刘影

（昊华宇航化工有限责任公司，河南焦作454002）

优化脱氯工艺降低氯酸盐的含量

刘影

（昊华宇航化工有限责任公司，河南焦作454002）

通过增加氯酸盐分解装置，降低了淡盐水中氯酸盐的含量，保证了烧碱产品质量及系统的稳定运行。

淡盐水；氯酸盐分解槽；工艺优化;氯酸盐含量

昊华宇航化工有限责任公司原有8万t/a隔膜法烧碱，2004年9月新增10万t/a离子膜法烧碱，2007年10月又增20万t/a离子膜法烧碱，现又在筹建20万t/a离子膜法烧碱，计划2010年10月投产，届时，烧碱能力将达到58万t。2004年新增的10万t/a离子膜烧碱一次开车成功，运行过程中发现淡盐水中氯酸盐含量高，造成系统不稳定。2009年3月对10万t/a离子膜法烧碱二次盐水及电解脱氯工序进行了技术改造，优化了脱氯工序工艺，降低淡盐水中氯酸盐含量，提高盐水质量，保证了系统稳定运行。

1 脱氯工序概述及运行情况

电解后的淡盐水中含有游离氯，会对设备、管道、螯合树脂等产生危害及污染环境，因此，要脱除其中的游离氯，并回收用于生产液氯、氯化氢或次氯酸钠。

脱氯工艺采用的是真空脱氯与化学脱氯相结合的方法。首先，向淡盐水中加入盐酸，破坏氯在水中的溶解平衡并保持一定的温度，然后送至脱氯塔，在脱氯塔内真空的作用下，淡盐水剧烈沸腾。水蒸气与氯气一起出塔，经过冷却器冷却，将氯气和水蒸气分开。反应式为Cl2+H2O=HCl+HClO

原淡盐水脱氯工艺流程见图1。

图1 改造前淡盐水脱氯工艺流程图

由淡盐水泵来的淡盐水中先加入适量的盐酸，混合均匀，然后送往脱氯塔，其中一小部分淡盐水经冷却器冷却后送至pH检测仪检测pH值，盐酸加入量由盐酸自动阀与pH检测仪串级控制。

淡盐水进入脱氯塔内急剧沸腾，水蒸气携带氯气进入脱氯塔冷却器，水蒸气冷却后去阳极液放净槽。氯气经真空泵出口送入氯气总管，氯水送至阳极液放净槽。出脱氯塔的淡盐水用碱液调节pH值至8.0~11.5，除去一部分残余的游离氯，然后脱氯淡盐水泵送至一次盐水工段。如需向老系统输送盐水时，在输送之前启动亚硫酸钠泵，将游离氯控制为零后，打开去老系统阀门，将淡盐水送往老系统盐水工段。一小部分经pH检测仪冷却器冷却后送至pH检测仪和ORP在线检测pH值和游离氯。碱液的加入量由碱自动阀与pH在线检测串级控制。脱氯塔的液位由碱自动阀控制。

此工艺存在问题是脱氯后的淡盐水送至一次盐水回收，重新化盐使用，长期运行后，可引起氯酸盐含量升高，一次盐水系统结盐严重，系统运行不易控制。二次精盐水浓度降低，影响往电解槽加入的淡盐水流量，从而降低电解槽设备使用寿命，电流效率降低，对烧碱成品质量也造成影响，同时造成系统无法正常运行。

2 改造方案

将淡盐水循环槽出来的淡盐水总量的1/3～1/4，以约5 m3/h的流量通过淡盐水自控阀通入氯酸盐分解槽内，同时通过盐酸自动阀向氯酸盐分解槽内加入盐酸,加入量约1 m3/h，控制加酸后氯酸盐分解槽的淡盐水pH＜3。用蒸汽将淡盐水加热至85～95℃，反应温度过高，意味着加大蒸汽用量，增加能源的消耗，设备也要采用较高档次的材质；反应温度过低，二氧化氯产生量增加，当溶液中ClO2质量分数大于30%或在空气中大于10%，易发生低水平爆炸，在有蒸汽条件下，这种爆炸可能变得强烈，反应方程式为NaClO3+2HCl=ClO2+1/2 Cl2+NaCl+H2O。通过加大反应强度，将氯酸盐分解为氯气、盐水，降低淡盐水中氯酸盐的含量，反应式为NaClO3+6HCl=3Cl2+NaCl+ 3H2O。用泵将分解后的淡盐水送至脱氯塔,氯气从分解槽顶部进入氯气总管或废氯气吸收系统。

改造后的工艺流程图见图2。

图2 改造后工艺流程图

增加50 m3氯酸盐分解槽1台和28 m3/h钛泵2台，包括仪表原件及管件等共投资40余万元。

淡盐水泵出口的部分淡盐水加盐酸后进入氯酸盐分解槽，利用合成炉副产蒸汽（蒸汽压力为0.1～0.3 MPa）或高压蒸汽将槽内淡盐水加热至85～95℃，正常生产时，淡盐水反应产生的氯气送至氯气总管，开停车时，送至氯处理工段废氯气吸收塔，淡盐水用氯酸盐分解泵连续送至脱氯塔。送至脱氯塔后的工艺与改造前工艺相同。

3 改造后的操作方法

3.1 开车前的准备工作

（1）通知分厂调度，同意开车后与主控室、氯氢、合成工序联系。

（2）确认下列各项：蒸汽、仪表风等公用工程供应正常；本工序的管路及设备检查正常。

3.2 开车操作

（1）通过淡盐水自动阀向氯酸盐分解槽内通入淡盐水总量的1/4~1/3，约5 m3/h。

（2）通过盐酸自动阀向氯酸盐分解槽内加盐酸，加入量约为淡盐水量的1/10，约1 m3/h，控制加酸后氯酸盐分解槽的淡盐水pH≤1。

（3）用蒸汽将谈盐水加热至85~95℃（蒸汽压力0.1~0.3 MPa）。

（4）当氯酸盐分解槽内液位高于50%时，启动氯酸盐分解泵，将淡盐水送至脱氯塔。

a.打开自动阀前后的手动阀并关闭其旁路阀。b.打开氯酸盐分解泵进口阀和加流阀。

c.启动氯酸盐分解泵，保持出口阀关闭。慢慢打开出口阀，用回流调整出口压力至设计值。

d.用加淡盐水自控阀调节氯酸盐分解槽液面（30%~75%）。

3.3 正常运行中的操作法

（1）巡回检查泵是否有异常声音、噪音，泵出口压力是否正常。

（2）用在线测温点检查淡盐水的温度。

（3）用在线液位监测仪检查分解槽槽中液位。

（4）每8 h在氯酸盐分解泵进口对淡盐水取样分析pH值，控制pH≤1，同时分析淡盐水中氯酸盐含量，控制氯酸盐质量浓度≤6 g/L。

（5）每天早班在盐水预热器处取样分析精盐水氯酸盐含量，控制氯酸盐质量浓度≤6 g/L。

3.4 在电解岗位停车前，氯酸盐分解装置先停车

（1）确认电解岗位准备停车。

（2）手动关闭蒸汽自控阀。

（3）手动关闭加酸自控阀。

（4）手动关闭加淡盐水自控阀。

（5）停氯酸盐分解泵。

（6）如需将氯酸盐分解槽排空，将泵出口自控阀开度控制为5%~15%，小流量地往盐水输送，控制脱氯塔pH值、游离氯。在输送期间，脱氯塔可不加酸，待分解槽内液位打空，脱氯塔pH值有上升趋势后，再加酸，同时控制脱氯塔加碱流量，保证pH值为8.0~11.5，游离氯质量浓度≤25 mg/L。

（7）停车后，分解槽或相关管线需开口时，要和氯氢联系，调整抽力，同时注意现场U型压力计及阳极放净槽液位，如波动较大，要及时和氯氢联系，必要时，可停阳极放净泵，保证阳极放净槽液位，同时调整开口大小，调整进气量，保证抽力稳定。

4 改造后效果

淡盐水中氯酸盐质量由平均7.8 g/L降至平均5.5 g/L，效果显著，可以避免系统长期运行引起的氯酸盐含量升高和精盐水浓度的降低，提高电流效率，保证烧碱成品质量，保证系统稳定运行。

Optimize dechlorination process to decreasing content of chlorate

LIU Ying
(Haohua Yuhang Chemical Co.,Ltd.,Jiaozuo 454002,China)

The content of chlorate in depleted brine was reduced by adding the chlorate decomposer.And the caustic soda quality was improved and the system runs stably.

depleted brine;chlorate decomposer;process optimization;content of chlorate

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)10－0004-02

2010-03-09