氯氢处理入门小册子.docx

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氯氢处理入门小册子

氯氢处理入门小册子

1、为什么要有氯氢处理工序？

氯氢处理工序存在的原因是因为用氯，用氢单位（盐酸和液氯工序）需要一定的压力，氯氢处理处理需将电解工序来的低压氯、氢气加压输送到用户。

2、那是不是直接用泵压缩氯、氢气就可以了

理论是可以的，但是湿氯气中所含盐雾及氯水对压缩设备的腐蚀是非常剧烈的，湿氯气中的饱含水蒸气也不利于压缩。

原因是体积和重量大大增加，势必需要更大的泵抽力和电机。

3、氯氢处理的生产目的是什么？

通过上面的就可以理解了1.冷却，干燥，加压，输送电解工序的高温湿氯、氢气至用户单位。

2.调节氯氢压力，维持电解工序电解槽及用户单位的平稳运行。

4、氯气为什么需要干燥

因为湿氯气中所含的盐雾和水份对压缩机组的腐蚀十分严重所以需要干燥，可以这么说，氯处理所有的干燥设备都是为压缩机组（透平机）服务的，透平机的输送条件是氯气含水≤200ppm，不含酸雾及固体杂质，那么我们可以简单的看一下干燥设备的作用。

洗涤塔——冷却、洗涤，用氯水直接接触，除去绝大部分盐雾和固体杂质，并使氯气温度由70℃→40℃

钛管冷却器——间接冷却，将氯气由40℃→12℃

水雾捕集器——捕集水雾和残余盐雾，它可以捕集下99%的水雾，并使氯内含水降至0.4%即4000ppm

组合干燥塔——干燥设备中的核心设备，它用泡罩塔+填料塔组合的形式用硫酸除去残余水雾和水蒸气使氯内含水由4000ppm降至200ppm

酸雾捕集器——除酸雾、固体杂质，酸雾来源于氯气经干燥塔中夹带的酸雾和固体杂质

经过以上各设备后我们就可以得到透平机所需要的干燥洁净氯气。

5、透平机的压缩原理是什么？

透平机利用叶轮的高速旋转来达到抽吸并压缩的目的。

6、透平机为什么需要冷却系统，润滑油系统和密封气系统？

这和它的压缩原理是分不开的，透平机是利用叶轮的高速旋转来达到压缩目的。

1.高速旋转的实现需要增速箱，将电机的2940r\min的转速提高到22068r\min，如此高的转速下会产生大量热，摩擦起热我们都是知道的，那么增速箱内的设备齿轮和轴承就需要润滑油来冷却，因为润滑油是热的良导体，还可以对运转设备起到润滑作用减少机械设备的磨损。

2.冷却水系统是干什么用的呢？

还是和压缩原理分不开，叶轮的高速旋转利用离心力来压缩氯气（氯气比空气重2.5倍，分子式71），在压缩过程中产生了大量的热量，这和摩擦起热原理相同，氯气在149℃，另一说法139℃时会发生自燃，形成氯火，十分危险，所以需要降温。

另一方面，高温氯气体积膨胀也不利于压缩，热胀冷缩大家都是知道的，所以在二级压缩后分别设置冷却器用循环水间接冷却氯气。

3.密封气系统，顾名思义起密封作用，它密封什么呢？

润滑油系统即增速箱内禁止混入氯气，因为氯气会造成润滑油品质下降，而润滑油系统和氯气压缩系统通过叶轮轴又是相连的，所以在叶轮和增速箱之间设置迷宫密封，用氮气密封防止氯气进入增速箱中。

所以我们通过以上可以看出冷却水系统、润滑油系统和密封气系统是为氯气压缩部分服务的，以利于透平机平稳、长时间、不间断的压缩氯气。

7、氢处理的目的是什么？

冷却，加压，输送氢气至用氢单位。

8、氢处理各设备的作用是什么？

氢气前冷却器——用循环水间接冷却，使氢气温度由60℃冷却至30℃

氢气泵——压缩，输送

氢气后冷却器——用8℃水间接冷却、除水、降低氢中含水，原理是单位压力下，温度越低氢气中夹带的水份越少

氢气水雾捕集器——捕集水雾，降低氢中含水

9、氢气泵的压缩原理是什么？

氢气泵是液环真空泵，使用工作液在氢气泵叶轮和泵体之间形成液环，来达到抽吸和压缩的目的。

10、氢气中水的作用是什么？

氢气中的水一方面起到液环作用，另一方面起到散热和降温及密封的作用。

11、氢气泵中为什么要加入纯水而不是普通水？

普通水在高温作用下会形成水垢，水垢会结于氢气泵泵体和叶轮上，那么叶轮和泵体之间的间隙会减少，在液环作用下形成的气室也变小，这样泵抽气量就会下降，而导致氢气泵抽力不足。

12、氢气泵中的碱来自哪里？

氢气泵中的碱来自氢气中，氢气中的碱又来自电解槽中。

这是因为电解槽阴级侧产生烧碱溶液和氢气，氢气在被氢气泵抽吸过程中会夹带部分碱沫。

13、氯气中的盐雾来自哪里？

同上。

本工段不产盐雾，同样来自电解槽。

在电解槽阳级槽会产生氯气和淡盐水，在透平机抽吸的作用下部分盐雾会被夹带入氯气中。

14、氯气系统为什么要设置大回流？

大回流是将泵后的高压氯气返回到洗涤塔前，是为了稳定洗涤塔前压力平衡防止波动。

洗涤塔前压力波动的产生是因为氯气分别经过洗涤塔，水雾捕集器，干燥塔，酸雾捕集器和透平机至分配台，洗涤塔和干燥塔运行常会造成波动，水雾捕集器和酸雾捕集器堵塞也会造成波动，透平机运行异常会造成波动，用氯单位用气量大小也会形成波动，所以需要大回流来稳定压力，可以大大减少波动幅度，同理氢气系统也要设置大回流。

15、大回流和设备回流的异同

大回流和设备回流的相同之初都用于调节压力，调节产生的后果是一样的，开大回流减少吸气量，关小回流增大吸气量。

不同之处在于大回流利用泵后高压气体补充到泵前的多少来达到调节目的，大回流适于微调和生产平稳中的自动调节；设备回流调节方式是通过调节泵自身循环量的多少来达到调节目的，设备回流的多少决定压缩机组的吸气量的大小，设备回流主要作用于开停车及倒泵中。

16、为什么要保证泵前压力的稳定？

因为是电解槽中离子膜在工作状态下须始终贴向阳级侧，最忌在槽内摆动，而泵前压力的波动则会造成离子膜在槽中的阴阳级之间来回摆动，不利于安全生产。

17、泵后压力的高低是如何造成泵前压力波动的？

我们可以简单的列一路线图。

泵后压力降低——压缩机组的吸气量增大——压缩机组前压力降低——氯氢处理前总管压力降低——大回流开大阀门——泵后部分高压气体回到泵前——泵后压力进一步降低——压缩机组的吸气量增大——这是一个递减过程。

泵后压力降低幅度越大，泵后压力波动越大。

同理，泵后压力上升也会造成泵前压力波动。

18、泵后压力的高低变化如何调节？

调节是因地制宜、因时而变的，波动幅度小用大回流手动调节，波动幅度大用设备回流+大回流共同调节。

19、透平机的带量操作要点

透平机作为氯气处理的核心它的带量操作是很关键的，需要做到顺利启动，平稳带量，运行维护，我们可以分成三部分来操作。

1.顺利启动。

重点在于检查。

检查润滑油，密封气，冷却水等必须的条件是否具备，阀门开关状态是否正确，机器是否完好，具有压缩能力，启动条件是否达到，干燥设备是否启动。

2.平稳带量。

重点在于平稳。

首先要设法排除透平机内的空气及氮气，（原因是透平机在压缩空气及氮气中压缩比不高，而且无法排除出透平机，透平机也无法吸入氯气）方法如下：

适量开启透平机进口，关小透平机回流，开大泵后泄压量，强行将空气排出透平机，透平机电流的高低是一个重要指标，其次在带量中通过开大进口，关小设备回流+大回流自动调节方式来进行，带量中需随时防止喘振和电机电流超高现象发生。

最后，操作中做到平稳，泵前压力和泵后压力的平稳。

3.运行维护。

是透平机的重点，透平机的运行维护的好坏将直接关系到使用寿命，几个要点：

冷却水压力低于气相压力

润滑油压力0.15—0.25Mpa之间

润滑油温度35—45℃之间

密封气压差25—40Kpa之间

轴位移±0.2之间

PH值>7.5

运行电流<280A

这几点掌握好就可以确保透平机的稳定运行。

二十、氢气泵带量操作要点

氢气泵作为氢处理的核心设备，它的带量操作要点是稳、十分的稳。

氢气泵的带量操作可分为检查，预备，启动带量，运行维护。

1.检查设备。

加水？

各阀门开启状态，减速箱？

盘泵？

是否漏液？

泵前泵后设备是否启用？

2.启动带量的要点平稳+配合，现场操作人员平稳开启进口，关小回流，室外、微机操作配合调整前、后放空量，做到泵前压力波动控制在1Kpa之内。

3.运行维护。

主要在于以下几方面，轴承温度≤60℃减速箱温度<70℃气液分离器温度≤60℃机组不漏液，无异常杂音。

二十一、透平机为什么需二次压缩？

透平机采用叶轮高速旋转产生的离心力来压缩氯气。

1.转速决定压缩比，但转速不能无限提高，转速高氯气温度就高，就会形成“氯火”不安全。

2.转速的提高将增大机械转动部分的磨损。

3.加工工艺的限制。

所以透平机无法实现单级压缩，只能采取逐级压缩的方式。

二十二、透平机电流的高低取决于什么？

透平机电流的高低取决于透平机进口开启量，机组回流开启量，氯气纯度，进气氯气温度，关系如下：

透平机电流与透平机进口开启量成正比；

透平机电流与透平机机组回流量成正比；

透平机电流与氯气纯度成正比；

透平机电流与进气氯气温度成正比。

二十三、透平机喘振如何发生？

当透平机进气量过小，机组回流过小，或出口压力过高时会发生喘振，表现为电流大幅度波动，进气量大幅波动，机组发生异常声音，类似人类的“哮喘”。

二十四、喘振对机组的影响

喘振时叶轮动平衡被破坏，叶轮做横向或纵向轴间串动，轻则损坏动压轴承，扩大迷宫密封间隙，重则造成叶轮破碎的重大事故。

二十五、喘振时的解除方法

喘振时要具体原因具体分析，泵后压力高导致的喘振应迅速开启事故氯阀泄压，同时联系用氯单位及生产调度降低泵后压力；进气量小，机组回流过小导致的喘振，通过开大进气量、机组回流的方式来调节，总之发生喘振时要迅速摆脱喘振状态！

二十六、氯处理爆炸、氢处理爆炸的原因是什么？

氯处理爆炸的原因主要是氯中含氢高，氯中含氢高是十分危险的，氯中含氢高可不在明火状态，只需强光和振动可爆炸，氯中含氢高的原因主要是电解槽膜漏或停车时，氢气泵已停，透平机未及时停止，透平机将氢气抽入氯处理中。

防范措施：

严格操作规程和联锁条件，发生紧急停车时，透平机未联锁停止应迅速手动停止。

氢处理爆炸对我们的生命影响同样是致命的，氢中含氯高主要来自电解槽中或总管泄漏吸入空气，氢中含氯高主要原因是联锁停车时，透平机停止后氢气泵未及时停止，将槽中氯气抽入氢处理中。

防范措施：

严格控制工艺指标，氢气纯度≥98.6%，低于此值必须及时查找原因，严格执行联锁条件，发生紧急停车时，氢压机未联锁停止时应迅速手动停止。

二十七、钛管冷却器氯气出口温度为什么不低于12℃？

1.在9.6℃氯气中夹带的氯水会结晶，形成Cl.8H2O结晶物堵塞设备和管道，造成泵前大正压。

2.长时间氯气温度过低形成干燥氯气往上在冷却器末端发生钛燃烧事故，钛管被烧穿，大量氯气外泄，会造成重大安全环保事故。

二十八、事故氯吸收塔的工作原理是什么？

事故氯吸收塔利用碱中和氯气的原理来处理废氯气，反应式为

2NaOH+CL2=NaCL+H2O+NaCLO

二十九、事故氯塔的操作要点

1.反应热要及时导走

中和反应是放热反应，反应热量不及时导走一方面会降低碱吸收能力，另一方面NaCLO不稳定，高温状态下会发生分解反应，放出氯气。

2.风机抽气量和配碱浓度要相应提高

事故状态中，要及时调整风机抽气量，防止塔前正压，提高配碱浓度至22%，留足够配碱时间。

3.结盐要及时处理

大流量长时间的废氯会造成塔内积盐现象严重，并在废氯进口处大量结盐，需及时开启废氯进口加水阀门冲洗结盐，缩短开停车时间。

三十、硫酸、烧碱、次氯、氯气、氢气的危害性及防范措施

1.硫酸具有较强的氧化性，对人体及衣物有较强的腐蚀性。

当身上溅到硫酸时应立即用大量水冲洗，严重者送往医院。

并且硫酸与水能放出大量的热量，所以不能将水直接倒入硫酸中避免形成爆炸。

在打酸过程中要带好眼镜及面罩，以防硫酸灼伤眼睛及皮肤。

2.烧碱是种强碱，与硫酸一样具有较强的副食性，溅到身上后应用大量水冲洗，严重者送往医院。

3.氯气是一种黄绿色气体，有毒有较强的刺激性气味，吸入氯气时对人体呼吸道黏膜有较强的刺激性，吸入大量氯气咽喉、鼻、支气管均会发生痉挛。

严重者送往医院，轻者喝止咳糖浆，在跑氯的情况下应带着面具。

并且湿氯气对钢铁及大多数金属有较强的腐蚀性，所以氯气经过干燥后才能加压输送。

4.氢气极易自燃，也易助燃，是一种见明火就容易爆炸的气体，在空气中的爆炸极限是5—73.5%，因此在氢气工艺范围内禁止吸烟和明火。