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氯化氢合成热负荷余量回收利用

2021-06-16姚志国

中国氯碱 2021年5期

姚志国

(中盐吉兰泰盐化集团有限公司 内蒙古 阿拉善盟750336)

中盐吉兰泰盐化集团有限公司生产规模为36万t/a烧碱项目配套40万t/a聚氯乙烯项目。离子膜法烧碱氯化氢合成过程中产生的热负荷余量(循环热水温度大约在105~115℃,当地大气压为89 kPa。)以蒸汽的形式外排,热量损失严重。通过一系列改造、降低了蒸汽及高纯水消耗,降低了合成炉故障率,节约了维修成本,改善了环境,消除了安全隐患。目前改造项目运行稳定,收到了一定的成效。

1 热负荷余量回收利用工艺流程简述[1]

以经过干燥处理后的氯气和氢气为原料,在合成炉内进行燃烧反应生成氯化氢气体,氯化氢气体经冷却后送聚氯乙烯工序,氯化氢合成装置在生产运行过程中产生热量被循环热水罐热水和循环冷却水带走。循环热水热量一部分为溴化锂提供热源,另一部分循环热水外溢。通过改造,热负荷余量分别为一次盐水给化盐水升温提供热源、高纯水升温提供热源、少量外排的蒸汽通过高效间接换热器(利用纯水降温冷却)转化为蒸汽冷凝水回到循环热水罐循环利用,从而把热负荷余量彻底利用。改造前后工艺流程示意图分别见图1和图2。

2 氯化氢合成热量衡算与分析[2]

(1)每小时产氢气量

电解饱和盐水反应方程式:

设计生产折百碱1 080 t/24 h=45(t/h),氢氧化钠的摩尔质量为40 g/mol,通过计算每小时生产约5.7×105mol氢气。

(2)合成炉燃烧氢气和氢气放热

合成炉燃烧氢气与氯气反应方程式:

由于氢气与氯气燃烧配比约为1.10,得出参与反应的氢气为5.7×105/1.1≈5.18×105(mol)。……

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