氯酸鹽分解槽的氯氣回收利用

李曉慧，徐小東，肖本能，謝彩霞

（內(nèi)蒙古鄂爾多斯電力冶金股份有限公司氯堿化工分公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯016064）

內(nèi)蒙古鄂爾多斯電力冶金股份有限公司氯堿化工分公司 （以下簡稱PVC 公司）2012 年建成投產(chǎn)，PVC 公司產(chǎn)能為燒堿30 萬t/a、40 萬t PVC/a。PVC 公司采用上海氯工程零極距自然循環(huán)離子膜電解槽（n-BiTAC890），在原設(shè)計中，將氯酸鹽分解槽分解出的氯氣直接排入事故氯處理塔，消耗大量的燒堿進行吸收處理，副產(chǎn)的次氯酸鈉銷路又不佳，影響了公司節(jié)能降耗和創(chuàng)效任務(wù)的完成，并且當吸收不徹底時，溢出的氯氣還對管道、設(shè)備及儀表造成腐蝕，對廠區(qū)環(huán)境也造成污染[1]。

為達到節(jié)能減排的目的，對氯酸鹽分解槽的氯氣回收工藝進行改造，將分解的氯氣直接接入氯氣總管，減少燒堿的消耗。項目改造后不僅為公司帶來了巨大的經(jīng)濟效益，而且氯氣并入總管后，也產(chǎn)生了巨大的環(huán)保效益，消除氯氣對周圍崗位設(shè)備、儀表的腐蝕及對環(huán)境的污染[2]。

1 氯酸鹽分解槽的氯氣回收改造前后方案

PVC 公司自投產(chǎn)以來，一直將氯酸鹽分解槽分解出的氯氣直接排入廢氯氣總管至事故氯處理塔，處理過程中需要消耗大量的燒堿。經(jīng)過一段時間對分解的氯氣進行檢驗檢測得出：分解的氯氣流量小、合格。經(jīng)過專家組論證以后將氯酸鹽分解槽的氯氣接入氯氣總管進行使用。項目改造前后的工藝流程圖分別見圖1、圖2。

圖1 改造前的流程示意圖

圖2 改造后的流程示意圖

項目改造過程中，保持原設(shè)計的管線不動，在現(xiàn)有的氯酸鹽分解槽V-1606 頂部即氯氣回收出口開四通。（1）連接至廢氯氣主管，如果分解氯氣純度不合格，排至事故氯處理塔；（2）連接至氯氣管道與來自真空泵出口來的氯氣匯合后一起并入I 系統(tǒng)氯氣總管、II 系統(tǒng)氯氣總管。

2 操作過程中注意事項

在實際操作過程中，主要有以下3 點注意事項。

（1）在工藝改造完成后，分解的氯氣送入氯氣總管時，要嚴格控制氯酸鹽的分解溫度和酸度，定期檢驗氯氣的純度；

（2）在運行過程中，必須確保氯酸鹽分解槽的氯氣出口管與氯氣總管（或廢氯氣主管）的四通閥打開， 才能通過分解槽的調(diào)節(jié)閥向分解槽內(nèi)送入鹽水。分解槽的氯氣出口管與氯氣總管（或廢氯氣主管）的連通閥應(yīng)當緩慢打開，防止氯總管壓力發(fā)生較大波動；

（3）如進行系統(tǒng)停車時必須注意在系統(tǒng)停車前將氯酸鹽分解系統(tǒng)關(guān)閉，并確認關(guān)閉氯氣總管閥門后才能打開廢氯氣主管的閥門，再開啟放空閥。

3 運行結(jié)果及經(jīng)濟效益

該裝置經(jīng)改造運行后，使用狀況良好。通過實際生產(chǎn)統(tǒng)計：改造前，事故氯處理平均每小時耗0.3 t氫氧化鈉；改造后，事故氯處理平均每小時耗0.05 t燒堿。由以上得出事故氯處理每小時可節(jié)約0.25 t燒堿，根據(jù)化學(xué)平衡計算每小時回收0.22 t 氯氣，少副產(chǎn)0.232 t 次氯酸鈉。

按年生產(chǎn)8 000 h 計算，每年可節(jié)約2 000 t 燒堿；回收1 760 t 氯氣；少副產(chǎn)1 856 t 次氯酸鈉。根據(jù)液氯燒堿400 元/t，燒堿價格1 400 元/t，次氯酸鈉外售補貼70 元/t，計算節(jié)約費用為：

液氯：1 760 t×400 元/t=70.4（萬元/a）；

燒堿：2 000 t×1 400 元/t=280（萬元/a）。

次氯酸鈉外售補貼：

1 856 t×70 元/t=12.99（萬元/a）。

綜合以上費用合計為：

70.4 +280+12.99=363.39（萬元/a）。

由此得出，項目保持原設(shè)計的管線不動，在現(xiàn)有的氯氣回收出口開四通，對氯酸鹽分解槽的氯氣回收管路進行改造，總項目投資小，見效快，可以達到較好的降本增效效果，對氯氣的回收利用具有重要的意義。

［1］魏曉佩.氯酸鹽分解槽的投用及注意事項.中國氯堿，2013，（5）：32－34.

［2］王 利.氯酸鹽分解工藝討論.氯堿工業(yè)，2011，47（10）：17－21.

［3］馬 斌，張伏華.氯酸鹽分解槽結(jié)構(gòu)改造.氯堿工業(yè)，2012，48（11）：11－13.