山東省菏澤市東明縣東明石化萬(wàn)海氯堿有限公司 鄭志剛

氯堿化工作為我國(guó)基礎(chǔ)化工工作的重要內(nèi)容，系統(tǒng)工作的原理是在塔內(nèi)堿液不足的情況下用電解食鹽水的方法制造燒堿、氫氣、氯氣等。然而，氯氣本身具備一定的毒性，因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中若氯氣尾氣發(fā)生泄漏，便很容易造成環(huán)境污染問(wèn)題，我們經(jīng)常見(jiàn)到的就是工作技術(shù)人員中毒事件的發(fā)生，為此需要通過(guò)改造氯堿化工氯氣廢氣處理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)該化工流程的安全環(huán)保改造。

一、氯堿化工行業(yè)

在化學(xué)工業(yè)中，氯堿化工是最基礎(chǔ)的一種技術(shù)，該技術(shù)手段被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域的生產(chǎn)中，包括冶金冶鐵工業(yè)、化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)工業(yè)、紡織紡紗工業(yè)和與之相關(guān)的公共事業(yè)領(lǐng)域等，它是當(dāng)前我國(guó)一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性化學(xué)工業(yè)之一?，F(xiàn)階段在我國(guó)其生產(chǎn)過(guò)程多采用隔膜閥及離子膜交換法生產(chǎn)工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。其中生產(chǎn)出來(lái)的氯氣和氫氣及酸或者燒堿中，氯氣屬于高度介質(zhì)，比如，生產(chǎn)氯氣尾氣和事故氯氣如果在生產(chǎn)過(guò)程中不慎排放至大氣中，往往很容易導(dǎo)致人員中毒，或者會(huì)引發(fā)一些環(huán)境污染等安全環(huán)保事故，所以，在大部分情況下氯堿化工過(guò)程中的氯氣廢氣的處理系統(tǒng)均被作為化工企業(yè)的氯氣生產(chǎn)安全保障，也是化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需特別重視的問(wèn)題。

二、氯堿化工廢氣處理系統(tǒng)的原理

氯氣廢氣處理系統(tǒng)指的是利用專業(yè)廢氣處理管線將氯氣與廢氣傳輸?shù)轿账?，使之可以徹底接觸流經(jīng)循環(huán)泵的逆流循環(huán)堿液，并在此途中吸收氯氣，然后把沒(méi)有被吸收的氯氣引進(jìn)尾氣塔，緊接著與配制好的18%濃度的堿液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將氯氣清除，最后在保證滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，將廢氣排放至大氣中。通常情況下，一旦留存在廢氣中的氯與堿液之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，往往會(huì)在堿液持續(xù)循環(huán)堿含量不超過(guò)2%的情形下，將其輸送到次氯酸鈉高位槽完成自流裝車。因而生產(chǎn)途中需要嚴(yán)控堿含量比例，保證其必須滿足國(guó)家對(duì)次氯酸鈉提出的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，防止由于氯氣處理不到位而造成氯氣外泄，防止大氣污染，避免危及周遭環(huán)境[1]。

三、氯堿化工廢氣處理系統(tǒng)存在的問(wèn)題

（一）吸收塔存在的問(wèn)題

吸收塔作為氯堿廢氣處理的重要裝置，通常它都會(huì)中和內(nèi)部堿液來(lái)吸收掉廢氣當(dāng)中的氯氣，但是當(dāng)前大部分化工企業(yè)使用的氯氣廢氣處理裝置中的吸收塔在工作時(shí)均采用的是單塔循環(huán)式吸收法。一般來(lái)說(shuō)，幾乎所有的化工企業(yè)排放出來(lái)的氯氣廢氣量穩(wěn)定性都不好，這就很容易造成吸收塔內(nèi)氯氣超限的問(wèn)題，以使得氯化鈉被析出且又會(huì)在其內(nèi)部不斷積累。遇到這種情況時(shí)，板式換熱器就很容易發(fā)生堵塞。

（二）次氯酸鈉生產(chǎn)導(dǎo)致的問(wèn)題

通常碳鋼管道會(huì)把氯氣廢氣排放系統(tǒng)和液氯包裝抽空尾氣系統(tǒng)很好地連接起來(lái)，但實(shí)際化工生產(chǎn)時(shí)，很容易將管道內(nèi)生成的鐵銹及硫酸鹽等吸進(jìn)吸收塔，并在塔內(nèi)生成沉淀物，生成物多為氫氧化鐵，這時(shí)次氯酸鈉呈紅色，即不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，如果配置堿液時(shí)用生產(chǎn)水與堿液直接配制，經(jīng)常性會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)水硬度太大而加速生成沉淀物，這種情況下，板式換熱器中的污垢就容易堵塞換熱器本身。此兩種生產(chǎn)方式的應(yīng)用除了可以對(duì)次氯化鈉生產(chǎn)的工藝流程進(jìn)行優(yōu)化以外，又可以提高系統(tǒng)的安全性和環(huán)保性，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益的最大化[2]。

四、氯堿化工廢氣處理系統(tǒng)安全環(huán)?；母脑旆桨?/h2>

（一）吸收塔的改造方案

可先把尾氣塔內(nèi)一小部分接入吸收塔，后再設(shè)置與之對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)閥門，緊接著再使用DCS系統(tǒng)實(shí)時(shí)完成控制，確保在一些特殊情況下，比如遇到堿液不足等問(wèn)題時(shí)就可以讓外部人員將此閥門打開(kāi)。另外，為使氯氣廢氣處理流程的安全性得到保證，或者由傳統(tǒng)的堿含量的≤2%提高至＞6%?；蛟谖账涎b設(shè)次氯酸鈉高位槽，借此生成次氯酸鈉，并使其自流進(jìn)入裝置二級(jí)吸收塔入口位置，二次吸收裝置內(nèi)的氯氣，并且控制出塔ORP，從而保證次氯酸鈉的成品質(zhì)量。

還必須保證廢氣處理系統(tǒng)布局的科學(xué)性和合理性，并且要在當(dāng)前廢氣處理系統(tǒng)特性基礎(chǔ)上合理規(guī)劃整個(gè)廢氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局，另外為了保證達(dá)到成本的最優(yōu)配置，且實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)布局結(jié)構(gòu)的高性價(jià)比和高實(shí)用性，采取最佳方案。另需計(jì)算通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)壓和風(fēng)量。第一步在選用相應(yīng)的技術(shù)時(shí)應(yīng)結(jié)合整體換氣需求、通風(fēng)系統(tǒng)的直線管路、主干管路風(fēng)速、頂部排風(fēng)設(shè)計(jì)風(fēng)量等。第二步，計(jì)算風(fēng)壓時(shí)應(yīng)該慮及排風(fēng)系統(tǒng)和吸收塔及萬(wàn)向排風(fēng)罩等部分的壓降。

（二）次氯酸鈉生產(chǎn)的改良方案

為有效避免次氯酸鈉生產(chǎn)途中引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)化，另可裝置沉積槽，并且借助沉積槽的自然重力作用將鋼管道中的鐵銹沉淀下來(lái)。也可以將適量液體灌進(jìn)沉積槽，避免因?yàn)楫a(chǎn)生金屬雜質(zhì)而對(duì)次氯酸鈉成品的質(zhì)量造成影響。此外也可以用純水管道替代配制堿液的生產(chǎn)水管道。采取這種手段能緩解氯氣廢氣系統(tǒng)堵塞的問(wèn)題。所以，選擇最優(yōu)質(zhì)的次氯酸鈉生產(chǎn)工藝，能為氯氣廢氣處理系統(tǒng)在后續(xù)的化工生產(chǎn)安全環(huán)保工作中奠定一定的技術(shù)支撐，同時(shí)提高工作效率，提高生產(chǎn)質(zhì)量，并且從中獲取到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

五、氯堿化工氯氣廢氣處理系統(tǒng)安全環(huán)保相關(guān)措施

（一）嚴(yán)格控制廢棄排放濃度

按要求嚴(yán)格控制廢氯氣允許的排放濃度及排放高度，確保其能夠達(dá)到既定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

（二）優(yōu)化氯氣廢氣處理系統(tǒng)

現(xiàn)階段大部分廢氯氣處理系統(tǒng)都采用的是堿液吸收的方式，借此來(lái)完成對(duì)達(dá)標(biāo)后經(jīng)尾氣風(fēng)機(jī)排放至大氣的工藝流程。通常情況下，堿液吸收工藝都使用的是兩塔吸收工藝，當(dāng)然在目前的生產(chǎn)過(guò)程中依然存在許多問(wèn)題，包括像循環(huán)板式冷卻器容易發(fā)生堵塞等問(wèn)題，對(duì)于設(shè)計(jì)者而言，必須及時(shí)搜集并深入了解現(xiàn)階段工藝應(yīng)用過(guò)程中留存的許多問(wèn)題，并且具體找到問(wèn)題出現(xiàn)的原因，根據(jù)企業(yè)本身的實(shí)況解決相關(guān)問(wèn)題，在優(yōu)化系統(tǒng)生產(chǎn)的過(guò)程中提高產(chǎn)品的成品品質(zhì)，保證裝置設(shè)備的安全及環(huán)保性能。

（三）對(duì)氯氣廢氣處置系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和項(xiàng)目?jī)?yōu)化

強(qiáng)化廢氣氯氣處理系統(tǒng)的優(yōu)化處理，除了要求必須要提高處理氯氣的能力以外，還需要借助生產(chǎn)處理裝置轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的廢氣成為價(jià)值性較高的產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和環(huán)保效益的雙提升。現(xiàn)階段改進(jìn)氯氣廢氣處理系統(tǒng)的主要方式是于氯氣廢氣處理吸收塔的部位增設(shè)廢氣次氯酸鈉高位槽，后經(jīng)循環(huán)二次和氯氣發(fā)生反應(yīng)并生成次氯酸鈉成品，后復(fù)處理廢氣后再循環(huán)利用，投入相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用中去；除此之外，也可以通過(guò)對(duì)工藝參數(shù)的調(diào)整和管道的改造，以及合理運(yùn)用尾氣塔循環(huán)液分支處理技術(shù)來(lái)完成對(duì)整體生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化處理，防止造成大幅度的污染，或引發(fā)安全環(huán)保事故。以后再對(duì)氯氣廢氣裝置經(jīng)反復(fù)性技術(shù)改造之后，全面提升氯氣廢氣處理裝置的安全性和環(huán)保性，提高化工行業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

（四）合理的廢氣處理系統(tǒng)布局

為達(dá)到廢氣處理系統(tǒng)的安全環(huán)保目標(biāo)，必須保證布局設(shè)計(jì)思路的合理性。當(dāng)前的廢氣處理系統(tǒng)在布局時(shí)主要遵從一個(gè)全局性觀念，即必須要綜合慮及廢棄物排放的性質(zhì)特點(diǎn)并在此基礎(chǔ)上合理做出結(jié)構(gòu)規(guī)劃，另外還必須綜合考慮到整體布局的性價(jià)比及實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)花最少的錢達(dá)到最優(yōu)的效率。當(dāng)然也需要進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，以及合理布居風(fēng)量與風(fēng)壓的計(jì)算結(jié)果。首先，計(jì)算風(fēng)量時(shí)必須綜合考慮到干管路內(nèi)的風(fēng)速、整體排風(fēng)換氣數(shù)、通風(fēng)系統(tǒng)支管路內(nèi)風(fēng)速、頂部排風(fēng)設(shè)計(jì)風(fēng)量等考慮進(jìn)去。其次，計(jì)算風(fēng)壓時(shí)又要綜合考慮到萬(wàn)向排風(fēng)罩的壓降、吸收塔的壓降及排風(fēng)系統(tǒng)的壓降等綜合考慮進(jìn)去。

（五）完善廢棄處理系統(tǒng)管理體制

必須要實(shí)現(xiàn)氯堿化工廢氣處理系統(tǒng)的高效管理，同時(shí)還必須制定較之完善的廢氣處理系統(tǒng)及其對(duì)應(yīng)的管理制度，此外也需要開(kāi)設(shè)相應(yīng)的廢氣處理系統(tǒng)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，保證有關(guān)技術(shù)操作人員能夠根據(jù)按要求完成操作，有效降低不安全事故發(fā)生的概率。另外，在全體員工當(dāng)中需展開(kāi)全方位的知識(shí)宣傳活動(dòng)，全面提升化工企業(yè)內(nèi)部員工處理安全事故的能力。

（六）強(qiáng)化廢氣處理系統(tǒng)的設(shè)備管理，重視質(zhì)量與安全

實(shí)際化工生產(chǎn)工作中，我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到，氯堿化工企業(yè)的生產(chǎn)需要特別強(qiáng)調(diào)對(duì)廢氣處理系統(tǒng)的管理和檢查工作。需全面考察廢氣處理系統(tǒng)的各個(gè)部位及工作環(huán)節(jié)，如遇問(wèn)題設(shè)備必須及時(shí)檢修或進(jìn)行更換，杜絕出現(xiàn)檢修拖拉的現(xiàn)象，否則安全事故發(fā)生的概率會(huì)急速上升，無(wú)法保證廢氣處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行[4]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，結(jié)合當(dāng)前我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題的嚴(yán)重程度，以及我國(guó)氯堿化工氯氣廢氣處理工作開(kāi)展的現(xiàn)狀來(lái)看，強(qiáng)化企業(yè)氯氣廢氣處理系統(tǒng)的安全環(huán)保改造已成為一種必然趨勢(shì)，不僅要凈化處理廢氣，還必須嚴(yán)格控制好廢氣物的排放濃度，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)氯氣廢氣處理系統(tǒng)的優(yōu)化配置，從而達(dá)到科學(xué)合理的廢氣處理系統(tǒng)布局，不斷健全并完善相應(yīng)的廢氣處理系統(tǒng)體制，借這些舉措的實(shí)踐力度來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)我國(guó)氯堿化工廢氣處理工作的安全環(huán)保方案的改造，然而，僅紙上談兵顯然沒(méi)有用，還必須將理論與實(shí)踐相統(tǒng)一起來(lái)，將其付諸于實(shí)際行動(dòng)，致使這些措施能真正發(fā)揮出其實(shí)質(zhì)性作用，不斷優(yōu)化氯堿化工企業(yè)廢氣處理系統(tǒng)的配置，提升廢氣處理工作的效率，優(yōu)化次氯酸鈉成品質(zhì)量。