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. . .. .. 氯气处理工艺 氯气处理是电解槽稳定操作， 安全生产的重要环节。 从电解槽出来的湿氯气温度较高 （约 90℃），并伴有大量的水蒸气及夹带盐雾等杂质。湿氯气对钢材及大多数金属有强烈的腐蚀作用，生产及输送极不方便，但干燥氯气对钢材等常用材料的腐蚀在通常条件下是较小的。氯气处理工序的主要任务是将高温湿氯气进行冷却、干燥和加压输送。 氯气处理的基本原理 饱和湿氯气中水蒸气含量与温度有密切联系，温度每下降 10℃，湿氯气含水蒸气量降低近一半， 例如 90℃时水蒸气含量为 571g/kg 湿氯气， 80℃时则为 219g/kg ，10℃时水蒸气含量仅为 3.1g/kg ，只相当为 90℃时的 1/184 。由此可见，湿氯气首先需进行冷却，这不仅可除去湿氯气中 99.5%左右的水蒸气，而且可大大降低后面硫酸干燥的负荷，减少硫酸与水 反应生成的热量， 大幅降低硫酸的单耗。 干燥氯气的干燥剂是浓硫酸， 浓硫酸具有较高的脱水效率、不与氯气反应、 氯气在其中的溶解度低、 对钢铁设备和管道腐蚀小、稀硫酸可回收 利用及硫酸价廉、易得等优点。 氯气的干燥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。 吸收过程是 水分以扩散作用从气相转移到液相硫酸中的过程。 这个过程的推动力决定于气膜扩散的速率， 而被处理气体—氯气中的水含量决定于硫酸水溶液面上方的水蒸气分压。 当温度一定时， 硫酸浓度愈高，水蒸气分压愈低，而硫酸浓度一定时，温度降低，则水蒸气分压随之降低，从 而加大了传质过程的推动力。 所以， 在操作中选择适当的硫酸浓度和操作温度， 会提高氯气 干燥效果，并可降低硫酸的消耗。 湿氯气的冷却工艺过程 湿氯气经氯水洗涤塔以氯水喷洗后，再进入第 2 钛冷却器以冷冻盐水或冷冻水冷却至 12~15℃，然后，经除雾器去除水雾后进入干燥塔。氯水洗涤塔底的氯水经氯水泵输送至氯 水热交换器以工业水冷却后， 进入氯水洗涤塔顶循环喷洗冷却进塔湿氯气， 洗涤塔底部分氯水（氯中冷凝液）送去真空脱氯回收部分氯气。直接间接冷却流程既能洗涤氯气， 又不增加废液（除氯中冷凝液外） ，不多消耗氯气，湿氯气直接间接冷却流程见图 1。 湿氯气的干燥工艺过程 由于湿氯气中含有大量水汽，容易生成盐酸和次氯酸，使得湿氯气具有较强的腐蚀性， 由于湿氯气中含有大量水汽，容易生成盐酸和次氯酸，使得湿氯气具有较强的腐蚀性， 因此必须设法尽量将氯气中水分除去，一般氯中含水率在 0.040%以下，方能满足要求。氯气干燥工艺比较常见的有：①三段填料塔串联工艺；②一段填料塔加一段填料泡罩塔工艺。 1）三段填料塔串联工艺 在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级填料塔内逆流接触不同浓度的硫酸，使得水体积分数降至 0.010%。 图 2 三段填料塔串联工艺 如图 2 所示，湿氯气冷却后进入Ⅰ填料塔与塔顶喷淋的 75%～ 78%的硫酸逆流接触，除去部分水分后进入Ⅱ填料塔， 与比Ⅰ填料塔中浓度略高的硫酸逆流接触， 再除去部分水分后进入Ⅲ填料塔塔底，与浓硫酸逆流接触，再除去部分水分，经酸雾捕集器后去氯气压缩机。 96%～ 98%的浓硫酸进入Ⅲ填料塔塔底，塔底部分的硫酸溢流到Ⅱ填料塔塔底，再用硫酸循 环泵输送经冷却器进入塔顶喷淋， 吸水后回至塔底， 部分的硫酸溢流到Ⅰ填料塔， Ⅰ填料塔 内硫酸循环方式与Ⅱ、Ⅲ填料塔相同，Ⅰ填料塔多余的硫酸则溢流到废硫酸贮槽。 此流程塔结构简单，设备多，但投资大，操作费用高，干燥氯气质量稳定，阻力小，并受填料影响。 2）一段填料塔加一段填料泡罩塔串联工艺 一段填料塔加一段填料泡罩塔串联工艺如图 3 所示，湿氯气冷却后进入填料塔与塔顶喷淋的 72%～ 78%的硫酸逆流接触，除去部分水分后进入填料泡罩组合塔底部，至下而上经过 填料段和泡罩段的塔板， 与硫酸接触除去水分， 经除雾和氯气压缩机送往液氯冷冻岗位。 在最上层的泡罩段加入 98%浓硫酸， 浓硫酸逐级溢流到各泡罩层和填料段， 并至塔底， 塔底硫酸部分经硫酸循环泵对塔内填料段进行循环喷淋，部分溢流到与填料泡罩塔串联的填料塔。 用硫酸循环泵对填料塔进行循环喷淋，待浓度小于 72%时，排至废硫酸贮槽。 一段填料塔加一段填料泡罩塔串联工艺流程处理湿氯气， 投资少， 操作弹性大， 占地面积少，干燥氯气质量稳定。缺点：塔结构复杂，系统阻力大。其投资相比三段填料塔流程而 言要节约 65%左右，运行成本节约 15%左右。 氯气的压缩输送 图 3 填料塔 +泡罩塔串联工艺 氯碱厂常用的是纳氏泵和透平压缩机 2 种。 纳氏泵系统 纳氏泵流程的最大特点是利用硫酸进行冷却循环， 以排除氯气受压时产生的热量。 因纳氏泵工作压力不高， 压缩产生的热量大部分被硫酸带走， 而硫酸又有冷