（中职）氯碱PVC生产工艺及设备3项目三 氯氢处理教学课件.ppt

正版可修改PPT课件（中职）氯碱PVC生产工艺及设备3项目三氯氢处理教学课件氯碱氯碱PVCPVC生产工艺及设备生产工艺及设备项目三项目三氯氢处理氯氢处理项目内容项目内容任务一任务一 氯气处理操作前准备氯气处理操作前准备任务二任务二 氢气处理操作前准备氢气处理操作前准备任务三任务三 氯氢处理岗位操作与安全防范氯氢处理岗位操作与安全防范项目三项目三 氯氢处理氯氢处理任务一任务一 氯气处理操作前准备氯气处理操作前准备内容提要内容提要1一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程21.氯气处理的生产任务及主要控制指标从电解槽阳极析出的氯气温度很高（可达90以上），并伴有饱和水蒸气，这种湿氯气的化学性质比干燥的氯气更活泼，对钢铁以及大多数金属都有强烈地腐蚀作用；只有少量的贵、稀有金属或非金属材料在一定条件下才能抵抗湿氯气的腐蚀作用。因而这对氯气的输送、使用、贮存等都带来了极大的困难。而干燥的氯气对铁等常见的金属腐蚀作用相比之下是较小的。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程31.氯气处理的生产任务及主要控制指标氯气对碳钢的腐蚀速率，如表3-1所示氯气含水分/%腐蚀速率/（mm/年）氯气含水分/%腐蚀速率/（mm/年）0.005670.01070.08700.1140.016700.04570.14400.1500.02060.05100.3300.380.02830.0610表3-1 氯气对碳钢的腐蚀速率一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程41.氯气处理的生产任务及主要控制指标由表3-1可知，随着氯气的含水量增加，每年对碳钢腐蚀的速率也增加。可见湿氯气的脱水和干燥是生产和使用氯气的必要条件。而氯气处理的生产任务就是除去湿氯气中的水分，使之变成含有微量水分的干燥氯气以适应氯气的各种需求。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程52.氯气冷却、干燥的常用方法（1）冷却法冷却干燥工艺就是降低氯气的温度使湿气冷凝，从而达到降低氯气湿含量的目的。氯气冷却方式主要分为直接冷却和间接冷却两种。直接冷却方式就是将电解槽阳极来的湿氯气直接进入氯气洗涤塔，采用工业冷却水或者冷却以后的含氯洗涤液与氯气进行气、液相的直接逆流接触，以达到降温、传质冷却，使气相的温度降低，并除去气相夹带的盐粒、杂质。在氯气洗涤塔中气液相直接接触，既进行传热、又进行传质。间接冷却方式就是将来自电解槽阳极的高温湿氯气直接引入列管式冷却器的管程或者壳程，用冷冻氯化钙盐水对氯气进行间接传热冷却，达到使气相中所含的水蒸气冷凝下来的目的。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程62.氯气冷却、干燥的常用方法（2）吸收法吸收法干燥工艺是将高温湿氯气在干燥塔中用浓硫酸吸收氯气中的水分、降低氯气的湿度，从而实现氯气的干燥。为了使氯中的含水量小于50mgL，一般用98的浓硫酸进入干燥塔，且温度应尽量低，但也不要使酸温过低，以防止硫酸溶液生成H2S042H2O、H2S04H2O等结晶，造成设备和管道的阻塞、影响生产。硫酸吸水是放热过程，故干燥用的硫酸要进行冷却，进塔的酸温度控制在20左右。该法使用设备较多，工艺复杂，但水分脱出率较高。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程72.氯气冷却、干燥的常用方法（3）冷却吸收法冷却吸收法，通俗说就是要先冷却、再干燥，综合上述两种方法的优点，第一阶段先用冷却法将8090氯气降低到20左右（不能低于9.6），第二阶段用浓硫酸吸收剩余水分。该法既减少了硫酸消耗，又保证了工艺指标，为各厂家广泛采用。湿氯气中平衡“含湿量”与压力、温度有关。在压力相同的情况下，湿氯气中湿含量与温度的关系，如表3-2所示。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程82.氯气冷却、干燥的常用方法一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程92.氯气冷却、干燥的常用方法由表3-2可知，在相同压力下，湿氯气温度下降，湿氯气中“含湿量”也明显下降。例如，湿氯气温度为90时，每千克湿氯气中平衡湿含量可达到571g，若将其冷却、温度降至40，则每千克湿氯气中平衡湿含量（最多可达到的湿含量）为19.8g，理论上通过冷却最多可除去湿含量（水分）500g以上。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程102.氯气冷却、干燥的常用方法但在氯气温度较低时，用冷却法除湿就不再可行。因为当氯气降到9.6时，将会形成Cl28H2O的结晶体，从而使设备、管道结冰堵塞，使气体无法通过。因此湿氯气温度不可无限降低，最佳进干燥塔温度为1114。因而，冷却吸收法氯气干燥工艺，是在1114以上，用冷却法除去绝大部分湿含量（水分），余下的水分用浓硫酸吸收法继续脱除，从而使氯气达到预定的脱湿（干燥）效果。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程113.氯气冷却、干燥的生产过程（1）氯气处理的工艺流程氯气处理工艺流程，如图3-1所示。包括冷却除沫、干燥脱水、除雾净化、压缩输送，以及事故氯气处理五部分。由于不同的氯碱厂在氯气处理过程中对于冷却除沫、干燥脱水、压缩输送等工艺存在差异，因此这里我们列举其中一个常用的完整的氯气处理工艺流程供大家学习，工艺流程如图31所示。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程123.氯气冷却、干燥的生产过程（1）氯气处理的工艺流程图3-1 氯气处理工艺流程图1-湿氯气水封；2-湿氯气缓冲器；3-工业水钛列管冷却管；4-盐水钛列管冷却器；5-水沫过滤器；6-泡沫干燥塔；7-浓硫酸高位槽；8-稀硫酸冷却器；9-废硫酸贮槽；10-稀硫酸循环槽；11-稀硫酸循环泵；12-浓硫酸循环槽；13-浓硫酸循环泵；14-浓硫酸冷却器；15-酸雾过滤器；16-氯气离心式压缩机；1720-IIV级氯气中间冷却器一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程3.氯气冷却、干燥的生产过程（1）氯气处理的工艺流程湿氯气缓冲器将来自电解槽阳极的高温湿氯气进行分配，进入工业水钛管冷却器中，通过工业水进行冷却，使气相温度降低（40以下），再进入盐水钛管冷却器，用610的氯化钙冷冻盐水进行冷却，使气相温度降至1214。水沫过滤器再除去冷却后气相中夹带的游离水，之后进入泡沫干燥塔。在干燥塔内，气相自下而上，硫酸自上而下，在干燥塔塔板上错流接触，进行吸收传质，气相中的水分被硫酸吸收掉，当气相出泡沫干燥塔顶部时，已成为含湿量低于100mgL的合格氯气。出泡沫塔的干燥氯气进入酸雾过滤器去除酸雾，再进入氯气离心式压缩机，经过四段冷却使氯气达到常温，并保持0.38MPa(表压)以下的排出压力，最后分配送至用户。13一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程143.氯气冷却、干燥的生产过程（2）氯气处理中的氯气冷却工艺在生产规模较大的离子膜电解装置中为回收利用电解工序高温湿氯气中的热量，一般在进入氯气处理工序前，在电解工序设置盐水和氯气热交换器，加热精盐水（可使其温度提高约10），同时降低氯气处理工序湿氯气的冷却负荷。氯气处理工序湿氯气的冷却工艺流程一般有两种：一是采用两级间接冷却，将湿氯气冷却至1214；二是采用直接冷却和间接冷却相结合，将湿氯气冷却至1214。下面主要介绍直接冷却和间接冷却相结合的工艺流程。氯气直接冷却加间接冷却工艺流程，如图3-2所示一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程153.氯气冷却、干燥的生产过程（2）氯气处理中的氯气冷却工艺一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程163.氯气冷却、干燥的生产过程（2）氯气处理中的氯气冷却工艺来自电解工序的高温湿氯气（约80）由氯水洗涤塔底部进入，在塔内自下而上与塔顶进入的氯水充分接触，洗涤盐雾、交换热量，湿氯气被氯水洗涤冷却至40左右后，从塔顶流出。氯水用氯水泵来加压，并用氯水冷却器冷却后循环使用，以确保循环使用的氯水进入氯水洗涤塔的温度在30左右；多余的氯水由泵送至界外。从氯水洗涤塔顶流出的湿氯气由钛列管冷却器的上部封头进入其管间，被走壳程的冷水冷却至1214，然后由其下部封头流出至水雾捕集器，除去水雾后，进入干燥系统。其间冷凝下来的氯水经水封流出至氯水储槽。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程3.氯气冷却、干燥的生产过程（3）氯气处理中的氯气干燥的工艺图3-3 “填料+筛板”二合一塔干燥工艺流程简图1-氯气“填料+筛板”二合一干燥塔；2-硫酸冷却器；3-硫酸循环泵；4-酸雾捕集器；5-95%酸高位槽；6-95%酸冷却器；7-稀硫酸储槽；8-稀硫酸泵；17一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程183.氯气冷却、干燥的生产过程（3）氯气处理中的氯气干燥的工艺氯气“填料+筛板”二合一塔干燥工艺流程，如图3-3所示。干燥后氯气含水约300mg/L，可满足氯气压缩采用纳氏泵（属于液环真空泵，工作液体为浓硫酸，氯气经该泵继续被干燥）的含水要求。从水雾捕集器来的湿氯气由“填料+筛板”二合一干燥塔底部的填料层下部进入，并自下而上的经过塔内的填料段和筛板段，与塔内自上而下的硫酸充分接触而被干燥，氯气由塔顶流出至酸雾扑集器去除其中的酸雾后，进入氯气压缩系统。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程193.氯气冷却、干燥的生产过程（3）氯气处理中的氯气干燥的工艺进入“填料+筛板”二合一干燥塔上部、浓度为95%wt（质量分数）左右的硫酸来自95%酸高位槽，并经95%酸冷却器冷却；该高位槽中95%硫酸来自液环式氯气压缩机（纳氏泵）定期更换的泵酸。进入“填料+筛板”二合一干燥塔填料段的硫酸来自上部筛板段，并用硫酸循环泵和硫酸冷却器（83冷水）冷却循环使用，控制其进塔温度在20左右；当其浓度降至约75%wt（质量分数）时或塔釜液位达到一定高度时，将其泵至稀硫酸储槽，然后用稀硫酸泵包装外卖。一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程20【任务评价任务评价】(1)判断题从电解工段来的湿氯气，温度越高，含水量越大。（）从电解工段出来的氯气常用钢管输送至氯氢处理工序。（）从电解工段来的湿氯气经冷却后可除去其中80%以上的水。（）(2)选择题下列关于氯气冷却流程的叙述中不正确的是 。（）A 直接冷却流程是以工业水在填料塔或空塔内直接喷淋洗涤氯气B 目前普遍采用闭路循环氯水直接冷却流程C 直接冷却流程可以洗除氯气中部分盐雾及其他有机杂质D 间接冷却法流程简单，氯水废液少(3)思考题为什么要对氯气处理才能使用？氯气处理的原理是什么？简述氯气处理的工艺流程，并绘制氯气处理的流程简图。为什么湿氯气冷却后的温度一般控制在1214？一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程一、氯气冷却、干燥常用方法和生产过程21【课外训练课外训练】通过互联网查找氯气安全说明书，熟悉氯气的化学性质，并查找氯气有关的事故案例，小组讨论氯气生产常见事故预防和个人防护。二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用221.湿氯气水封湿氯气水封又称安全水封（正压水封），其结构如图3-4所示。湿氯气水封安装在电解氯气总管的旁路上，一端与事故氯气处理塔相连，另一端与电解氯气总管相通，中间有隔板隔开，液封高度为60mm。它的作用是当氯气处理的负压系统因故障发生正压时，带压的事故氯气便将水封冲开，向事故氯气处理塔泄压，用碱液进行吸收处理，以保护氯气负压系统的管道、设备，以及电解槽的安全。水封高度的确定应充分考虑系统所能承受的最大正压冲击。图3-4 湿氯气水封二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用232.钛列管冷却器铁列管冷却器，如图 3-5所示，由上封头、列管壳体及下封头三个部分构成，列管壳体由钛制列管束、定距杆、折流挡板、上下分布管板等构成。钛对湿氯气有较好的抗腐蚀性能，钛列管传热效果也不错。钛列管冷却器的作用是使电解来的湿氯气与冷却剂在钛列管管壁进行间接的换热，移走气相中所带的热量，达到降低温度的目的，同时气相中的含水量也大量减少。图3-5 钛列管冷却器3.水沫过滤器水沫过滤器是上封头、过滤层筒体组成的圆筒体。过滤层筒体由上压盖、丝网过滤层(系丝网填料盘卷而成)、底板等构成，如图3-6所示。整个设备用硬质聚氯乙烯制成；丝网可采用聚乙烯、金属丝(钛丝)等，其宽度为150mm。水沫过滤器的作用在于通过丝网层捕集、过滤去除气相中夹带的游离水分，水沫过滤器可以降低用于干燥脱水的吸收剂硫酸的单耗，并有效地防止游离水随气相带入干燥塔。二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用24图3-6 水沫过滤器二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用254.泡沫干燥塔泡沫干燥塔，如图3-7所示，是应用十分广泛的气液传质设备，属于板式塔的一种。泡沫干燥塔是由一个圆柱形壳体按一定间距、水平设置的若干塔板组成。泡沫塔的筒体上有塔板、内外溢流管、受液盘等。全塔共设置数块塔板，塔板上按生产负荷及一定开孔率开设相当比例的筛孔。筛孔可以是上下相同直径的直通孔，也可以是上孔径小、下孔径大的异径喷嘴孔。目前强化型泡沫塔正在推广，它采用外溢流、大液流循环方式，确保输送气体负荷适应生产的需要。图3-7 泡沫干燥塔二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用265.网筒式酸雾自净过滤器网筒式酸雾自净过滤器，如图3-8所示。它是由圆筒形筒体与上下封头和滤筒组成，圆筒体外壳、上下封头及滤筒是由碳钢制作，滤筒分内层、玻璃纤维层及外层。内外层使用金属网，玻璃纤维层使用氟硅油处理浸渍过的长丝玻璃棉，长丝玻璃棉具有十分良好的憎水疏酸性能和自净酸雾之能力。玻璃纤维过滤层的厚度及填充密度要由输送气量、气流通过的阻力以及除去酸雾的效率等因数决定。图3-8 网筒式酸雾自净过滤器二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用27【任务评价任务评价】(1)判断题由于湿氯气的腐蚀作用，列管冷却器常采用钛材。（）出干燥塔的氯气最终含水量取决于进最后一塔的硫酸的温度和浓度。（）酸雾捕集器主要用于除去氯气中夹带的盐雾和酸雾。（）(2)思考题简述湿氯气水封作用与结构。简述网筒式酸雾自净过滤器的作用与结构，并绘制结构简图。二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用二、氯气冷却、干燥中主要设备及作用28【课外训练课外训练】课后通过互联网查找氯气冷却、干燥的设备还有那些？这些设备的结构原理是什么？三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备291.氯气压缩输送过程（1）液环式氯气压缩机的工艺流程液环式氯气压缩机（又称纳氏泵）是借助与浓硫酸作为液环、密封介质，利用硫酸进行冷却循环，已带走氯气压缩时产生的热量，流程简图如图3-9所示。图3-9 液环式压缩机流程示意图1-硫酸高位槽，2-液环式压缩机，3-硫酸冷却器，4-气液分离器，5-氯气除雾器三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备301.氯气压缩输送过程（1）液环式氯气压缩机的工艺流程来自硫酸高位槽的98%浓硫酸经节流进入叶轮式压缩机，在压缩机的运转作用下在叶轮周围形成密封的液流环，使进口总管中的常温氯气被抽吸进压缩机；在压缩机的压缩作用下，氯气得到增压，同时夹带着硫酸的氯气流进入气液分离器。在气液分离器中，氯气被旋风离心分离，往上进入氯气出口总管。硫酸被分离后，往下进入硫酸冷却器冷却至常温再返回压缩机，如此循环。经分离器分离出来的泵酸进入冷却器进行循环冷却(设置一级或二级，分别采用循环水和约8冷水)，保持酸温在约20，并用98硫酸定期更换，确保泵酸浓度不低于92%。三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备311.氯气压缩输送过程（2）离心式氯气压缩机工艺流程离心式氯气压缩机工艺流程，如图3-10所示。来自氯气干燥系统并经酸雾捕集器除去酸雾的干燥氯气，进入离心式氯气压缩机（国产小型透平机）经二段压缩，使其压力升至0.26-0.45MPa。压缩过程会使氯气温度上升，经过一级压缩后，需用一段氯气冷却器将氯气温度冷却至30-40，再进入第二级压缩；第二级压缩后，经二段氯气冷却器冷却后进入氯气分配台向下游用户分配。为确保氯气系统的压力稳定，通过设置回流调节氯气的方式来实现；为防止高压侧氯气在异常情况下串回至低压侧，还需设置氯气防串回自动控制功能。三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备321.氯气压缩输送过程（2）离心式氯气压缩机工艺流程图3-10 离心式氯气压缩机工艺流程1、2-酸雾扑集器；3-离心式氯气压缩机；4-一段氯气冷却器；5-二段氯气冷却器三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备331.氯气压缩输送过程（3）大型离心式氯气压缩机工艺流程大型离心式氯气压缩机工艺流程，如图3-11所示，来自氯气干燥系统并经酸雾捕集器除去酸雾的干燥氯气，进入大型离心式氯气压缩机（一般为进口机器）第一级进口，经四级压缩，使其压力升至0.451.20MPa（可根据下游氯产品用氯压力要求，选择出口压力）。压缩过程中，氯气温度上升，配备各级间冷却器和后冷却器将每级氯气进口温度和最终出气温度冷却至40；然后进入氯气分配台向下游用户分配。各级冷却器所用循环水均由设置的循环水高位槽提供，以防止氯气冷却器泄漏时，水进入氯气侧，造成压缩机损坏；另各循环水回路上均设置pH计随时监测回水pH值。三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备341.氯气压缩输送过程（3）大型离心式氯气压缩机工艺流程图3-11 大型离心式氯气压缩机工艺流程简图1大型离心式氯气压缩机a；2大型离心式氯气压缩机b；3酸雾扑集器三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备352.氯气压缩的主要设备（1）纳氏泵的工作原理及特点纳氏泵，如图3-12所示。它是一种液环气体压缩机，其外壳略似椭圆形，内有旋转叶轮，壳体内储有适量的液体（氯气压缩用浓硫酸)，叶轮旋转时，其叶轮带动液体一起运动。由于离心力的作用，液体被抛向壳壁形成椭圆液体。由于在运动中各个角度上的液体量是相同的，在椭圆的长轴两端有2个较短轴方向大的月牙形空间。三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备362.氯气压缩的主要设备（2）氯气离心式压缩机氯气离心式压缩机又称透平压缩机，是一种具有蜗轮的离心式气体压缩机，借助叶轮高速转动产生的离心力使气体压缩，其作用与输送液体的离心泵或离心式风机相似。气体的压缩使透平压缩机的机械能转化为热能，因此透平压缩机的每一段压缩比不能过大，级间需要有中间冷却器以移走热量，使气体体积减小，以利于压缩过程的逐级进行。透平压缩机排出压力高，气体输送量大，工作过程中不需要硫酸，所需动力小，但在压缩过程中氯气温度较高，机械精度也较高，所以对氯气含水(酸)及其他杂质的要求亦相对提高。三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备372.氯气压缩的主要设备（2）氯气离心式压缩机图3-13 氯气离心式压缩机系统构成三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备38【任务评价任务评价】(1)判断题氯碱厂一般都是采用纳氏泵或透平压缩机来压缩输送氯气。（）透平压缩机采用分级压缩，分级冷却的主要目的是为了降低冷冻和压缩负荷。（）(2)思考题简述氯气压缩的任务是什么？氯气的压缩方式有几种？离心式氯气压缩机（小型透平机）工艺流程是怎样的？并绘制流程简图。简述纳氏泵的工作原理及特点三、氯气压缩输送过程与设备三、氯气压缩输送过程与设备39【课外训练课外训练】以小组为单位通过互联网查找氯气压缩还有哪些设备，并叙述设备的原理及流程。四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程411.事故氯处理的原理事故氯气处理系统是氯气处理工艺过程中的应急处理系统，其作用是当遇到系统停车、各类事故及全厂突然停电后用碱液吸收氯气系统内的氯气，以防止氯气外泄。它是确保整个氯气处理工序、电解槽生产系统以及整个氯气管网系统安全运行的有效措施。本工序采用烧碱吸收法来处理氯气，其反应原理如下：Cl2 +2NaOH NaClO +NaCl +H2O +Q由反应式可以看出反应是放热反应，因而必须及时通过换热器用循环冷却水移走反应热。否则会使吸收液温度上升，发生如下副反应：3NaClO NaClO3 +2 NaCl四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程412.事故氯气处理系统工艺流程(1)通用事故氯气处理系统工艺流程通用事故氯气处理系统工艺流程，如图3-14所示。开车时的低浓度氯气、停车后系统内的氯气、事故氯气和全厂停电状态下系统内氯气等各种需要吸收的氯气由氯气处理塔（一般采用填料塔或喷淋塔）底部进入，在塔内与从塔顶流下的液碱充分接触，氯气与烧碱反应生成次氯酸钠；残留尾气从塔顶由风机抽出排入大气（要求含氯量1mg/m3）。吸收碱液由塔底流出至吸收碱液低位槽，再经吸收碱循环泵输送至吸收碱冷却器冷却，移走反应热后，返回塔顶，进行下一轮吸收；直至吸收碱液达到次氯酸钠质量要求时，泵至次氯酸钠销售处包装外销；新配制的液碱补充至吸收碱低位槽（设置两台，交替使用），然后由吸收碱循环泵输入塔顶。四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程422.事故氯气处理系统工艺流程图3-14 含氯废气处理工艺流程简图1吸收碱高位槽；2除害塔；3、7吸收碱低位槽；4吸收碱冷却器；5、6吸收碱循环泵；8风机四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程432.事故氯气处理系统工艺流程(1)通用事故氯气处理系统工艺流程新配制的液碱还需送入吸收碱高位槽；当全厂突然停电时，或吸收碱循环泵故障无法供碱液时，吸收碱高位槽出口管线上的切断阀自动打开（在DCS系统中设置相应的联锁回路），碱液靠位差流入氯气处理塔顶，吸收氯气（氯气靠压差流入塔内）。吸收碱高位槽所储存的液碱量需满足全部吸收氯气系统内的氯气要求量。氯气是有毒、有害的气体，杜绝氯气外泄是防止发生氯气中毒的最有效的手段。整个氯气处理工序设置有两套事故氯气处理装置。一套设置在电解槽出口，与湿氯气水封相连。另一套设置在氯气离心式压缩机出口，与机组排气管相连。四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程442.事故氯气处理系统工艺流程(2)电解槽出口/氯气离心式压缩机出口的事故氯气处理系统电解槽出口/氯气离心式压缩机出口事故氯气处理系统工艺流程，如图3-15所示。设置在电解槽出口的事故氯气处理装置的运转启动与电槽氯气出口总管的压力联锁，即当电解槽氯气总管刚呈正压时，该处理装置的碱液循环泵及抽吸的鼓风机便自动开启。碱液(配制成1620%浓度)，经液下泵压送进入喷淋吸收塔中，在不同高度的截面上喷淋而下，与正压冲破湿氯气水封进入喷淋吸收塔、由下而上的氯气进行传质吸收，未能吸收的不含氯的尾气被鼓风机抽吸放空。四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程452.事故氯气处理系统工艺流程(2)电解槽出口/氯气离心式压缩机出口的事故氯气处理系统设置在氯气离心式压缩机出口的事故氯气处理装置的运转启动，与机组的停机讯号及与电槽直流供电系统联锁，即当机组因故停机时，该处理装置的碱液循环泵及抽吸鼓风机便自动开启，将氯气管网(输出)中倒回的氯气经排气管抽吸入事故氯气喷淋吸收塔进行吸收，惰性气体放空。由此可见，确保事故氯气处理装置的完好，就能在紧急情况下迅速启动使用，由正压变为负压，从而能有效地防止氯气的外逸。这就需要在平时经常做各种联锁试验，以确保联锁灵敏可靠。另外保证碱液浓度合格，氯气的中毒事故便会得到有效的防止。四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程462.事故氯气处理系统工艺流程(2)电解槽出口/氯气离心式压缩机出口的事故氯气处理系统图3-15 电解槽出口事故氯气处理装置1-湿氯气水封；2-吸收塔；3-NaOH高位槽；4-鼓风机5-NaOH循环槽；6-液下泵；7-截止阀；8-止逆阀四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程47【任务评价任务评价】(1)填空题氯气紧急处理作用是当遇到系统停车、各类事故及全厂突然停电后用碱液吸收氯气系统内的氯气，以防止 。整个氯气处理工序设置有两套事故氯气处理装置分别设置在 和氯气离心式压缩机出口，与机组排气管相连。(2)思考题简述事故氯处理的作用为什么要在离子膜烧碱生产装置中设置含氯废气处理工序？含氯废气处理工艺流程是怎样的？并绘制流程简图。四、事故氯处理方法与生产过程四、事故氯处理方法与生产过程48【课外训练课外训练】通过互联网查找氯气泄漏事故，以小组进行交流，总结事故氯气处理系统的意义。项目三项目三 氯氢处理氯氢处理任务二任务二 氢气处理操作前准备氢气处理操作前准备内容提要内容提要1一、一、氢气处理的常用方法和生产过程氢气处理的常用方法和生产过程二、二、氢气处理的主要设备氢气处理的主要设备一、氢气处理的常用方法和生产过程一、氢气处理的常用方法和生产过程21.氢气处理的原理离子膜烧碱生产装置中电解产生的湿氢气温度高、压力低，并含有大量水份；设置氢气处理工序的目的就是要将电解来的高温湿氢气冷却（同时洗去碱雾）、加压、干燥，输送给下游工序满足生产耗氢产品的要求，并为电解系统氢气总管的压力稳定提供条件。一、氢气处理的常用方法和生产过程一、氢气处理的常用方法和生产过程32.氢气处理的工艺流程（1）氢气冷却、压缩工艺流程氢气冷却、压缩工艺流程，如图3-16所示。来自电解工序的高温氢气（约80）经水封罐进入氢气冷却塔（洗氢桶或填料塔）底部，冷却水由塔上部进入直接喷淋冷却，使氢气温度降至约35，并洗涤所夹带的碱雾；从塔顶排出的氢气进入氢气泵（水环式压缩机）压缩至一定压力后，排至汽水分离器将夹带水分离；从汽水分离器顶部排出的氢气依次进入氢气水雾扑集器和氢气缓冲罐，然后进入氢气分配台向下游用户分配。一、氢气处理的常用方法和生产过程一、氢气处理的常用方法和生产过程42.氢气处理的工艺流程（1）氢气冷却、压缩工艺流程为确保氢气系统的压力稳定，通过设置回流调节氢气的方式来实现；并在氢气冷却塔前和氢气分配台分别设置氢气安全放空。氢气冷却塔（洗氢桶或填料塔）冷却用水，一般用软水采用中间冷却器和循环泵闭路冷却循环使用，当水中含碱量达一定浓度时予于回收；这样既能保证洗涤冷却效果又能回收碱，减少碱损失。氢气泵（水环式压缩机）用水经冷却器冷却后循环使用或定期更换。为保证氢气系统的安全生产，在氢气冷却塔前、塔后和分配台等各管路上，设置充氮置换系统。一、氢气处理的常用方法和生产过程一、氢气处理的常用方法和生产过程52.氢气处理的工艺流程（1）氢气冷却、压缩工艺流程图3-16 氢气冷却、压缩工艺流程简图1-氢气安全水封；2-水封罐（防火）；3-氢气冷却塔；4-氢气泵；5-汽水分离器；6-阻火器；7-氢气水雾扑集器；8-氢气缓冲罐一、氢气处理的常用方法和生产过程一、氢气处理的常用方法和生产过程62.氢气处理的工艺流程（2）氢气冷却、压缩、冷却工艺流程氢气冷却、压缩、冷却工艺通常适用于下游产品对氢气含水量和压力要求不高的装置。来自电解工序的高温氢气（约80）经水封罐进入氢气冷却塔（洗氢桶或填料塔）底部，冷却水由塔上部进入直接喷淋冷却，使氢气温度降至约35，并洗涤所夹带的碱雾；从塔顶排出的氢气进入氢气泵（水环式压缩机）压缩至一定压力（0.050.10Mpa）后，排至水气分离器将夹带水分离；从水气分离器顶部排出的氢气因压缩而温度升高，使得其含水量上升；采用列管式换热器（8水）将氢气温度冷却至约15，以降低氢气中含水量；然后依次进入氢气水雾扑集器和氢气缓冲罐，再进入氢气分配台，由此向下游用户分配。一、氢气处理的常用方法和生产过程一、氢气处理的常用方法和生产过程72.氢气处理的工艺流程（2）氢气冷却、压缩、冷却工艺流程氢气冷却、压缩、冷却工艺通常适用于下游产品对氢气含水量和压力要求不高的装置。来自电解工序的高温氢气（约80）经水封罐进入氢气冷却塔（洗氢桶或填料塔）底部，冷却水由塔上部进入直接喷淋冷却，使氢气温度降至约35，并洗涤所夹带的碱雾；从塔顶排出的氢气进入氢气泵（水环式压缩机）压缩至一定压力（0.050.10Mpa）后，排至水气分离器将夹带水分离；从水气分离器顶部排出的氢气因压缩而温度升高，使得其含水量上升；采用列管式换热器（8水）将氢气温度冷却至约15，以降低氢气中含水量；然后依次进入氢气水雾扑集器和氢气缓冲罐，再进入氢气分配台，由此向下游用户分配。一、氢气处理的常用方法和生产过程一、氢气处理的常用方法和生产过程82.氢气处理的工艺流程（3）氢气冷却、压缩、干燥工艺流程氢气冷却、压缩、干燥（或在冷却后干燥）工艺通常适用于下游产品对氢气含水量2%wt（wt为质量分数）和压力要求较高的装置。来自电解工序的高温氢气（约80）经水封罐进入氢气冷却塔（洗氢桶或填料塔）底部，冷却水由塔上部进入直接喷淋冷却，使氢气温度降至约35，并洗涤所夹带的碱雾；从塔顶排出的氢气进入氢气泵（水环式压缩机）压缩至一定压力后，排至水气分离器将夹带水分离；从水气分离器顶部排出的氢气因压缩而温度升高，使得其含水量上升；采用列管式换热器（8水）将氢气温度冷却至约15，然后经水雾扑集器将水雾除去后进入氢气干燥塔，在塔内用固碱进一步吸收氢气中的水分；干燥后的氢气（含水量2%wt）经氢气缓冲罐进入氢气分配台，由此向下游用户分配。一、氢气处理的常用方法和生产过程一、氢气处理的常用方法和生产过程9【任务评价任务评价】(1)填空题氢气排入大气时要先经 ，氢气带压设备和管道在适当位置应加防爆膜。氢气处理流程分为 、洗涤、输送三个部分。(2)思考题简述氢气处理的目的及原理。离子膜烧碱生产装置中典型的氢气处理工艺流程有哪几种？简述氢气冷却、压缩工艺流程，并绘制氢气处理的流程简图。一、氢气处理的常用方法和生产过程一、氢气处理的常用方法和生产过程10【课外训练课外训练】通过氢气处理工艺流程的学习，参照氢气冷却、压缩工艺流程图，画出氢气冷却、压缩、冷却工艺流程图及氢气冷却、压缩、干燥工艺流程图。二、氢气处理的主要设备二、氢气处理的主要设备111.阻火器阻火器是防止外部火焰串入存有易燃易爆气体的设备、管道内或阻止火焰在设备、管道间蔓延。大多数阻火器是由能够通过气体的许多细小、均匀或不均匀的通道或孔隙的固体材质所组成，对这些通道或孔隙要求尽量的小，小到只要能够通过火焰就可以。这样，火焰进入阻火器后就分成许多细小的火焰流被熄灭。阻火器的阻火层结构有砾石型、金属丝网型或波纹型二、氢气处理的主要设备二、氢气处理的主要设备122.水封罐(防回火)水封罐的作用是防止回火现象的发生，假设发生回火，火焰通过火炬气出口进入水封罐后因为入口管道在水面以下，因此杜绝了火焰的继续传播。水封罐有低压、中压两种，低压水封罐的结构，如图317，用于低压生产系统；中压水封罐的结构，如图318所示，用于中压生产系统。图3-17 低压水封示意图图3-18 中压水封示意图二、氢气处理的主要设备二、氢气处理的主要设备133.水环真空泵水环真空泵，简称水环泵，如图3-19所示。它由叶轮、泵体、吸排气盘、水在泵体内壁形成的水环、吸气口、排气口、辅助排气阀等组成。图3-19 水环真空泵二、氢气处理的主要设备二、氢气处理的主要设备143.水环真空泵叶轮被偏心的安装在泵体中，当叶轮按图示方向旋转时，进入水环泵泵体的水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环。水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上，叶片在水环内有一定的插入深度）。此时，叶轮轮毂与水环之间形成了一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0为起点，那么叶轮在旋转前180时，小腔的容积逐渐由小变大，压强不断的降低，且与吸排气盘上的吸气口相通，当小腔空间内的压强低于被抽容器内的压强，根据气体压强平衡的原理，被抽的气体不断地被抽进小腔，此时正处于吸气过程。二、氢气处理的主要设备二、氢气处理的主要设备153.水环真空泵当吸气完成时与吸气口隔绝，小腔的容积正逐渐减小，压力不断地增大，此时正处于压缩过程，当压缩的气体提前达到排气压力时，从辅助排气阀提前排气。而与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高，当气体的压强大于排气压强时，被压缩的气体从排气口被排出，在泵的连续运转过程中，不断地进行着吸气、压缩、排气过程，从而达到连续抽气的目的。在水环泵中，辅助排气阀是一种特殊结构，一般采用橡皮球阀，它的作用是消除泵在运转过程中产生的过压缩与压缩不足的现象。二、氢气处理的主要设备二、氢气处理的主要设备164.罗茨鼓风机罗茨鼓风机结构，如图3-20所示。它是一种容积式气体压缩机械，其特点是在最高设计压力范围内，管道阻力变化时流量变化很小，工作适应性强，故在流量要求稳定阻力变动幅度较大的工作场合，可予自动调节，且叶轮与机体之间具有一定间隙不直接接触，结构简单，制造维护方便。罗茨鼓风机是靠一对互相啮合的等直径齿轮，以保证两个转子等速反向转动，达到输送气体的目的，在结构上分立式、卧式两种。罗茨鼓风机可用于输送气体和抽去系统内气体达到负压。图3-20 罗茨鼓风机二、氢气处理的主要设备二、氢气处理的主要设备174.罗茨鼓风机当罗茨鼓风机运转时，气体进入由两个转子和机壳围成的空间内，与此同时，先前进入的气体由一个转子和机壳围在空间处，此时空间内的混合气体仅仅被围住，而没有被压缩或膨胀，随着转子的转动，转子顶部到达排气的边缘时，由于压差作用，排气口处的气体将扩散到围住的空间处，随着转子的进一步转动，空间内的混合气体将被送至排气口，转子连续不断的运转更多的气体将被送至排气口。图3-20 罗茨鼓风机二、氢气处理的主要设备二、氢气处理的主要设备18【任务评价任务评价】(1)填空题阻火器是防止外部火焰串入存有 的设备、管道内或阻止火焰在设备、管道间蔓延。水环泵由叶轮、泵体、吸排气盘、排气口、辅助排气阀等组成。(2)思考题水环真空泵的结构及工作原理是什么？影响氢气泵（水环式压缩机）抽气能力的因素有哪些？罗茨鼓风机的特点是什么？二、氢气处理的主要设备二、氢气处理的主要设备19【课外训练课外训练】通过互联网查询氢气处理设备除了书中介绍的外还有哪些。项目三项目三 氯氢处理氯氢处理任务三任务三 氯氢处理岗位操作与安全防范氯氢处理岗位操作与安全防范内容提要内容提要1一、氯氢处理中岗位操作一、氯氢处理中岗位操作二、二、氯氢处理种常见事故的判断与处理氯氢处理种常见事故的判断与处理三、氯氢处理岗位安全防范三、氯氢处理岗位安全防范一、氯氢处理中岗位操作一、氯氢处理中岗位操作21.氯气岗位操作（1）岗位任务将电解工段生产的高温湿氯气进行冷却、干燥、压缩输送到下一个工序，控制好各项技术指标。降低消耗，管理好所属设备、管道，搞好安全文明生产。一、氯氢处理中岗位操作一、氯氢处理中岗位操作31.氯气岗位操作（2）岗位职责严格按照岗位操作规程，遵守各项纪律和制度，维持正常生产，解决生产问题。完成岗位质量、产量任务。做好本岗位设备的维护保养工作和设备，环境卫生工作。及时、准确填报和保管岗位原始记录。格执行本岗位作业指导书。定时进行巡回检查，发现问题及时处理，同时向班长汇报。严格执行交接班制。一、氯氢处理中岗位操作一、氯氢处理中岗位操作41.氯气岗位操作（3）正常开车准备检查安全水封是否有水位，氯水液封是否有水，泡沫干燥塔液封是否正常。检查氯气系统所有设备、管道及其阀门等附件是否完好无损，校对各测压、测温仪表是