冷却，以除去大部分中的水分。但在冷却后的温度不能太低，因为在9.6℃时生成的（Cl2. 8H2O）会造成设备、管道的阻塞及损失氧气。为了使中的水分含量达到指标要求0．04％以下，可采用浓硫酸来完成这个任务。 由干硫酸具有：l）硫酸不与氯发生反应，氯在硫酸中的溶解度较小；2）硫酸的脱水效率很高；3）价廉易得，4）浓硫酸对钢铁设备不腐蚀；5）稀酸可以回收利用等特点。故硫酸是一种较为理想的干燥剂。
生产中使用的需要有一定的压力以克服输送系统的阻力，并满足用户对压力的要求。故采用压缩机来完成此任务。
从电解槽阴极室出来的氢气，其温度稍低于电解槽槽温，并含有水蒸汽，同时还带有盐及碱的雾沫。所以应进行冷却和洗涤，而用水对氢气直接进行喷淋，既达到了冷却的作用，又达到了洗涤的目的。然后用氢气压缩机将氢气压缩到一定压力后输送给用户。
4、原材料规格
外购9 8％的浓硫酸。湿、氢气来自电解工段来。
5、生产工序和生产流程叙述
5.1、系统
系统分为：①冷却、②干燥、③压缩三个工序。
从电解出来的高温湿，首先进人安全水封，然后进到洗氯槽，在此洗去中的盐沫等杂质，出来的经总管进入两台并联的一段钛冷却器的钛列管内，冷冻岗位送来 的二次深井水进入一段钛列管间，通过管壁进行热交换把温度降至3 0～4 O℃，然后再由一段钛冷却器出口进入二段钦冷却器的钛列管内，再用冷冻岗位送来的5℃冷冻水进行第二次间接冷却将温度降为12～15℃，换热后的冷冻水送回冷冻工序。降温后的到旋流板除水沫器除去部份水雾后，从1#泡沫干燥塔底部进人塔内，高位槽的浓硫酸经板式冷却器降温至15～20℃从干燥塔的上部进入，经逆流直接接触，硫酸吸收的水份变稀，稀硫酸从泡沫干燥塔底部流入稀硫酸低位槽。低位槽贮满酸后，由酸泵送往高位槽循环使用，当酸浓度小于78％后便送往废酸槽。从泡沫干燥塔顶部出来的经酸封从3#泡沫塔下部进入塔内，与浓度在95％以上的浓硫酸在塔内逆流直接接触，被稀释后的浓硫酸经过液封装置流入浓硫酸低位槽，低位槽的酸由酸泵经酸冷却器送入泡沫塔循环使用，当酸浓度小干90％后便由酸泵送往高位槽供1#泡沫干燥塔使用。从3#泡沫塔顶部出来的氧气经旋流板除沫器除去中的酸雾，进入氯泵，被压缩后经气液分离器后，进入含氟硅油玻璃棉除雾器内除去大量的酸雾，送往液缘工段。气液分离器的浓硫酸与氯泵中的浓硫酸经过酸冷却器循环流动，当酸浓度小干95％后便送往填料塔低位槽以备3#泡沫塔用。
5.2、氢气系统
来自电解槽约80～8 5℃的潮湿高温氢气首失进入安全水封，然后经氢气总管进入两台并联的氢气洗涤塔。该塔为空培水喷淋，洗掉盐雾，碱沫等杂质，同时达到冷却的目的。接着又进入两台井联的洗涤塔，进一步用水洗涤、冷却，此时氢气冷却到30～4 0℃。经冷却洗涤后，进入氢气压缩机，压缩后进入气水分离器，分离水分后，进入氢气分配台，最后经安全水封送至氯化氢工段。
6、主要工艺指标和生产控制一览表。
主要工艺指标和生产控制一览表
表1
序号 | 工艺指标 | 控制范围 | 备注 |
1 | 温度 | 一段钛冷却器出口温度 | 30～4 0℃ | |
二段钛冷却器出口温度 | 12～15℃ | |
1#泡沫塔进口硫酸温度 | 15～20℃ | |
3#泡沫塔进口硫酸温度 | 15～20℃ | |
3#泡沫塔进口温度 | ≤38℃ | |
氢气洗涤塔冷却出口氢气温度 | 30～4 0℃ | |
氯泵出口温度 | ≤50℃ | |
氯泵轴承温度 | ≤75℃ | |
氢泵轴承温度 | ≤60℃ | |
2 | 压力 | 进口总管压力 | -29～-59Pa | -30～-50mmHg |
氢气进口总管压力 | 29～98 Pa | |
出口总管压力 | <0.25Mpa | |
氢气出口总管压力 | 0.05～0.08Mpa | |
3 | 浓度 | 干燥后浓度 | >95% | |
干燥后含水 | ≤0.04% | |
干燥后含氢 | <0.8% | |
冷却后氢气纯度 | >98% | |
氯泵循环酸浓度 | >95% | |
进3#泡沫塔硫酸浓度 | >90% | |
进1#泡沫塔硫酸浓度 | >78% | |
空气中含氯量 | ≤0.014mol/m3 | |
| | | | |
7、所管设备一览表：
7.1、系统：
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 材质 | 备注 |
1 | 0＃钛冷却器 | φ800 | 台 | 1 | 钛 | F=100m2 |
2 | 1＃钛冷却器 | φ556 | 消防电动开窗机台 | 2 | 钛 | F=50m2 |
3 | 2＃钛冷却器 | φ800 | 台 | 1 | 钛 | F=100m2 |
4 | 脱氯槽 | φ1000×1370 | 台 | 2 | PVC | |
5 | 旋流板除水沫器 | φ650×2400 | 台 | 1 | PVC | |
6 | 1＃泡沫干燥塔 | φ650×3700 | 台 | 1 | PVC | |
7 | 3＃泡沫干燥塔 | φ650×3740 | 台 | 1 | 尾排 PVC | |
8 | 板式换热器 | BR01-5 | 台 | 1 | 哈氏合金 | F=5m2 |
9 | 盘管换热器 | ca3660φ1500×1500 | 台 | 1 | A3 | F=6m2 |
10 | 压缩机 | YLJ1200 | 台 | 5 | 组合件 | |
11 | 氟硅油玻璃棉捕集器 | φ1600×4900 | 台 | 视觉引导 1 | 组合件 | |
12 | 硫酸冷却器 | φ832×3250 | 台 | 5 | A3 | |
13 | 稀酸低位槽 | φ1400×1600 | 台 | 2 | PVC | |
14 | 废酸槽 | φ1400×2000 | 台 | 3 | PVC | |
15 | 3＃泡沫塔低位槽 | φ1600×1600 | 台 | 1 | PVC | |
16 | 高位槽 | φ1400×2000 | 台 | 1 | PVC | |
17 | 集酸槽 | φ1000×1200 | 台 | 1 | A3 | |
18 | 稀硫酸泵 | 32MFU-20-K | 台 | 1 | 组合 | |
19 | 浓硫酸泵 | 50MFU-30-K | 台 | 2 | 组合 | |
| 内外网切换器 | | | | | |
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