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正确开停氯酸盐分解槽装置

2013-01-29

中国氯碱 2013年4期
关键词:氯酸盐淡盐水电解槽

尹 聪

(河北盛华化工有限公司,河北 张家口075000)

1 氯酸盐分解槽除氯酸盐工艺流程

为使离子膜电解槽出槽淡盐水氯酸盐含量控制为15 g/L 以下,提高离子膜的电流效率,延长电解槽阳极寿命,减轻垫片的化学腐蚀,必需设置氯酸盐分解槽。氯酸盐分解槽开停车较频繁,如果开停车操作不慎致使盐水与蒸汽加入顺序相反, 会发生分解槽爆裂事故,给生产带来严重损失。氯酸盐分解槽工艺流程图见图1。

图1 氯酸盐分解槽工艺流程图

从离子膜电解槽阳极室溢流出来的淡盐水进入阳极液罐,再用泵送至氯酸盐分解槽,淡盐水通过酸化并使用蒸汽加热到90 ℃进行分解, 释放出氯气,分解后的淡盐水返回阳极液贮罐。 在氯酸盐分解槽中的反应式为:

阳极液泵出口盐水流量的三分之一打入氯酸盐分解槽进行分解, 保持盐水中氯酸盐含量的稳定, 分解槽上部析出的氯气并入电解槽氯气总管,氯气总管中全部氯气送入下游干燥工序中的氯水洗涤塔。

在出槽阳极液中加入适量的盐酸, 并通入蒸汽使盐水温度加热到90 ℃左右,以有效地进行反应释放出氯气,降低氯酸盐的含量

2 氯酸盐分解槽的投入和停用

通入合适流量的盐水, 通入一定量的蒸汽和盐酸,在约90 ℃下进行反应。 氯酸盐分解槽的特点是反应温度较高,在生产中可以随时开启和停用。在开启和停用的时候,必须做好准备工作,严格控制物料量和物料的加入顺序, 保证分解槽的正确使用和最佳的除氯酸盐效果。

氯酸盐分解槽开车时物料进入分解槽的顺序是,(1)开启阳极液泵到分解槽的阀门,通入出槽淡盐水总量的三分之一, 保证分解槽的液位逐渐上涨, 在80%以上直到氯酸盐分解槽盐水溢流为止;(2)如在分解槽至阳极液罐出口之间设有阀门,则开启此阀门或保持溢流完全畅通, 使盐水形成闭路循环,调节好盐水的合适流量,保证盐水的液位;(3)开启酸分配台阀门,加入合适流量的盐酸,盐酸最好采用高纯酸,杂质少,不影响淡盐水的化盐效果,减轻一次盐水工序凯膜过滤器的过滤负荷;(4)可以给分解槽慢慢通入蒸汽, 逐渐使盐水的温度至90 ℃左右;(5)在通入蒸汽加热盐水的过程中,要缓慢地开启分解槽氯气出口管与电解槽氯气总管之间的调节阀,同时与DCS 运行人员联系,以氯气总管压力波动较小为准,直到两者压力平衡后氯气送入总管,氯气总管压力平稳后,完全开启阀门,此时分解槽启用成功。

停用分解槽的步骤是:(1)关闭蒸汽;(2)关闭氯气阀门;(3)停止加酸;(4)停止盐水循环。

3 分解槽开启和停用时的注意事项

要注意开停车时的物料加入和物料停止的顺序,否则会造成以下后果。

(1)如只进盐水,而出口阀门关闭,分解槽液位会不断上涨, 如果调节不及时, 盐水会侵入氯气总管, 导致电解装置跳车。 如果此时没有及时发现分解槽的盐水过量而又通入蒸汽, 会造成大量盐水携带氯气逸出,进入氯气总管,同样造成压力波动,引起连锁跳车。

(2)由于操作失误,氯酸盐分解槽无盐水。 当氯气出口阀门关闭时,在蒸汽连续通入的情况下,随着蒸汽的集聚,会使阳极液罐液位上部压力增大,导致阳极液罐和脱氯淡盐水罐之间的平衡管中的盐水水封被冲出。同时,阳极液管上部的氯气会窜入脱氯淡盐水灌中,致使脱氯淡盐水游离氯超标,轻则引起亚硫酸钠消耗增大, 重则会造成脱氯淡盐水自身的水封被冲出,导致氯气外泄,引起严重后果。

(3)如果在蒸汽正常通入的情况下,盐水停止循环后约十分钟,此时,分解槽液位合适,在蒸汽的加热下盐水会沸腾,大量高温蒸气进入氯气总管,使总管压力增大,氯气温度升高,增加下游干燥工序氯水洗涤塔的冷却脱水负荷, 其显著特征是氯水洗涤塔液位不断上涨,氯水洗涤塔氯气出口温度升高,此时,如通入温度较低(约80 ℃)的盐水,会导致氯酸盐分解槽中的高温盐水爆沸, 瞬间产生大量的过热蒸汽引起跳车, 更可能致使氯酸盐分解槽和与之相连的氯气总管爆裂,造成严重后果。

4 工艺对策

为防止出现以上情况, 避免生产停车或造成生产事故,采取以下工艺措施。

(1)在分解槽工作的过程中时刻保持进出口盐水循环畅通。 盐水进出口阀门连锁,在刚启用分解槽时,二者可以各自打开或关闭,当分解槽盐水液位达到需要时,进出口阀门均处于常开状态,保证盐水循环。

(2)在氯酸盐分解槽氯气出口到总管之间,安装温度监控装置,温度示数远传至DCS,以得到有效监控。 在蒸汽管路上安装自动阀并与温度装置高限连锁,当氯酸盐分解槽盐水不循环或盐水储量过低时,继续通入的蒸汽使氯气温度升高, 温控装置出现报警,蒸汽自动阀迅速关闭,避免事故的发生。

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