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氯氣透平機(jī)在氯堿生產(chǎn)中的應(yīng)用

文檔作者：劉元忠文檔來(lái)源：江蘇安邦電化有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月10日
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第7期 一37一
氯氣透平機(jī)在氯堿生產(chǎn)中的應(yīng)用
劉元忠
(江蘇安邦電化有限公司， 江蘇淮安223002)
[摘要]氯氣透平機(jī)近年來(lái)已在氯堿生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，文章對(duì)該設(shè)備的使用工況進(jìn)行了介紹，該設(shè)備可為氯系統(tǒng)的可
靠運(yùn)行及節(jié)能降耗提供保證。
[關(guān)鍵詞]氯氣透平機(jī)；生產(chǎn)；節(jié)能環(huán)保
江蘇安邦電化有限公司l5萬(wàn)噸／年隔膜氯堿裝
置，氯氣輸送設(shè)備原為12臺(tái)YLJ．1250／3．0液環(huán)式氯
氣壓縮機(jī)，設(shè)備能耗高，運(yùn)行效率低，故障多， 因
液氯產(chǎn)品中酸泥含量大， 充裝中易造成氯氣瓶閥
堵塞。2007年1O月對(duì)此進(jìn)行技術(shù)改造，選用德國(guó)西
門子3K公司生產(chǎn)的4VRZ151／405／06G氯氣透平機(jī)，
經(jīng)過3年生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，氯氣透平機(jī)運(yùn)行安全、可
靠，為氯堿系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。
l原液環(huán)式氯氣壓縮機(jī)工況
原液環(huán)式氯氣壓縮機(jī)輸送氯氣的工藝流程見
圖1，原工藝流程存在以下問題：
去鹽酸去冷凍液化
f j_
廠L 3 0 6
來(lái)自電解氯氣}l 4 7 8
{～ 一．
卜洗滌塔；2-鈦冷卻器；3-水霧捕集器；4～干燥塔；5一液環(huán)式氯氣壓縮機(jī)；6一酸分離器；7一酸霧捕集器；8一氯氣分配臺(tái)
圖1 液環(huán)式氯氣壓縮機(jī)工藝流程
1．1對(duì)液氯產(chǎn)品的品質(zhì)及環(huán)境有污染。液環(huán)式氯
氣壓縮機(jī)輸送的介質(zhì)是氯氣， 而氯氣不能和水接
觸，否者產(chǎn)生次氯酸，對(duì)設(shè)備造成強(qiáng)烈腐蝕，濃
硫酸與氯氣不起化學(xué)反應(yīng)， 又能吸收氯氣中的微
量水分，最適合做液環(huán)式氯氣壓縮機(jī)工作液的介
質(zhì)，但在較高的壓力下，含有硫酸的氯氣雖然經(jīng)
過酸分離器、酸霧捕集器清除，但仍難免有微量
硫酸被帶入氯氣的液化系統(tǒng)，在液氯貯槽中形成
沉積的酸泥，影響液氯產(chǎn)品的品質(zhì)，造成充裝液
氯過程中， 出現(xiàn)鋼瓶瓶閥被堵塞，此時(shí)需先對(duì)鋼
瓶中的液氯進(jìn)行處理，然后才能清理瓶閥，處理
過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，每年還要對(duì)液氯貯槽進(jìn)行一次清
理。硫酸在循環(huán)過程中發(fā)生損耗，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)
充，使?jié)饬蛩岬囊何槐３衷谝?guī)定的范圍內(nèi)。濃硫
酸變?yōu)橄×蛩岷螅瑢?duì)壓縮機(jī)造成強(qiáng)腐蝕， 因此必
須保證硫酸的濃度不能低于93％，分析人員要定期
分析硫酸的濃度，當(dāng)硫酸的濃度低于93％時(shí)，要將
系統(tǒng)中的硫酸放掉，更換或補(bǔ)充98％的濃硫酸，使
硫酸的濃度保持在允許的范圍內(nèi)，釋放的稀酸會(huì)
對(duì)環(huán)境造成污染。
1．2設(shè)備故障多， 工人維修強(qiáng)度大。除了正常情
況有4—5臺(tái)各機(jī)外，現(xiàn)場(chǎng)7—8臺(tái)壓縮機(jī)均備有1臺(tái)機(jī)
頭，壓縮機(jī)一旦出現(xiàn)故障，直接更換機(jī)頭，然后
再修理拆下的機(jī)頭，作為以后備用。配備了4名維
修人員專門修理氯氣壓縮機(jī)，維修人員每天都在
修理設(shè)備。正常運(yùn)行時(shí)，液環(huán)式氯氣壓縮機(jī)的使
用周期為2—3個(gè)月，機(jī)封、葉輪、軸套等配件損耗
很大，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，一年的維修費(fèi)用約50萬(wàn)元。
1．3設(shè)備效率低、能耗大。液環(huán)式氯氣壓縮機(jī)材
質(zhì)為球墨鑄鐵，使用的液環(huán)是98％濃硫酸，它的
密度為1．84g／era ， 因此電機(jī)的功率相應(yīng)放大，
YLJ-1250／3．oK環(huán)式氯氣壓縮機(jī)單臺(tái)電機(jī)功率
110Kw，設(shè)計(jì)排氣量1250m ／h， 設(shè)計(jì)最大排氣壓
力0．3Mpa。理論上濃硫酸對(duì)碳鋼沒有腐蝕，但實(shí)
際運(yùn)行中受到硫酸濃度變化的影響，仍會(huì)對(duì)設(shè)備
●● ● ●● ● -● ● ● ● ● ● ● ? ● ● ● ● ● ? ● ● ● ● ● ● ?！?● ● ● ● ’ ? ● ● ● ● ● ? ● -● ● ●● ? ● ● ● ● ● ? ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ? ? ● - ● ● ● ? ● ● ●● ● ●● ． ． ? ● ● ● ● ● ● ? ? ●
f乍=昔簡(jiǎn)介：劉元忠(1968一)，男，工程師，在江蘇安邦電化有限
公司生產(chǎn)部從事化工設(shè)備管理工作。
．
38 一技術(shù)交流 2石0油10與年化第工13設(shè)卷備
造成一定的損壞，運(yùn)行中液環(huán)式氯氣壓縮機(jī)的工
作壓力0．2Mpa，排氣量明顯低于設(shè)計(jì)氣量，按年
15萬(wàn)噸燒堿產(chǎn)量開車，輸送氯氣時(shí)， 實(shí)際開到7—8
臺(tái)。由于氯氣排氣壓力只有0．2Mpa，因此氯氣液
化溫度需一15℃至一20℃ 左右，見表1。液化工段的
LG20冷凍機(jī)夏季需開5臺(tái)，其他季節(jié)開3臺(tái)，才能
滿足氯氣液化的需要。
表l 液氯溫度與蒸汽壓力對(duì)照表
液氯溫度℃ -30 —20 —1O 0 1O
飽和蒸汽壓力At瑚f 1．21 1．92 2．60 3．64 4．96
2氯氣透平機(jī)的工作原理
電機(jī)帶動(dòng)渦輪行星齒輪傳動(dòng)箱，將傳動(dòng)箱增
至高速，傳動(dòng)箱的輸出軸與壓縮機(jī)的軸通過聯(lián)軸
器相連，使軸帶動(dòng)固定在軸上的葉輪高速旋轉(zhuǎn)，
利用高速旋轉(zhuǎn)的工作輪將其機(jī)械能傳遞給氣體，
從而提高氯氣的壓力。安邦公司的氯氣透平壓縮
機(jī)為四級(jí)壓縮，氯氣經(jīng)每級(jí)葉輪壓縮后，進(jìn)入中
間冷卻器冷卻，然后進(jìn)入下一級(jí)進(jìn)行壓縮，保證
氯氣壓縮后的溫度不超過40℃ ，最終排氣壓力可
達(dá)0．7Mpa。
3氯氣透平機(jī)的工況
氯氣透平壓縮機(jī)輸送氯氣的工藝流程見圖2。
卜洗滌塔：2一鈦冷卻器；3一水霧捕集器；4一填料干燥塔；5一泡罩干燥塔；6一酸分離器；7一酸霧捕集器；8一氯氣透平機(jī)；
9一氯氣分配臺(tái)
圖2 氯氣透平壓縮機(jī)工藝流程
透平壓縮機(jī)輸送氯氣的工藝與液環(huán)式氯氣壓
縮機(jī)輸送氯氣的工藝有本質(zhì)不同。透平機(jī)不需要
循環(huán)工作液，省去了硫酸的循環(huán)系統(tǒng)、稀酸的貯
存系統(tǒng)，將硫酸的分離與捕集系統(tǒng)放在了壓縮機(jī)
的進(jìn)口， 由于透平壓縮機(jī)材質(zhì)GG一25(相當(dāng)于國(guó)內(nèi)
HT-250)對(duì)氯氣中水分的含量要求更高， 設(shè)計(jì)要
求200mgH2O／Nm ，實(shí)際可控制在50 mgH20 ，
在進(jìn)口部分又增加了一臺(tái)泡罩干燥塔，進(jìn)口出的
酸霧捕集器采用了孟山都除霧器，除霧效果更
佳。在3年的運(yùn)行中，液氯貯槽未進(jìn)行過清理，在
充裝鋼瓶時(shí)瓶閥也未發(fā)生堵塞。
2007年10月開機(jī)，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。2008年11
月氯堿系統(tǒng)停車檢修，對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行了維護(hù)，一
周后開車至今，除了一次停電跳閘及操作人員誤

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