离子膜烧碱生产中阳极液放净槽废氯气回收工艺

摘要

本发明属于废弃物回收利用领域，具体涉及一种离子膜烧碱生产中阳极液放净槽废氯气的回收工艺。将二次盐水精制工序的螯合树脂塔产生的废酸水加入阳极液放净槽中，在阳极液放净槽原有氯气管道上增加氯气收集管道，并入氯气总管进入生产系统。本发明技术可回收利用离子膜烧碱生产中阳极液放净槽废氯气，氯气纯度满足生产系统≥96％指标要求，有效降低了废氯气吸收塔的烧碱消耗量，同时可回用树脂再生酸性水，经济效益和社会效益较好。

说明书

技术领域

本发明属于废弃物回收利用领域，具体涉及一种离子膜烧碱生产中阳极液放净槽废氯气的回收工艺。

背景技术

目前国内烧碱生产以离子膜法工艺为主，离子膜制碱电解工序的阳极液放净槽为连续运行设备之一，主要作用是回收氯水洗涤塔饱和氯水、脱氯冷却器饱和氯水。饱和氯水进入阳极液放净槽后，氯水压力随之发生变化，大量废氯气逸出，行业通用的做法是将废氯气排放至废氯气吸收塔，用烧碱中和进行无害化处置，产生大量废次氯酸钠溶液，同时也消耗大量的烧碱，存在较大浪费问题。另外，二次盐水精制工序的螯合树脂塔每天再生会产生废酸水，经过中和处理后直接外排，同样没有实现废酸水的利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于离子膜烧碱生产中阳极液放净槽废氯气回收的工艺，能有效降低废氯气吸收塔的烧碱消耗量，同时可回用二次盐水精制工序的螯合树脂塔树脂再生酸性水。

本发明采用的技术方案如下：

一种离子膜烧碱生产中阳极液放净槽废氯气的回收工艺，将二次盐水精制工序的螯合树脂塔产生的废酸水加入阳极液放净槽中，在阳极液放净槽外增加氯气收集管道，并将收集的氯气并入提供原料氯气的氯气总管。

来自氯水洗涤塔、脱氯冷却器的饱和氯水进入阳极液放净槽后，氯水压力发生变化，在液体流动作用的带动下，逸出大量氯气，螯合树脂塔产生的废酸水进入阳极液放净槽后，氯水在与酸性水的作用下，利用化学反应平衡原理，氯气溶解的化学反应平衡向左移动，饱和氯水中的氯气能全部逸出，同时收集这部分氯气作为原料使用，而不是像原来工艺中去氯气吸收塔进行吸收，这就解决了阳极液放净槽中氯水分解产生废氯气用烧碱在废氯气吸收塔吸收存在浪费的问题，同时也解决了螯合树脂塔中的废酸水处理问题。

在阳极液放净槽外增加氯气收集管道是在原有的阳极液放净槽氯气收集管道至吸收塔管道上增加三通和阀门。即从阳极液放净槽出来的氯气，通过阀门的控制来确定是汇集至氯气总管，还是去氯气吸收塔。这样在正常生产时，去氯气总管的阀门打开，收集的氯气作为原料；开停车期间，去氯气总管阀门关闭，打开去废氯气吸收塔管线阀门，将槽内废氯气排至吸收塔吸收。即只有开停车时才需要用烧碱对废氯气进行吸收。

收集的氯气优选在氯水洗涤塔出口处并入氯气总管，所述的氯水洗涤塔为离子膜烧碱工艺中用于洗涤电解得到的氯气的洗涤塔。之所以选择在氯水洗涤塔出口处并入氯气总管，是综合考虑了阳极液放净槽的运行压力、氯气总管氯气纯度以及接入点的运行压力后的优化选择。此处接入，收集的废氯气接入点安装在氯水洗涤塔出口，阳极液放净槽运行压力平均-1.24kPa，设备未发生异常，氯气总管纯度≥96％，工艺指标合格，接入点运行压力波动相对较小。

较好的，二次盐水精制工序的螯合树脂塔产生的废酸水先进入废水槽，然后再由废水泵送入阳极液放净槽。树脂塔废酸水对废氯气压力的影响较大，树脂塔再生周期运行，每天一次，每次3.5小时，树脂塔再生废酸水回收至阳极液放净槽，废氯气压力会因酸性水的作用而发生较大波动，通过废水槽缓冲进入阳极液放净槽的废酸水量，缓和化学反应平衡的移动，就能较好的解决废酸水进入阳极液放净槽时造成的压力波动问题。

此外，为合理控制进入阳极液放净槽的废酸水量，废水泵的流量优选控制为3.5-4.5m³/h。

为避免因废氯气冷却后产生的氯水堵塞回收管道，氯气收集管道的安装坡度最好不小于0.002。

氯气总管的压力控制在-2.5kPa～2.5kPa。

在氯气收集管道上安装正水封，正水封出口连接至去原废氯气吸收塔的管道。通过正水封来保证管道中的压力在规定范围内，当压力过大时，通过正水封泄压，并去氯气吸收塔被烧碱吸收。正水封的设计保证了安全稳定生产。

在阳极液放净槽中增加远传液位计，阳极液放净泵增加变频控制器。由于阳极液放净槽液位变化也会影响废氯气压力，如液位升高，压力上升，液位下降，压力下降，压力变化会影响氯气干燥系统压力波动，影响氯气系统的稳定运行。因此，采用DCS控制技术和电机变频控制技术，建立阳极液放净槽液位与电机变频联动控制，稳定阳极液放净槽液位，解决因液位波动影响废氯气回收压力的问题。所述的DCS控制采用常规技术即可。

综上，新的工艺如下：电解生成的湿氯气经氯水洗涤塔、钛冷却器冷却后，产生的氯水送至阳极液放净槽，由阳极液放净泵输送至淡盐水脱氯塔脱氯后送一次盐水，阳极液放净槽内氯水分解产生的氯气在氯水洗涤塔后并入氯气总管；压力异常时槽内废氯气经新增正水封排至废气吸收塔吸收。

本发明相对于现有技术，有以下优点：

1、在行业内率先实现了阳极液放净槽废氯气的安全回收利用，有效降低了废氯气吸收塔的烧碱消耗量；

2、回收利用了二次盐水工序树脂塔再生的酸性废水；

3、采用安全水封保护装置，可有效避免阳极液放净槽正压造成损坏设备的问题，保证安全生产；

4、投资小，仅需添加少量管道和阀门，调整生产系统压力即可，对现有生产工艺几乎没有影响，氯气纯度、压力等工艺指标稳定，生产系统运行正常；

5、年产10万吨的离子膜烧碱生产装置年可产生经济效益60余万元，具有较好的经济效益和环保效益。

附图说明

图1为本发明回收工艺示意图，图中，1为废水槽，2为阳极液放净槽；

图2为本发明工艺流程图。

具体实施方式

   以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

如图1所示，二次盐水精制工序的螯合树脂塔产生的废酸水先进入废水槽，然后再由废水泵送入阳极液放净槽，废水泵的流量控制为3.5-4.5m³/h。在阳极液放净槽外增加氯气收集管道，并将收集的氯气并入提供原料氯气的氯气总管：保留原阳极液放净槽顶部的废氯气收集管道，并在废氯气至吸收塔管道上增加三通和阀门；氯气收集管道的安装坡度不小于0.002。收集的氯气在氯水洗涤塔出口处并入氯气总管，所述的氯水洗涤塔为离子膜烧碱工艺中用于洗涤电解得到的氯气的洗涤塔。氯气总管的压力控制在-2.5kPa～2.5kPa。在氯气收集管道上安装正水封，正水封出口连接至去原废氯气吸收塔的管道。在阳极液放净槽中增加远传液位计，阳极液放净泵增加变频控制器。

正常生产时，槽顶去氯气总管阀门打开；开停车期间提前将槽顶去氯气总管阀门关闭，打开去废氯气吸收塔管线阀门，将槽内废氯气排至吸收塔吸收。

实施例1

二次盐水工序树脂塔再生废酸水先进入废水槽，由废水泵缓慢送入阳极液放净槽。废酸水进入废水槽3.5小时共30m³，控制废酸水流量3.5m³/h送入阳极液放净槽。来自氯气洗涤塔、脱氯冷却器的饱和氯水进入阳极液放净槽，与来自废水槽的树脂再生废酸水作用分解出更大量氯气。远传液位计、变频控制器均与DCS控制系统连接，氯气总管压力为-1.3 kPa。氯气纯度满足生产系统指标要求，能够稳定生产。

实施例2

二次盐水工序树脂塔再生废酸水先进入废水槽，由废水泵缓慢送入阳极液放净槽。废酸水进入废水槽3.5小时共30m³，控制废酸水流量4m³/h送入阳极液放净槽。来自氯气洗涤塔、脱氯冷却器的饱和氯水进入阳极液放净槽，与来自废水槽的树脂再生废酸水作用分解出更大量氯气。远传液位计、变频控制器均与DCS控制系统连接，氯气总管压力为-1.5 kPa。氯气纯度满足生产系统指标要求，能够稳定生产。

实施例3

二次盐水工序树脂塔再生废酸水先进入废水槽，由废水泵缓慢送入阳极液放净槽。废酸水进入废水槽3.5小时共30m³，控制废酸水流量4.5m³/h送入阳极液放净槽。来自氯气洗涤塔、脱氯冷却器的饱和氯水进入阳极液放净槽，与来自废水槽的树脂再生废酸水作用分解出更大量氯气。远传液位计、变频控制器均与DCS控制系统连接，氯气总管压力为-1.2 kPa。氯气纯度满足生产系统指标要求，能够稳定生产。

上述实施例为本发明优选的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明所作的改变均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。