氯碱生产与操作 教学课件 ppt 作者 张艳君 魏凤琴 主编项目三 氯氢处理.ppt

化学工业出版社 氯碱生产与操作 知识目标： ★ 能够掌握氯气处理和氢气处理的工艺原理。 ★ 能够分析和描述氯、氢处理的工艺流程。 ★ 能够认识并说出氯、氢处理的主要设备及其 工作原理。 能力目标： ● 能识读氯、氢处理的工艺流程图，并根据要 求绘制工艺流程图。 ● 能完成氯气处理和氢气处理的岗位开、停车 操作。 ● 能对氯气处理和氢气处理的常见故障进行分 析并给出解决方案。 ● 能够对学会独立思考和处理问题。 任务一 氯气处理 子任务一 氯气处理的工艺原理 【任务描述】 　 ◆ 能够熟知氯气处理的目的，能够掌握氯气处理的工艺原理。 　 1. 冷却法 　　就是将氯气降低温度，从而达到降低氯气湿含量的 目的，这种方法只消耗冷却水与冷冻水，本身不与其它 介质接触，也不会混入其它介质，也称为冷冻干燥法。 　 2. 吸收法 　　吸收法脱出水分，即高温湿氯气在干燥塔中通过浓 硫酸介质，一方面浓硫酸吸收了氯气中的水分，另一方 面也降低了氯气的湿度，实现了氯气的干燥。该方法使 用设备较多，工艺复杂，但水分脱出率高。 3. 冷却吸收法 　　冷却吸收法是综合上述两者之长，为各厂家广泛采用 的方法。 三、氯气处理的工艺原理 　　氯气处理工艺中要先冷却、再干燥，其原理如下： 在相同压力下，气相温度每下降10℃，湿氯气中含水量 几乎减少近一半。若湿氯气温度由90℃下降至15℃，气 相中的含水量可以脱除99.2％。因此通过冷却可以除去 气相中绝大部分的水分，从而可以大大降低干燥负荷， 同时也降低了硫酸作为吸收剂的用量，更可以大大减少 硫酸吸收水分后所释放的热量。经过冷却手段，氯气中 的含水分量降低了98%以上。然后将氯气中余下的水分用 硫酸干燥脱除，最佳进干燥塔温度为11℃～14℃。 四、氯气处理的工艺流程 　　根据氯气处理的工艺原理我们知道氯气处理的工 艺流程主要包括五部分即冷却除沫、干燥脱水、除雾 净化、压缩输送和事故氯气处理。由于不同的氯碱厂 在氯气处理过程中对于冷却除沫、干燥脱水、压缩输 送等工艺存在差异，因此这里我们列举其中一个常用 的完整的氯气处理工艺流程供大家学习，工艺流程如 图3–1所示。 　　 子任务二 氯气冷却 【任务描述】 ◆ 能够掌握氯气冷却的原理、方式和 工艺流程。 ◆ 能熟知氯气冷却的主要设备及其结构。 【任务指导】 一、氯气冷却的原理 　　从电解槽出来的湿氯气温度较高，几乎为水蒸汽所饱 和。湿氯气所带的水蒸气量与温度有关，温度越高所带的 水蒸汽量也越大，温度越低所带的水蒸汽量则越小。因 此，通过冷却降低湿氯气的温度、减少饱和蒸汽分压，从 而降低湿氯气的含水量。 二、氯气冷却的方式 　氯气冷却方式主要分为直接冷却和间接冷却两种。 　 1. 直接冷却 直接冷却方式就是将电解槽阳极来的湿氯气直接进 入氯气洗涤塔，采用工业冷却水或者冷却以后的含氯洗 涤液与氯气进行气、液相的直接逆流接触，以达到降温、 传质冷却，使气相的温度降低、并除去气相夹带的盐粒、 杂质。 图3-2 氯气两级间接冷却工艺流程图 1—I级钛列管冷却器；2—II级钛列管冷却器；3—水雾捕集器 图3-3 氯气直接冷却加间接冷却工艺流程图 1—氯气洗涤塔；2—氯气冷却器；3—氯水泵；4—钛列管冷却器； 5—水雾捕集器 四、氯气冷却的主要设备 图3–4 湿氯气水封示意图 图3–5 湿氯气缓冲器 图3–6 钛列管冷却器 图3–7 水沫过滤器 【任务指导】 一、氯气干燥的原理 　　氯气干燥的原理一般是以硫酸与湿氯气接触后， 氯气中的水分被硫酸吸收而实现的。硫酸吸收水的速 率方程式为： 　　式中，K为吸收系数；F为吸收面积；PH2O 为湿氯 气中饱和水蒸气分压； P*H2O为硫酸液面上方饱和水蒸 气分压。 　　 三、氯气干燥的主要设备 　　1．填料干燥塔 　　氯气填料干燥塔结构与氯气洗涤塔相似。 2．“填料+筛板”二合一干燥塔 　　氯气“填料+筛板”二合一干燥塔一般由下部填料段 和上部筛板段组成。 3．泡罩干燥塔 　　氯气泡罩干燥塔塔体材料一般采用硬PVC/FRP，设有 五层塔板。 4．“填料+泡罩”二合一干燥塔 　　氯气“填料十泡罩”二合一干燥塔一般由下部填料 段和上部泡罩段组成。 5．酸雾捕集器 　　酸雾捕集器又称酸雾过滤器或网筒式酸雾自净过滤 器，它由圆筒形筒体与上下封头和滤筒组成。 　　酸雾过滤器作用是将气相挟带的大小不