氯碱新员工培训资料之盐酸工序

盐酸工序培训内容提纲•一、盐酸及氯化氢的基本物理和化学性质•二、合成盐酸的反应原理和机理•三、合成盐酸的工艺生产流程•四、合成盐酸的设备简介•五、合成盐酸开车及停车程序•六、正常生产注意事项及操作要点•七、安全注意事项•八、生产应急救援预案•九、不正常因素及处理方法一、盐酸及氯化氢的基本物理及化学性质•1、物理性质：•（1）分子量：36.461•（2）外观：纯溶液为无色。工业酸含Fe3+、Cl-杂质呈浅黄色或黄色，有强烈氯化氢刺激性臭味。•（3）比重及重度：氯化氢气体在标准状况下，重度为1.63kg/m3，盐酸31%比重：1.158(15℃),31%比重：1.154(20℃)，36%比重：1.183。•（4）沸点：-85℃。•盐酸在760mmHg下,恒沸点108.58℃，恒浓度20.24%。•（5）生成热：•HCl气体：22.063KJ/克分子或44.1千卡/公斤。•（6）溶解热：•Q溶=11980×n/(n+1)+5375千卡/公斤。•Q溶表示1分子HCl溶于（n+1）分子水中所放出热量。•（7）溶解度：•20℃、760mmHg，1体积水溶解442体积HCl，但其在水中溶解度受温度影响较大，一般说，气态氯化氢在水中溶解度随温度升高而逐渐下降。气态氯化氢在水中溶解度温度℃溶解度（VHCl/VH2O）温度℃溶解度（VHCl/VH2O）温度℃溶解度（VHCl/VH2O）050720442503625491254266033910474304121545940386•2、化学性质•干燥HCl化学性质极为稳定，而含水HCl及盐酸有强腐蚀性能与多种金属、过氧化物、盐类发生反应。•3、盐酸的主要用途•盐酸主要用于冶金工业、电业、采矿业、化学工业（无机物制备和有机物制备）、电子业和纺织、食品业等。二、合成盐酸的原理和机理•氯气和氢气的合成反应在常温和散射光线下进行很慢，但在直射阳光或高温下则反应非常迅速剧烈，以致发生爆炸，这种反应称为连锁反应。反应式如下：•Cl2+△(代表光量子)→2Cl-(高能量活化氯原子)•Cl-+H2→HCl+H+(活化氢原子)•H++Cl2→HCl+Cl-……•如此下去，一个活化分子的作用可以生成两个新的活化分子，在这种情况下，一个光量子可以使大量分子迅速化合，反应速度很快增加，甚至引起爆炸，总反应式为：•H2+Cl2→2HCl+184.096KJ影响反应的条件•1、根据反应方程式平衡条件，在燃烧过程中还伴随着反应速度的快慢。在反应中，增加反应物的浓度，反应就向生成物的方向进行。只要增加H2和Cl2浓度，特别是Cl2浓度是有利于反应的进行，但在实际操作中，我们只能在H2微过量的前提下，提高Cl2的浓度来提高炉温。增大产量，如果只考虑到过量Cl2来增大产量，就会生成含有游离氯的氯化氢。一则影响盐酸质量。二则在尾气中带出Cl2，影响人体健康和环保。•2、反应是个放热反应：出合成炉气体温度中心达1000℃左右，炉壁也达400——500℃（火焰温度2500℃），所以移去热量有利于反应的进行。从化学平衡观点来看，这些热量的产生对合成盐酸生产极为不利。否则反应就不能进行下去。吸收过程也无法进行，也生产不出合格的产品。在生产过程中利用液态介质——水的传热，将热量移去。在吸收塔则同样采用液态介质——水，及时移走吸收溶解热的方式。以求生产合格品。•3、绝对干燥的氯气和氢气是很难起反应的，当水份微量时，可加速反应的速度，是促进氯和氢化合的媒介，但当氯和氢的水分含量超过0.005%。对反应速度就没有多大的影响。•4、在吸收制酸过程中，我们还应注意尚有溶解热释放出来（350千卡/kg）。三、合成盐酸的工艺生产流程•来自氢处理工序的合格氢气（H2）与来自氯处理工序的合格氯气（Cl2）或液氯工序的尾氯经各自的缓冲罐、阻火器后，计量进入合成炉燃烧生成氯化氢气体（HCl）。在经过雨淋管、石墨冷却器冷却后进入降膜吸收塔。在石墨冷却器产生的冷凝酸进入中转槽。氯化氢气体在降膜吸收塔中用来自尾部塔经冷却后的稀酸吸收生成浓度为31——32%的工业用成品酸进入中转槽。没有吸收完的氯化氢气体（尾气）到尾部塔用水吸收生成降膜吸收塔用的稀酸。未被吸收完的不凝气体经喷射泵抽至排空槽。不凝气排空，废水排入地沟。盐酸工序工艺流程图四、合成盐酸设备简介•合成盐酸工艺主要设备有合成炉（完成氯化氢气体合成），石墨冷却器（移去合成反应生成热）降膜式石墨吸收塔（氯化氢气体被水吸收制成盐酸）及附属设备组成。•1、合成炉：•型号：DN700×11000，V=4.2m3。工作介质氯气、氢气。•合成炉集合成、冷却氯化氢气体于一体，合成炉内是石墨制成筒体，外层是铁制夹层。炉底是由氢气石英套筒和氯气石英套筒构成，氯气由下端进内套筒与由外套筒下端进入的氢气混合，在顶部燃烧合成氯化氢。•这里有一个原则即氯气必须在里、氢气在外确保氯气被充分反应完，不让氯在高温下过量。合成炉结构H2进口Cl2进口H2自动脱水液封存桶冷凝酸工业水HCl•2、孔式石墨冷却器•孔式石墨冷却器能受压力冲击。更能耐高温而不损坏，且在短时间内可以耐受断水，一旦恢复供水可依然如故，且传热效果更佳。•型号：700×660×1930F=35m2介质：盐酸/水孔式石墨冷却器工业水工业水HClHCl冷凝酸•3、降膜吸收塔结构•降膜塔型号：DN600×6200F=20m3•工作介质：水/HCl•上封头有一个圆形的衬胶档板，在石墨分布板上，每根列管的顶端有一个成膜器，在其上部沿圆周有四个V形开口，稀酸从档板下流入（形成一个液封），液面达成膜器V形开口处，从开口处延切线方向流入管内，沿管壁旋流而下，在管内壁形成一层液膜。氯化氢气体由上而下流入管内，与液膜并流接触，氯化氢气体被水吸收成盐酸。而吸收热经石墨管传给了冷却水带走。需注意的是成膜器一定要在一个水平线上，不然的话会造成吸收液（稀酸）分布不均，使气体有短路走向，不经吸收引出了降膜塔造成吸收不佳，一般用成膜器下端的丝口调节水平。降膜吸收塔结构HCl进口石墨管工业水工业水稀酸螺纹口下封头HCl尾气成品酸五、盐酸开车和停车程序•（一）开车程序•（1）接到开车指令后检查盘动清水泵，并视检查情况加注机油。打开喷射泵阀门启动清水泵，调节相关阀门对系统抽负压。•（2）检查生产系统仪表是否完好。•（3）打开工业水总阀,并调节各冷却器的冷却水量,检查管线、设备、阀门、防爆膜等是否完好。有无跑、冒、滴、漏、浸。检查完毕，符合开车条件并确认后报值班室和调度室。•4）联系氢处理工序对本工序送氢气，并活动进炉氢气、氯气调节阀。•（5）打开氢气缓冲罐、阻火器进口阀，微开启进炉氢气阀排空置换系统。排除氢气系统积水，并通知化验室分析，同时打开Cl2缓冲罐、阻火器进口阀以及到漂液的回流阀（或到液氯的回流阀）用原氯置换氯气管道内残氯，直到氯气、氢气分析合格。•（6）把氢气自动脱水液封桶注水、并把脱水管封住。检查冷凝酸管是否液封，且液面符合要求，调节喷射泵流量使系统负压合格,同时准备好点火工具。•（7）待氢气、氯气分析合格后，调节好氢气点火流量。打开氯气进炉总阀联系相关工序和部门准备点火开车。•（8）点燃氢气后，对准合成炉氢气进口管，插入合成炉，上好螺栓。微开启吸收水，加入吸收水。同时微开启氯气进炉调节阀通入氯气，使氯气在氢气中燃烧且火焰变成青白色后上好合成炉视镜。并报相关部门和工序。•（9）根据指令缓慢加大氯气、氢气流量，加大吸收水量，同时调节喷射泵抽力，使生产系统处于微负压且火焰始终处于青白色。•（10）生产系统处于正常状态后，对全生产系统的设备、机泵、仪表及其管线进行巡检，确保生产运行稳定。•（11）通知化验室取样分析，并根据分析数据调整氢气、氯气或吸收水流量，直至生产出合格成品酸。•（二）停车程序•（1）接到停车指令后，联系相关工序和部门，关闭氢气自动脱水液封桶阀门，缓慢降低氯气、氢气进炉量。降低吸收水量和喷射泵抽力，但要保证炉内生产处于微负压状态，且火焰维持青白色。•（2）待炉内氯气、氢气处于最小流量时，迅速关闭氯气、氢气进炉阀和调节阀，确定炉内火焰已熄灭后，切断吸收水，并报值班室和调度室，以及有关工序。•（3）继续开喷射泵抽去系统内残余气体，此时应控制好炉内负压不可太高（要求合成炉负压不大于500mmH2O柱）防止冷凝酸贮槽液体被吸入炉内，造成故障，并在冷却生产系统后拆除合成炉氢气点火管和视镜，并排H2管内的水，检查氯气管内有无异常。•（4）停相应机泵，关闭相应阀门和冷却水。六、正常生产注意事项及操作要点•1、生产操作中，调节氯气、氢气阀门时必须小心操作，防止气体突然过量而引起爆炸，确保系统始终处于微负压状态。•（1）提量生产•先缓慢加大氢气流量，再缓慢加大氯气流量，并始终保持火焰呈青白色。•（2）降量生产•先缓慢减小氯气流量，再缓慢减小氢气流量，并始终保持火焰呈青白色。•2、生产操作中，必须随时观察氯气、氢气压力变化及时联系相关工序和部门，调整系统运行状态，保持稳定运行，产品质量合格。•3、每两小时对中控指标进行分析，并根据工艺指标进行相应的调节控制（注意水转子运行，一定要稳）。•4、每班对岗位所有设备管线巡视多次。注意检查各设备管线有无跑、冒、滴、漏、浸。运转设备压力，油位以及电流、温度是否正常，仪表显示、测量是否正确等，出现异常及时报相关部门处理。•5、产量大时，必须注意各贮槽液位，及时转出相关产品，严禁漫槽现象发生（特别要注意冷凝酸贮槽）。•6、生产中由于温度较高，各用水工序用量较大，必须注意观察水池液位变化，同时及时联系值班室了解工业水压变化情况，注意及时清理雨淋管淤泥和青苔，确保换热（冷却）效果。•7、每班生产运行中应加强氢气排水，防止因积水过多而影响氢气流量造成生产运行不稳。•8、巡视生产系统时，还应注意氢气自动脱水液封桶液面是否处于规定范围，必要时应加注水，提高液封液面，严禁该处漏空。（冷凝酸管也是严禁漏空）•9、可以根据仪表显示和合成炉火焰颜色以及合成炉负压的变化情况来判断氢气和氯气的流量变化。如有变化应立即调节，这里需要特别强调的是火焰颜色无论在何种状态下必须保持青白色，操作中应坚持看火焰来调节流量。七、安全注意事项•1、集中思想，操作时严格控制，发现火焰不正常或其他异常时，及时调节处理，解决不了时，就立即通知值班长和调度，并报相关领导。•2、严格掌握和遵守开停车程序以及各项控制指标，防止安全事故发生。•3、认真执行岗位操作法，安全规程，不得违反动火制度，树立安全第一，质量第一的思想。•4、不懂操作法，不知操作要求者，一律不准单独操作，不准离开工作岗位。•5、点火时要特别注意一点：如一次点火不成功，应立即停止送入原料气，并拆除氢气点火管，下掉视镜，用水流泵抽空气置换系统内残余气体后，重新分析系统，再按点火程序重新点火，如时间过长超过1小时，还应重新分析氢气、氯气纯度。•6、正常操作时，应经常检查防爆膜是否有破损，腐蚀以及老化现象，并及时报相关部门，精心作业，待停车后及时更换。•7、岗位作业时，应注意必须戴好劳动防护用品,随时检查，准备好防毒、防火用品，会使用各种防毒、防火用品。•8、出现以下紧急情况，可先停车再报值班长或调度。•（1）工段设备发生恶性事故。•（2）尾气系统爆炸或起火。•（3）突然无氢气，火焰无法维持。•（4）火焰跳动频繁，虽经努力仍不明原因。•（5）突然断水时，降量生产仍不能维持，在维持生产时间内经联系，仍不能恢复供水。•在出现以上紧急情况时，需要特别小心，注意安全，停车后，应立即查明原因，并报值班长和调度。9、形成爆炸的混合气体爆炸极限•爆炸范围爆炸气体类型%H2:Cl2H2:O2H2:空气H2:Cl2:HCl上限87.5:12.595:5.074.2:2.5813:14:73下限5:954.5:95.54.1:95.95:22:73•10、系统操作时，要根据氯气、氢气压力变化及时调节生产，要注意必须保证系统处于微负压生产，严禁正压作业。八、生产应急救援预案•雷雨季节来临，且气温变化较大，要求各横班加强生产安全，重温并熟练掌握应急救援预案。•1、工业水断水的处