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1、镁电解事故氯气处理设计资料一、 工艺1、设计范围资料中包括镁电解事故氯气处理工艺装置、设备、管线、厂房和界区内用的公用工程。其中还包括自控仪表、电源和配电、分析和化验等的工程设计要求。2、公用工程规格和公用工程的消耗量2.1 公用工程规格（1）仪表空气压力 0.45MpaG（需考虑气动阀） 温度：常温露点 -35 油尘含量 无输入界区方式 管线（2）电 380/22OVAC5OHZ三相四线10KV AC 50HZ 三相四线（3）消防水压力 1.0MPaG 温度 32进入界区的方式 管线（4）生产用水压力 0.4MPaG 温度 32进入界区的方式 管线（5）循环水水质：软化水温度：进水/排水 3
2、0/48.5进水压力： 0.3MPa (G)；排水压力： 0.15MPa (G)。2.2公用工程的消耗量公用工程的消耗量序号项目小时正常用量小时最大用量10.40.7MPag仪表空气0.3m3/h0.5m3/h2生产用水50t50t3循环水200t/h200t/h4碱液（32%质量）20t/h20t/h5电（KWh）69.569.52.3 三废镁电解事故氯气经两级填料塔碱液吸收洗涤后，其吸收效率不低于99.8%，可实现Cl265mg/m3 、HCl1.9mg/m3的排气标准。处理后的废气通过管道直接排放。事故氯气的吸收洗涤废液排放量49t/h，其中含13NaClO（最高）、22NaCl、0.3
3、NaOH废液。废碱液通过地埋污水排放管送至污水处理站处理。 / 2.4界区管道交接界区管道交接点条件表序号名称状态压力(MPa)温度()流向流量输送方法备注正常最大事故氯气来源及吸收剂1电解槽氯气总管处事故氯气气相-110Pa200入界区6t/h6t/h350管线氯气浓度90%（质量浓度）2氯压机室氯气出口总管氯气气相0.1-0.15Mpa50入界区200-300m3300m3200管线含氯小于50%尾气气相0.3Mpa50入界区6t/h6t/h200管线氯气浓度90.00%（质量浓度）3吸收剂（氢氧化钠溶液）液相113.52%入界区20t/h（间断）20t/h（间断）150管线用于吸收塔液相
4、7.613.52%入界区150管线用于尾气塔公用工程4仪表空气气相0.6 Mpag常温入界区管线5消防水液相1.0 MPag常温入界区与其它工艺结合总体考虑6生产用水液相0.4MPag常温入界区50t/h（间断）50t/h（间断）管线配碱7循环水液相0.4MPag常温入界区200t/h200t/h管线碱液冷却8电380V、50HZ入界区设备用电见用电设备表排放废气含9HCl气相0.1 MPag30出界区1.9mg/m31.9mg/m3管线10Cl2气相0.1 MPag30出界区65mg/m365mg/m3管线排放废水含11废碱液液相0.1 MPag48.5出界区49t/h（间断）49t/h（间
5、断）地埋管线2.5装置安全本装置应照乙级防爆、二级防火进行设计。在配置碱液的区域内要安装泄露应急处理设施，保证人员安全。本装置内进行的化学反应，因为进口尾气温度较高（200）、物料反应时放出大量热量，为保证吸收塔、尾气塔的使用性能和提高设备安全性，循环液采用板式换热器冷却。由于事故氯气来源较多，当氯压机室氯气出口处的氯气进入本装置进行处理时，大部分设备和管线的操作温度不高于50；但来自电解槽氯气总管处的事故氯气入口处最高可达200左右，考虑到人员安全，高温管线均应保温，以保证人身安全和防止意外烫伤。2.6 消防2.6.1消防设计原则消防是工厂的重要组成部分，是保证安全生产的前提。本软件包设计贯
6、彻“预防为主、防消结合”的方针，施工设计应设置有健全的管理组织和严格的规章制度组成的全方位消防体系。2.6.2 本装置对消防特殊要求本装置对消防特殊要求如下：因为装置处理的物料主要含高浓度Cl2 、少量HCl等刺激性气体，在潮湿空气存在下具有腐蚀性，可导致人体接触部位灼伤及不同程度的中毒，同时与碱液反应时放热。灭火时要求消防人员必须穿全身耐酸碱消防服，佩戴过滤式防毒面具。并在专业人员的指导下进行。吸收氯气的循环废液必须通过地下铺设的排污管线送到污水处理站处理，不能直接排入地下雨水或其它水管线。其它有关电器设备、仪表、建筑物的具体的消防的设计和消防对电气和建筑厂房的要求，均要求按照石油化工企业设
7、计防火规范GB50160-92（1999年局部修订）、建筑设计防火规范GBJ16-87（2001年修订），建筑防雷设计规范GBJ57-83、工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83、化工企业静电接地设计规程HGJ28-90，消防安全标志设置要求（GB156301995），工业企业总平面设计规范（GB501871993），建筑灭火器配置设计规范（GB501402005）等有关文件的规定进行工程设计。2.7 装置的职业卫生设计工程设计时必须按有关规范严格进行通风和其它劳动保护用品的配置和使用。3、工艺原理和工艺路线的叙述3.1工艺原理镁电解事故氯气主要含有高浓度Cl2 、少量HCl等强酸性
8、气体，由于HCl易溶于水、Cl2易溶于碱液，为了充分吸收Cl2，本装置采用氢氧化钠液吸收氯气，最终达到安全排气要求。由于事故氯气的产生具有突发性，为保证能够及时将事故产生的氯气送入处理装置进行处理，事故氯处理装置24小时连续运行。配置2台钛风机（1开1备）、4台碱液循环泵（2开2备）采用变频器控制。在不处理事故氯气的情况下风机和泵通过变频器调节到最低负荷运转，当接到氯气进入系统管道的信号后自动调整到满负荷运行。风机将氯气引入该装置，在吸收塔、尾气塔内，循环碱液便与氯气逆流接触，由于气体和吸收液之间接触面急速扩大，气液之间达到充分传质、传热反应，Cl2被吸收液充分吸收。完成两级碱液吸收后，经风机
9、向上的牵引，气液逐渐分离，液体落入塔体下部，气体抽出达标排放。3.2 工艺流程叙述3.2.1 电解槽氯气总管上配置压力检测表，同时设置一条事故氯气管道，从袋滤器入口总管上接出（接入点的负压值不得小于-110Pa），管道上设置水封装置。当电解槽氯气总管的压力由负压变为正压时，管道中的氯气通过水封装置与事故氯处理装置相连通，同时压力检测表对氯气处理系统送出信号，氯气处理系统满负荷运行，氯气即被钛风机引入事故氯处理装置进行吸收。这种控制氯气逸出的方式，适用于系统动力电网失电或氯压机室动力电停电跳车的状况。 3.2.2 氯压机出口氯气管线上设置一条事故氯气管道，与事故氯气处理装置吸收塔相连接。镁电解系
10、统开车期间产生的不合格氯气，或停车过程中残存在电解槽和氯气管道中的氯气，由氯气压缩机通过事故氯气管道输送至事故氯气处理装置进行吸收处理。管道从氯压机室氯气出口总管上接出，在管道接点处设置气动阀门，当需要将不合格的氯气送往氯气系统时，打开阀门送出不合格氯气；在打开阀门的同时，对氯气处理系统给出信号使氯气处理系统满负荷运行起来。氯气被钛风机引入事故氯处理装置进行吸收。3.2.3使用氯压机氯气出口总管线至事故氯气处理装置的管道。当氯化车间出现故障，氯气无法送入氯化炉时，氯压机室氯气出口总管上的压力会上升到0.3MPa以上，这时通过管道上的压力检测装置对气动阀门给出开启信号，打开阀门送出氯气；在打开阀
11、门的同时，对氯气处理系统给出信号使氯气处理系统满负荷运行起来。氯气被钛风机引入事故氯处理装置进行吸收。整个事故氯处理系统配置EPS保安电源，确保在整个项目动力电跳车后，保安电源可以带动动力设备正常运行，及时吸收处理事故氯气，保证系统的安全。保安电源与动力电形成连锁控制。在正常生产运行时，风机及循环泵的运行依靠动力电源运行。当出现事故（即动力电失电）时，确保及时切换到EPS保安电源。本工艺设计为两级填料塔碱液吸收，具体描述如下：事故氯气通过管道在钛风机的牵引下进入吸收塔(T1)，与循环碱液逆流接触，进行吸收反应。从吸收塔(T1)顶部出来的未反应完全的含氯尾气再进入尾气塔(T2)下部，与预先配制好
12、的约13.52%碱液反应，进一步除去其中的氯，达到环保排放标准的尾气经钛风机(C1a，b)送入25m烟囱中。从吸收塔(T1)底部出来的吸收液流入循环槽(V1a、b)，由吸收塔循环泵(P1a、b)送出，经循环冷却器(E1)冷却后返回吸收塔(T1)，与氯气继续反应，直至循环液中有效氯10%，然后进行循环槽的切换，即当循环槽(V1a)的吸收液中NaOH含量1%即停止循环，立即改用循环槽(V1b)的吸收液继续循环吸收氯气；接着将循环槽(V1a)的吸收液送至污水处理系统，再向循环槽(V1a)中补充新的吸收液，准备下一次切换使用。从尾气塔(T2)底部出来的吸收液流入循环槽(V2a，b)，由尾气塔循环泵(P
13、2a，b)送出经尾气塔冷却器(E2)冷却后返回尾气塔(T2)，与含氯尾气继续反应，当循环液中NaOH含量小于7.63%后，需进行循环槽的切换，即当循环槽(V2a)的吸收液中NaOH含量小于7.63%后即停止循环，改用循环槽(V2b)的吸收液继续循环吸收含氯尾气；接着将循环槽(V2a)的吸收液送至循环槽(V1a、b)，再向循环槽(V1a)中加入32%NaOH配制成13.52%的碱液，准备下一次切换使用。4.分析监测点统计分析检测一览表序号介质名称采样地点分析项目和指标分析标准分析频次备 注1循环碱液吸收塔碱液循环槽V1ABNaOH含量1-13.52%12循环碱液尾气塔碱液循环槽V2ABNaOH含
14、量7.63%13.52%3处理后废气出风管HCl、Cl2含量排气标准Cl265mg/m3 、HCl1.9mg/m3 5工艺管道规格、阀门说明5.1工艺管道规格及说明本装置工艺接触的物料为氯气（主要包含高浓度Cl2 、少量HCl等酸性气体）和113.52%氢氧化钠溶液、循环碱液（包含NaCl、NaClO及少量NaOH），其中氯气进气管道、排气管道采用钢管。循环碱液管道采用CPVC材质。另外，事故氯气的输送温度较高，最高达200；循环碱液温度50，为了补偿管线在受热后的膨胀和减少温度引起的应力变化，设计中要考虑在长管线的膨胀问题。保温、防腐、外部的涂料的施工设计按照有关规定进行设计。5.2、工艺阀门说明本装置中共设12台气动蝶阀，分别安装在：氯压机室出口至事故氯气处理装置的管道、循环槽V1的32%碱液入口和7.63%废碱液入口、循环槽V2的32%碱液入口和新水入口、循环槽碱液进口、循环
