提高氯碱生产安全环保措施

2021-08-26潘存鹏李玉林张东明

中国氯碱 2021年7期

潘存鹏，李玉林，张东明

（金川集团股份有限公司化工新材料有限责任公司，甘肃金昌737100）

金川集团股份有限公司化工新材料公司（以下简称 “ 新材料公司”） 40 万t/a 离子膜法烧碱项目一期工程于2009 年7 月正式投产，装置生产能力为20 万t/a 离子膜法烧碱，其中10 万t/a 50%的液碱，5 万t/a 99%的片碱；二期工程装置生产能力为 20 万t/a 离子膜法烧碱，其中10 万t/a 50%的液碱，5 万t/a 99%的片碱。公司地处西北，自然环境较为恶劣、生产条件限制较多。在生产过程中产生废水、废气、废渣等废弃物较多，本文探讨了废气的安全处理措施，提高了装置的安全稳定性。

1 事故氯气吸收

氯碱生产中系统超压排放的事故氯气及废氯气，通过废气处理工序进行吸收，依次经过循环吸收塔和尾气吸收塔，在进入到循环吸收塔的塔底时[1]，通过从塔顶喷淋下来的烧碱溶液进行吸收，吸收后残余的废气经过尾气塔继续吸收，最后通过引风机排放到大气。这个过程中会产生次氯酸钠溶液，溶液合格之后，送到次氯酸钠储罐中出售或供给一次盐水使用[2]。

1.1 工艺现状

废气处理工序主要承担着装置开停车以及事故氯气的吸收，废气由尾气塔顶部出来进入废气风机入口，由风机出口进入碱雾捕集器，经碱雾捕集器进一步吸收尾气中夹带的残余液体后，直接排入大气中。尾气塔的压力可通过风机的转速提供，碱雾捕集器拦截下来的液体通过底排阀排到地面。碱雾捕集器安装位置简图见图1。

图1 碱雾捕集器安装位置简图

1.2 目前工艺存在的弊端

（1）进入风机内的尾气夹带部分液体，液体增大了叶轮的磨损程度，其次尾气中的部分碱雾及盐雾在风机叶轮上堆积，容易导致风机叶轮转动时受力不均，造成叶轮松动及风机声音异常。

（2）现场风机开1 备1，在现场不运行时风机出口管线及风机内容易累积冷凝液（尤其是冬天气温低时），冷凝液主要是碱和盐，在风机叶轮和泵壳以及轴承处凝结成块，每次倒换备用风机的时候，手动盘车很困难，在这种情况下运行的风机，增大了轴承磨损程度，叶轮运行时磨损很明显，而且粘附在叶轮上的结块在叶轮转动时使其发生偏转，叶轮容易出现松动和脱落现象[2]。

（3）碱雾捕集器在室外，没有做保温，当环境温度较低时拦截在滤网上的冷凝液容易结块，堵塞滤网，影响滤芯过气量。

（4）碱雾捕集器拦截下来的液体，冬天排液管容易结晶导致堵塞，时间一长，碱雾捕集器底部累积液体过多无法排出，严重影响碱雾捕集器使用效果。

（5）碱雾捕集器排出的液体直接排到地面，不仅造成生产安全隐患，还导致生产环境差，排出的液体中含有相当一部分碱也造成浪费。

（6）现场尾气塔的压力无法精确控制，当系统出现故障需要大量吸收事故氯气时，碱雾捕集器拦截下来的液体通过底排阀排到地面。

1.3 更改措施

碱雾捕集器更改后的位置简图见图2。

图2 碱雾捕集器更改后位置简要说明

（1）将从尾气塔出来的废气直接进入碱雾捕集器，把废气中的碱雾进行捕集后，再通过尾气风机后排入大气中。

（2）在尾气风机上增加变频装置，根据系统排放废气的负荷调整风机的频率，尾气塔的压力通过风机和空气补充阀调节，拦截下来的液体流入尾气塔内，同时碱雾捕集器做保温处理并通入蒸汽，使粘附在滤网上的结块更快的流下来。

1.4 实施后效果

（1）将碱雾捕集器安装在风机入口，有效地将尾气夹带的液体阻拦在风机入口，减少进入风机内尾气夹带的液体，降低叶轮磨损程度，其次减轻尾气中的部分碱雾及盐雾在风机叶轮上堆积，避免风机叶轮转动时受力不均造成叶轮松动及风机声音异常。

（2）能有效避免冷凝液在风机叶轮和泵壳以及轴承处凝结成块时造成手动盘车困难以及风机运行时轴承和叶轮磨损程度，降低维检人员的劳动强度，能很好地保护设备，降低车间成本。

（3）将碱雾捕集器做保温处理和在碱雾捕集器内通入蒸汽，有效地杜绝冬天气温低时碱雾捕集器及管道的结晶堵塞。

（4）增加碱雾捕集器底排到尾气塔的管线，杜绝了原工艺碱雾捕集器排出的液体直接排到地面，改善了环境，避免了浪费。

2 储槽放空气吸收

2.1 问题现状

在离子膜法制取烧碱的过程中，最后一道工序为盐酸合成工序，用以制取满足工业要求的合格盐酸，盐酸极易挥发出氯化氢气体，污染周边的环境。

盐酸储罐在正常生产使用时会产生正压呼吸气，正压呼吸气通过吸收器进行吸收，但在生产操作时罐内也可能产生负压，目前盐酸储罐的补气设施不完善，同时盐酸生产为过氢生产，盐酸储罐在进出液时罐内的压力会发生变化，极端情况下易造成玻璃钢储罐的损坏，导致盐酸泄漏，造成人员伤害和环境污染。

2.2 具体实施措施

设置储槽放空气吸收，增加盐酸储罐正负压水封，将现有的盐酸储罐呼吸口串联起来，分别和正负压水封槽相连；将呼吸气管道插入正压水封槽液面以下300 mm，在水封槽300 mm 处设置溢流口，水封槽上口与大气相通，将呼吸气管道与密闭的负压水封槽相连，在负压水封槽上设置一个与大气相连的管道，插入液面以下50 mm。通过两个正负压水封，正常生产情况下保证两个水封内注满新水就能保证储槽内压力稳定，能保护储槽的使用寿命，还能起到保护环境的目的。盐酸出挂脖正负压水封示意图见图3。