水环氢气压缩机在离子膜烧碱行业中的选型及应用.pdf

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水环氢气压缩机在离子膜烧碱行业中的选型及应用

第49卷第 5期 化 工 设 备 与 管 道 、,0l_49 NO.5 2012年 10月 PROCESSEQUIPMENTPIPING 0ct.2012 水环氢气压缩机在离子膜烧碱行业中的选型及应用 冯玉玲 .罗姣娥 (广东省佛山水泵厂有限公司,广东佛山 528000) 摘 要:根据离子膜烧碱的生产工艺,通过电解槽反应公式,总结出氢气流量与烧碱产量的计算方法;并 结合水环压缩机的工作原理与氢气的物理特性,运用流导公式,解开氢气与空气泄漏量的关系,然后通 过举例对水环氢气压缩机的选型与机组设计作 了详细的说明。 关键词:水环氢气压缩机 ;氯碱生产工艺;氢气物理物性;泄漏量;选型要点 中图分类号:TQ051_3;TH45 文献标识码:A 文章编号:1009—3281(2012)05—0041—04 在当前环保要求严格、油价上涨、能源紧缺的 电解生产的产品浓度大,纯度高,而且能耗也低。 形势下,发展离子膜法烧碱已经成为氯碱企业调整产 通过电解食盐水溶液同时生产三种物质,NaOH 品结构、节能降耗、保护环境、增强市场竞争力的主 溶液、氯气、氢气,NaOH溶液通过分离 ,浓缩得到 要措施 ,绝大多数企业将离子膜法装置作为扩建和新 固态 NaOH,氯气、氢气通过氯压机与氢压机输入到 建氯碱装置的首选,因此,国内离子膜法烧碱的发展 下一个工艺制成HC1或盐酸,可作为聚氯乙烯 (PVC) 十分迅速,彻底淘汰了水银法烧碱和部分石墨阳极隔 的生产原料。根据不同的工艺要求,氯气也可以直接 膜法烧碱 ,大大提升和优化了我国氯碱工业的产品结 压缩成液氯。 构,促进了相关工业 的迅速发展。 2 烧碱产量与氢气压缩机的选型计算方法 目前,国内氯碱生产企业都在扩大产能,新上 项 目也朝大型化发展,这为离子膜烧碱生产流程 中必 (1)根据电解槽总反应公式,计算干H,流量。 须用到的氢气压缩机提供了良好的市场前景。 2NaC1+2H2O一 2NaOH+H2f+Cl2f NaOH的分子量40,2个NaOH的分子量为 80, 1 离子膜烧碱生产原理与工艺I1。】 氢气分子量为2,即生产 80 的NaOH,即附带生 烧碱 目前多采用离子交换膜法生产,离子交换 产 2kg的H ,可见氢气的气量与烧碱的年产量是成 膜法电解食盐水的原理:在电解槽 中,用阳离子交换 正 比例的,选型时只要知道烧碱产量即可计算出氢气 膜把阳极室和阴极室隔开。阳离子交换膜跟石棉绒膜 的排放量 。 不同,它具有选择透过性 。它只让 Na_带着少量水分 以山东某化工厂某期的烧碱项 目为例,烧碱产 子透过,其他离子难以透过 。电解时从电解槽的下部 量为 170kt/a,入 口压力为微正压,排出压力 (G) 往阳极室注入经过严格精制的NaC1溶液,往阴极室 为 0.1MPa。 注入水。在阳极室中Cr放电,生成 Cl,,从电解槽 以年工作时间为8000h计算: 顶部放出,同时Na十带着少量水分子透过阳离子交换 每小时可生产的NaOH=(170×1000×1ooo)+ 膜流向阴极室。在阴极室中 放电,生成 ,也从 8oooh=21250kg/h 电解槽顶部放 出。但是剩余的OH 由于受阳离子交

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