提高氯堿生產(chǎn)安全環(huán)保措施

潘存鵬，李玉林，張東明

（金川集團(tuán)股份有限公司化工新材料有限責(zé)任公司，甘肅 金昌737100）

金川集團(tuán)股份有限公司化工新材料公司 （以下簡稱 “ 新材料公司”） 40 萬t/a 離子膜法燒堿項(xiàng)目一期工程于2009 年7 月正式投產(chǎn)，裝置生產(chǎn)能力為20 萬t/a 離子膜法燒堿， 其中10 萬t/a 50%的液堿，5 萬t/a 99%的片堿； 二期工程裝置生產(chǎn)能力為 20 萬t/a 離子膜法燒堿， 其中10 萬t/a 50%的液堿，5 萬t/a 99%的片堿。 公司地處西北，自然環(huán)境較為惡劣、 生產(chǎn)條件限制較多。 在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣等廢棄物較多，本文探討了廢氣的安全處理措施，提高了裝置的安全穩(wěn)定性。

1 事故氯氣吸收

氯堿生產(chǎn)中系統(tǒng)超壓排放的事故氯氣及廢氯氣，通過廢氣處理工序進(jìn)行吸收，依次經(jīng)過循環(huán)吸收塔和尾氣吸收塔，在進(jìn)入到循環(huán)吸收塔的塔底時(shí)[1]，通過從塔頂噴淋下來的燒堿溶液進(jìn)行吸收， 吸收后殘余的廢氣經(jīng)過尾氣塔繼續(xù)吸收， 最后通過引風(fēng)機(jī)排放到大氣。這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生次氯酸鈉溶液，溶液合格之后， 送到次氯酸鈉儲(chǔ)罐中出售或供給一次鹽水使用[2]。

1.1 工藝現(xiàn)狀

廢氣處理工序主要承擔(dān)著裝置開停車以及事故氯氣的吸收， 廢氣由尾氣塔頂部出來進(jìn)入廢氣風(fēng)機(jī)入口，由風(fēng)機(jī)出口進(jìn)入堿霧捕集器，經(jīng)堿霧捕集器進(jìn)一步吸收尾氣中夾帶的殘余液體后， 直接排入大氣中。尾氣塔的壓力可通過風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速提供，堿霧捕集器攔截下來的液體通過底排閥排到地面。 堿霧捕集器安裝位置簡圖見圖1。

圖1 堿霧捕集器安裝位置簡圖

1.2 目前工藝存在的弊端

（1）進(jìn)入風(fēng)機(jī)內(nèi)的尾氣夾帶部分液體，液體增大了葉輪的磨損程度， 其次尾氣中的部分堿霧及鹽霧在風(fēng)機(jī)葉輪上堆積， 容易導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受力不均，造成葉輪松動(dòng)及風(fēng)機(jī)聲音異常。

（2）現(xiàn)場風(fēng)機(jī)開1 備1，在現(xiàn)場不運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)出口管線及風(fēng)機(jī)內(nèi)容易累積冷凝液 （尤其是冬天氣溫低時(shí)），冷凝液主要是堿和鹽，在風(fēng)機(jī)葉輪和泵殼以及軸承處凝結(jié)成塊，每次倒換備用風(fēng)機(jī)的時(shí)候，手動(dòng)盤車很困難，在這種情況下運(yùn)行的風(fēng)機(jī)，增大了軸承磨損程度，葉輪運(yùn)行時(shí)磨損很明顯，而且粘附在葉輪上的結(jié)塊在葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使其發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 葉輪容易出現(xiàn)松動(dòng)和脫落現(xiàn)象[2]。

（3）堿霧捕集器在室外，沒有做保溫，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)攔截在濾網(wǎng)上的冷凝液容易結(jié)塊， 堵塞濾網(wǎng)，影響濾芯過氣量。

（4）堿霧捕集器攔截下來的液體，冬天排液管容易結(jié)晶導(dǎo)致堵塞，時(shí)間一長，堿霧捕集器底部累積液體過多無法排出，嚴(yán)重影響堿霧捕集器使用效果。

（5）堿霧捕集器排出的液體直接排到地面，不僅造成生產(chǎn)安全隱患，還導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境差，排出的液體中含有相當(dāng)一部分堿也造成浪費(fèi)。

（6）現(xiàn)場尾氣塔的壓力無法精確控制，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障需要大量吸收事故氯氣時(shí)， 堿霧捕集器攔截下來的液體通過底排閥排到地面。

1.3 更改措施

堿霧捕集器更改后的位置簡圖見圖2。

圖2 堿霧捕集器更改后位置簡要說明

（1）將從尾氣塔出來的廢氣直接進(jìn)入堿霧捕集器，把廢氣中的堿霧進(jìn)行捕集后，再通過尾氣風(fēng)機(jī)后排入大氣中。

（2）在尾氣風(fēng)機(jī)上增加變頻裝置，根據(jù)系統(tǒng)排放廢氣的負(fù)荷調(diào)整風(fēng)機(jī)的頻率， 尾氣塔的壓力通過風(fēng)機(jī)和空氣補(bǔ)充閥調(diào)節(jié)， 攔截下來的液體流入尾氣塔內(nèi)，同時(shí)堿霧捕集器做保溫處理并通入蒸汽，使粘附在濾網(wǎng)上的結(jié)塊更快的流下來。

1.4 實(shí)施后效果

（1）將堿霧捕集器安裝在風(fēng)機(jī)入口，有效地將尾氣夾帶的液體阻攔在風(fēng)機(jī)入口， 減少進(jìn)入風(fēng)機(jī)內(nèi)尾氣夾帶的液體，降低葉輪磨損程度，其次減輕尾氣中的部分堿霧及鹽霧在風(fēng)機(jī)葉輪上堆積， 避免風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受力不均造成葉輪松動(dòng)及風(fēng)機(jī)聲音異常。

（2）能有效避免冷凝液在風(fēng)機(jī)葉輪和泵殼以及軸承處凝結(jié)成塊時(shí)造成手動(dòng)盤車?yán)щy以及風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)軸承和葉輪磨損程度，降低維檢人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，能很好地保護(hù)設(shè)備，降低車間成本。

（3）將堿霧捕集器做保溫處理和在堿霧捕集器內(nèi)通入蒸汽， 有效地杜絕冬天氣溫低時(shí)堿霧捕集器及管道的結(jié)晶堵塞。

（4）增加堿霧捕集器底排到尾氣塔的管線，杜絕了原工藝堿霧捕集器排出的液體直接排到地面，改善了環(huán)境，避免了浪費(fèi)。

2 儲(chǔ)槽放空氣吸收

2.1 問題現(xiàn)狀

在離子膜法制取燒堿的過程中， 最后一道工序?yàn)辂}酸合成工序， 用以制取滿足工業(yè)要求的合格鹽酸，鹽酸極易揮發(fā)出氯化氫氣體，污染周邊的環(huán)境。

鹽酸儲(chǔ)罐在正常生產(chǎn)使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生正壓呼吸氣，正壓呼吸氣通過吸收器進(jìn)行吸收，但在生產(chǎn)操作時(shí)罐內(nèi)也可能產(chǎn)生負(fù)壓， 目前鹽酸儲(chǔ)罐的補(bǔ)氣設(shè)施不完善，同時(shí)鹽酸生產(chǎn)為過氫生產(chǎn)，鹽酸儲(chǔ)罐在進(jìn)出液時(shí)罐內(nèi)的壓力會(huì)發(fā)生變化， 極端情況下易造成玻璃鋼儲(chǔ)罐的損壞，導(dǎo)致鹽酸泄漏，造成人員傷害和環(huán)境污染。

2.2 具體實(shí)施措施

設(shè)置儲(chǔ)槽放空氣吸收， 增加鹽酸儲(chǔ)罐正負(fù)壓水封，將現(xiàn)有的鹽酸儲(chǔ)罐呼吸口串聯(lián)起來，分別和正負(fù)壓水封槽相連； 將呼吸氣管道插入正壓水封槽液面以下300 mm， 在水封槽300 mm 處設(shè)置溢流口，水封槽上口與大氣相通， 將呼吸氣管道與密閉的負(fù)壓水封槽相連， 在負(fù)壓水封槽上設(shè)置一個(gè)與大氣相連的管道， 插入液面以下50 mm。 通過兩個(gè)正負(fù)壓水封， 正常生產(chǎn)情況下保證兩個(gè)水封內(nèi)注滿新水就能保證儲(chǔ)槽內(nèi)壓力穩(wěn)定，能保護(hù)儲(chǔ)槽的使用壽命，還能起到保護(hù)環(huán)境的目的。 鹽酸出掛脖正負(fù)壓水封示意圖見圖3。

圖3 鹽酸出掛脖正負(fù)壓水封示意圖

3 結(jié)語

氯堿生產(chǎn)企業(yè)的綠色發(fā)展需要企業(yè)對各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物進(jìn)行有效處理， 提高對各類資源及能源的利用率，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，減少企業(yè)的資金投入，另外，對生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，加大企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)方面的研究力度， 提高氯堿企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平， 最終使氯堿生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。