毕业设计烧碱装置处理氯气

① 离子膜烧碱的工艺设计

一次盐水
一次澄清盐水的制备是氯碱生产工艺至关重要的工段，精制效果的好坏直接影响产品的质量和产量。传统性的一次盐水精制工艺，采用配水、化盐、加精制剂反应、澄清、砂滤，然后再经炭素烧结管过滤器过滤。近几年新建氯碱装置一次盐水工艺大都采用膜过滤技术制取精制盐水，该工艺路线省去了砂滤器、炭素烧结管过滤器。经生产实践证明，经膜过滤分离方法制得的一次盐水质量指标、设备投资等都比传统工艺理想。所以一次精制盐水工艺采用膜过滤器过滤工艺。
二次盐水精制
离子膜法电解槽使用的高度选择性离子交换膜要求入槽盐水的钙、镁离子含量低于20wtppb，普通的化学精制法只能使盐水中的钙、镁离子含量降到10wtppm左右。若使钙、镁离子含量降到20wtppb的水平，必须用螯合树脂处理。
二次盐水精制的主要工艺设备是螯合树脂塔，分二塔式和三塔式流程。塔的运行与再生处理及其周期性切换程序控制，可由程序控制器PLC实现，PLC与集散控制系统DCS可以实现数据通讯；也可以直接由DCS实现控制。伍迪公司采用的就是二塔式，其他公司采用三塔式流程。建议采用三塔式流程。
电解工艺
能够提供离子膜电解槽的专利商有旭化成、伍迪、氯工程、北化机等厂家，这几家公司的技术都是成熟的。槽型为复极式自然循环离子膜电解槽。
淡盐水脱氯
淡盐水脱氯有两种工艺路线：一种采用空气吹除法，该法脱氯效果欠佳，从淡盐水中分离出来的废氯气纯度低，无法汇入湿氯气总管送氯气处理工序，只能由烧碱液循环吸收，制成次氯酸钠溶液。另一种采用真空脱氯法，该法脱氯效果较好，通过蒸汽喷射器或真空泵提供的真空系统将含氯淡盐水中的游离氯抽出分离后进入湿氯气总管。建议采用真空法淡盐水脱氯工艺技术。
氯氢处理
1、氯气处理
由电解槽出来的湿氯气，温度高并伴有大量的水蒸气和杂质，具有较强的腐蚀性，必须经过冷却、干燥和净化处理。
氯气处理系统分为冷却、干燥、输送三部分。
冷却选用填料式洗涤塔，能够较好地除去湿氯气带出的盐雾，填料采用CPVC花环。氯气冷凝下来的氯水回收送淡盐水脱氯工序。
对于干燥部分，在实践应用中已采用过多种干燥塔型和不同的组合方式，比较典型的有：
a、一段泡沫塔、二段泡沫塔；
b、一段填料塔、二段泡沫塔；
c、一段填料塔、二段泡罩塔。
国内采用最多的是填料塔和泡沫塔组合，这是两种典型的塔。
泡沫塔的特点是结构简单、造价低、塔板数多；缺点是操作弹性小、不便于增加硫酸循环量，操作弹性仅为15%，塔板阻力降大，一般为100-200mmH2O，而且开孔的加工精度、酸泥沉积等因素易影响其操作稳定性。
填料塔操作弹性大，易操作，压降小，但投资大，有效塔板数少。
泡罩塔的特点介于泡沫塔与填料塔之间，塔板数多，压降与泡沫塔相当，操作弹性比较大。
经过对以往经验的总结、比较，应选择二段干燥；一段为填料干燥塔，二段采用泡罩干燥塔。
氯气输送设备有两种形式，一种是液环泵，另一种是离心式压缩机。液环泵对氯气含水量要求不苛刻，但动力消耗大，输送量小，出口氯气压力低，适用于生产规模在5万吨/年烧碱能力以下的氯气输送。离心式压缩机具有输送量大、排气压力较高、运转平衡、得以改善工作环境等优点。该设备能量消耗与同气量液环泵相比节电50%，但要求氯气中含水量<100wtppm，适用5万吨/年烧碱规模以上的装置输送氯气。
建议氯气处理工艺方案：湿氯气经氯水洗涤，钛管换热器，氯气除盐、降温后经一段填料塔、二段泡罩塔干燥，使氯气含水量≤50wtppm，氯气输送选用大型离心式氯气压缩机。
2、氢气处理
由电解槽出来的氢气温度高、含水量大、且含碱雾，故必须进行冷却。冷却系统分直接冷却和间接冷却两种，建议选择氢气洗涤塔直接洗涤冷却降温、列管换热器间接冷却，水环式氢气压缩机输送。
3、废氯气处理
废氯气处理接纳开、停车时的低浓度氯气和事故状态下氯气系统的泄压氯气，可采用烧碱液吸收或石灰乳吸收，石灰乳吸收效果差，设备庞大，需连接搅拌，动力消耗高，操作环境恶劣。建议选择烧碱液循环、冷却、吸收废氯气，制成次氯酸钠溶液。
氯气液化
通常根据氯气压缩机压力的不同，将氯气液化方式分为高压法、中压法和低压法三种。高压法消耗冷冻量少，不需要制冷机，能耗低。

② 为什么用NaOH作为吸收Cl2的尾气处理装置不需要防倒吸

1体积的水可以溶解2体积氯气
因为尾气中的氯气浓度不会特别高，
看反应方程式，2体积氯气通入NaOH溶液中会释放1体积的O2
尾气中还会有别的气体不断补充，所以尾气处理装置会保持正压，
而不需要防倒吸
4NaOH+2Cl2=4NaCl+O2+2H20

③ 进行氯气的漂白性实验的装置中为什么需要设计NaOH的溶液吸收尾气装置

Cl2+H2O——HCl+HClO

HCl+NaOH——NaCl+H2O

HClO+NaOH——NaClO+H2O

Cl2+NaOH——NaCl+NaClO
NaClO本身无毒，放出的游离氯有可能引起中毒。用来消毒是因为他的强氧化性

至于NaOH的溶液吸收尾气装置这个是由于氯气不可能百分之百完全反应，为了环保，为了自己的健康，所以要上尾气吸收装置了哈~

④ 氯气的尾气怎样处理

CL₂（氯气）是有强烈刺激性气味的黄绿色有毒气体。因为氯气的强氧化性、有毒性、溶于水且与水反应的特性，故而不能用点燃方式或收集于水的方式处理其尾气。一般用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气。

与NaOH溶液反应：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O

化学工业用于生产次氯酸钠、三氯化铝、三氯化铁、漂白粉、溴素、三氯化磷等无机化工产品，还用于生产有机氯化物，如氯乙酸、环氧氯丙烷、一氯代苯等。也用于生产氯丁橡胶、塑料及增塑剂。日用化学工业用于生产合成洗涤剂原料烷基磺酸钠和烷基苯磺酸钠等。

(4)毕业设计烧碱装置处理氯气扩展阅读：

氯气制成的漂白物很多，一般生活中涉及两种，NaClO和Ca（ClO）₂。一般来说，消毒液是NaClO，一般用氯气通入氢氧化钠中制得。

但其价格较高，工业漂白不用，常见于84。消毒粉则是Ca（ClO）₂，因为其不够稳定一般为固体，是氯气通入石灰乳中制得，价格低廉，用于工业漂白，使用方法是加水溶解有效成分是次氯酸钙，从而漂白。

保存以上漂白剂时，注意密封干燥，避免阳光直射。因为次氯酸盐在空气中会与二氧化碳、水发生反应，产生次氯酸，次氯酸在光照下分解，从而导致漂白剂失效。

制备次氯酸钙固体，用氢氧化钠溶液吸收含氯尾气得到的产物是次 氯酸钠溶液，得不到固体产物，不容易长时间保存。 用氢氧化钠和氢氧化钙的混合水溶液吸收氯气时， 能够得到次氯酸钙固体，便于储存和使用。

⑤ 某研究小组制取氯气，并将氯气通入烧碱溶液制备少量消毒液（主要成分是NaClO），设计了下列装置，回答有

（1）仪器A有活塞，应该是分液漏斗．本实验需要制取氯气，B装置应该是浓盐酸与二氧化锰反应的容器，发生反应的化学方程式是MnO₂+4HCl