新型氯水洗涤塔的结构设计.pdf

氯氢处理、氯气液化及包装工艺、设备交流会论文集 新型氯水洗涤塔的结构设计 张艳秋+，张涛 (锦西化工机械(集团)有限责任公司，辽宁葫芦岛125001) [关键词】离子膜法烧碱；氯水洗涤塔；焊接结构 [摘要]介绍了一种离子膜法烧碱装置中使用的介质为湿氯气和氯水的洗涤塔，讨论了结构设计中几个关 键的解决方案。 钛材质对于湿氯气具有优良的耐蚀性能，自锦 个关键环节进行介绍，仅供同行参考。 西化工机械(集团)有限责任公司1965年成功地研 1 总体结构 制了国内第1台钛制冷却器以来，钛制设备在氯碱 氯水洗涤塔主要技术参数：设计压力0．1MPa， 行业得到了广泛的应用，成功地解决了一般材料承 设计温度110 oC，介质为湿氯气、氯水，腐蚀裕度0， 受不了高温湿氯气极强的腐蚀性问题，对推动氯碱 焊缝系数0．95，主要受压元件材质TA2。该设备的 工业的发展起到了一定作用。在当前环保要求严 总体结构属填料塔(见图1)。简体、封头、接管和法 格、油价上涨、能源紧缺的形势下，发展离子膜法烧 兰衬环材质为TA2，内件材质(除填料外)为TA2，直 碱已经成为氯碱企业调整产品结构、节能降耗、保护 接焊在筒体或封头上的附属件材质为TA2，裙座材 环境、增强市场竞争力的主要措施，绝大多数企业将 质上半段为TA2、下半段为Q235一B。 离子膜法烧碱装置作为扩建和新建氯碱装置的首 选，因此，国内离子膜法烧碱的发展十分迅速，彻底 2焊接结构 淘汰了水银法烧碱和部分石墨阳极隔膜法烧碱，大 2．1裙座结构 大提升和优化了我国氯碱工业的产品结构，促进了 裙座与下封头的连接结构如图2所示，裙座上 相关产品的迅速发展。离子膜法烧碱在生产过程中 段用钛材制造(裙座壳采用圆筒形)，和下封头采用 不可避免地会使用到原盐，而多数材质设备易被盐 对接焊接形式(裙座下段选用碳钢Q235一B)。上 水腐蚀，工业纯钛密度小，比强度大，具有良好的综 段选用18mm厚TA2材质的底板和盖板的螺栓座 合机械性能和优异的耐蚀性。对污染海水及海洋微 结构，与下段的30 mm厚的Q235一B材质的环板用 生物、堆积物的点蚀等都具有非常强的抗蚀性能，长 8一M27螺栓连接，避免了钛材与钢材的焊接(见图 期使用后不会发生各种铜合金易出现的坑蚀、应力 3)。在校核裙座应力时，先按裙座材质为TA2材进 腐蚀破裂、腐蚀疲劳破裂、脱锌腐蚀等，也不会发生 行校核，此时裙座高度输入425mm，基础为高度 不锈钢的选择性腐蚀，同时还具有耐磨蚀的优点，在 1 700 mm的有框架结构，中间连接处的螺栓座尺寸 泥沙或高速海水冲击中能保持稳定的耐蚀性，采用 按JB4710—92(钢制塔式容器》地脚螺栓座尺寸确 钛材质制作氯水洗涤塔是一种较理想的选择。如果 定，校核裙座和下封头对接焊接截面的危险截面以 设备全部采用钛材质，价格太昂贵，而且钛