氯气处理及压缩

第五章氯气处理及压缩培训内容目的和任务本工序包括的内容生产原理工艺流程简图工艺流程简述3K氯压机工艺流程详图3K氯压机相关工艺指标氯气处理及压缩工序设备一览表目的和任务对湿氯气进行冷却、干燥、加压输送，保证干燥氯气纯度和调节电槽压力，在保证电槽的安全平稳运行同时，使氯气压力符合用下游氯工序的要求，确保系统安全运行。本工序包括的内容氯气洗涤，冷却氯气干燥氯气压缩生产原理从电解槽出来的湿氯气，一般温度较高，并伴有大量水蒸汽及盐雾等杂质。这种湿氯气，对钢铁及大多数金属有强烈的腐蚀作用，只有某些金属材料或非金属材料在一定条件下，才能耐湿氯气的腐蚀。例如金属钛，聚氯乙烯、酚醛树脂、陶瓷、玻璃，橡胶、聚酯、玻璃钢等。因而使得生产及输送极不方便。同时，干燥的氯气对钢铁等常用材料的腐蚀在通常情况下是较小的，所以湿氯气的干燥是生产和使用氯气过程中所必须的。思考:为什么湿氯气要干燥呢？（1）冷却脱水本工艺主要是利用湿氯气在同一压力下，温度愈高，含水量愈大，其水蒸汽分压也就愈高的性质。如果降低湿氯气的温度，可以将其中大部份水分除去，从而可以大大降低干燥的负荷，减少硫酸的消耗。但氯气冷却的温度不能过低，因为在9.6℃时氯气与水可生成Cl2·8H2O结晶水合物，造成设备、管路的堵塞，妨碍正常生产。（2）浓硫酸干燥浓硫酸具有很强的脱水性，用浓硫酸干燥氯气，其干燥效果决定于硫酸溶液液面上方的水蒸汽压力。当温度一定时，硫酸浓度愈高、其水蒸汽分压愈低；当硫酸浓度一定时，温度降低，则水蒸汽分压也降低。也就是说硫酸的浓度愈高、温度愈低，疏酸的干燥能力也就愈大，即氯气干燥后的水分愈少。但如果硫酸的温度太低的话，则硫酸与水能形成结晶水合物而析出。因此原料硫酸一般将温度控制在不低于10℃。此外，硫酸与湿氯气的接触面积和接触时间也是影响干燥效果的重要因素。故用硫酸干燥湿氯气时，应掌握以下几点：（1）硫酸的浓度（2）硫酸温度（3）硫酸与氯气的接触面积和接触时间（3）氯气压缩氯气透平式压缩机的简易原理：它是一种具有涡轮的多级离心式压缩机，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，所以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。（采用德国西门子透平机械设备有限公司的3K氯气压缩机）工艺流程简图氢气洗涤塔氯气自电解工序工业水IW氯气前冷却器氯气冷却器水雾捕集器填料干燥塔泡罩干燥塔酸雾捕集器氯气压缩机98%的浓硫酸稀酸受槽氯气分配台至氯化氢合成工序至液氯工序工艺流程简述从电解工序来的高温湿氯气经氯气洗涤塔(01T0401-1,2)用工业水洗涤冷却，然后进入两级钛管冷却器，用低温冷水将其冷却到12～14℃。氯气经水雾捕集器(01F0401-1,2)分离出冷凝水后，进入填料干燥塔(01T0402-1,2)进行干燥，干燥后的氯气再经泡罩干燥塔(01T0403-1,2)用98wt%浓硫酸进一步干燥，使干燥后的出塔氯气含水量小于50wtppm。氯气经酸雾捕集器(01F0402-1,2)进入氯气压缩机(01C0401-1,2)，压缩后的氯气压力为0.2893MPa.A，经氯气分配台（01SP0401)以管道送往氯化氢合成及盐酸工段、液氯工段。硫酸系统为98wt%硫酸由汽车槽车卸入浓硫酸储槽(01V1203)，经98%浓硫酸输送泵（01P1203)送入浓硫酸贮槽(01V0405)，由泵(01P0404ab)经浓硫酸冷却器(01E0405)进入泡罩干燥塔(01T0403-1,2)，出口酸浓度为93wt%。一部分用泡罩塔酸泵（01P0403ab-1,2)循环使用，另一部靠液位差流入填料干燥塔(01T0402-1,2)，硫酸继续循环使用。当酸浓度降78～75wt%时，送往稀酸受槽（01V0403）经稀酸泵（01P0406)送往罐区75%硫酸储槽罐(01V1204)。氯气、硫酸冷却等所需7℃低温冷水由冷冻站提供。酸雾捕集器的作用：为防止干燥后的氯气携带酸沫进入压缩机腐蚀设备，所以，从干燥塔出来的带酸的干燥氯气必须先进入酸雾捕集器（01F0402-1,2）分离酸沫之后才能输送到氯气压缩机系统。3K氯压机工艺流程详图3K氯压机相关工艺指标组分数据Cl298.495[Vol.%]H20.02[Vol.%]O21.00[Vol.%]N20.185[Vol.%]CO20.30[Vol.%]H2O≤50ppmw/w表一3K氯压机入口气体组分表二氯压机各级情况第一级进口第一级出口（经前冷却器后）第二级进口第二级出口经后冷却器后出口温度(℃)3097.284096.14≤45压力（MPA.a)0.08930.17670.16970.29470.2893氯气处理及压缩工序设备一览表见附表课后练习1氯气处理的目的是什么？为什么说氯气中水分含量是氯气处理的关键指标？2氯气处理中，为什么要采用先冷却后干燥工艺过程？3试叙述3K氯压机的工作流程。