論白漿廠氯氣系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

論白漿廠氯氣系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

提要：介紹了賀達(dá)紙業(yè)公司的液氯汽化和輸氯管線的運(yùn)行情況，總結(jié)了安全運(yùn)行的控制要點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了探討，提出相應(yīng)處理措施。關(guān)鍵詞：硫酸鹽；桉木；氯氣；運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)廣西賀達(dá)紙業(yè)有限責(zé)任公司于一九九四年建成投產(chǎn)，目前生產(chǎn)規(guī)模已擴(kuò)大到年產(chǎn)七萬噸全漂白硫酸鹽桉木漿板，漂白工藝使用了目前國(guó)際

流行的短程序三段漂（D/C-EO-D），在氯化段（D/C）的二氧化氯（ClO2）對(duì)氯氣的取代率為50，氯氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀況對(duì)整條纖維生產(chǎn)線的產(chǎn)量和質(zhì)量影響極大。但由于氯氣是極易擴(kuò)散的有毒有害氣體，該系統(tǒng)的運(yùn)行是企業(yè)安全生產(chǎn)中重點(diǎn)監(jiān)管的地方。因此，漂白漿廠抓好氯氣系統(tǒng)的運(yùn)行是產(chǎn)量和質(zhì)量的需要，更是企業(yè)安全生產(chǎn)的需要。1氯氣的理化性質(zhì)分子量：70.91，熔點(diǎn)(℃)：－101，沸點(diǎn)(℃)：－34.5，相對(duì)密度(水＝1)：1.47(液氯)，飽和蒸氣壓(kPa)：506.62(10.3℃)，相對(duì)密度(空氣＝1)：2.48，臨界溫度(℃)：144，臨界壓力(MPa)：7.71，溶解性：易溶于二硫化碳和四氯化碳等有機(jī)溶劑，微溶于水。分子式Cl2，氯氣屬劇毒品，室溫下為黃綠色不燃?xì)怏w，有窒息性刺激臭味，加壓液化或冷凍液化后，為黃綠色油狀液體，能與有機(jī)、無機(jī)化合物反應(yīng)，能與金屬反應(yīng)。質(zhì)量要求氯含量≥99.6,水分含量≤0.05,用于制漿中的漂白工序做漂劑，兼有殺菌、消毒的作用。2氯氣系統(tǒng)運(yùn)行的工藝流程和主要設(shè)備2.1液氯汽化和管道輸送流程簡(jiǎn)圖，見圖1。2.2主要設(shè)備，見圖2(略)。2.2.1液氯瓶，容量1000kg/瓶，瓶自重約450kg，壁厚12mm，最大工作壓力219.43bar，充滿系數(shù)0.8；2.2.2電子衡，型號(hào)SCSO21515，量稱2噸，臺(tái)面1500×1500mm；2.2.3液氯汽化罐，型號(hào)XN24-0157-1，規(guī)格φ1200×2420mm，壁厚12mm，液氯充滿系數(shù)0.8，氣化壓力不得超過1.0Mpa；有熱水夾套，熱水溫度45-55°C；2.2.4氯氣緩沖罐，型號(hào)S10-211，規(guī)格φ1200×2700mm，壁厚14mm，材質(zhì)16MnR，容積2.4m3，工作壓力0.8-1.0Mpa；有熱水夾套，熱水溫度45-55°C。圖23安全生產(chǎn)運(yùn)行的控制要點(diǎn)3.1通氯前必須打壓試漏液氯汽化后成為氣體，流動(dòng)性極強(qiáng)，并且有劇毒和強(qiáng)氧化性，對(duì)人身安全和設(shè)備安全威脅極大。一旦出現(xiàn)氯氣泄漏，處理時(shí)間往往要1-2個(gè)小時(shí)以上，易造成漂白工序停機(jī)。因此，在液氯汽化系統(tǒng)和輸送管線在維修后的首次通氯前必須進(jìn)行打壓試漏，確保系統(tǒng)無漏投用，避免出現(xiàn)返工耗時(shí)的現(xiàn)象。打壓前先用壓縮空氣進(jìn)行吹管掃罐，干燥系統(tǒng)，將水分、銹粉、雜物等盡量帶出系統(tǒng)外；然后進(jìn)行打壓，汽化罐和緩沖罐的壓力緩慢上升，到達(dá)0.8Mpa的工作壓力時(shí)停止升壓，進(jìn)入保壓期，往往要4-6小時(shí)，此時(shí)用肥皂水對(duì)接口、墊片等連接位置進(jìn)行試漏，確保罐內(nèi)壓力不降低、無泄漏后，方可對(duì)液氯汽化系統(tǒng)進(jìn)行少量通氯操作。通氯后用氨水對(duì)相關(guān)的位置進(jìn)行檢測(cè)試漏，若出現(xiàn)“白煙”現(xiàn)象（2NH33Cl2=N26HCl，NH3HCl=NH4Cl），則應(yīng)迅速查找泄漏點(diǎn)并進(jìn)行處理。3.2通氯壓力要符合漂白工藝的要求氯氣壓力過低（≤0.40Mpa），漂白加氯量大大減少，會(huì)大大影響漂白段的小時(shí)產(chǎn)量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)低白度漿的質(zhì)量責(zé)任事故，因此通氯壓力的穩(wěn)定對(duì)漂白漿生產(chǎn)很重要。換瓶前，先接好兩氯瓶同時(shí)供氯，可確保在換瓶時(shí)壓力達(dá)到要求；控制好夾套里的熱水溫度（45-55°C），對(duì)穩(wěn)定通氯壓力有幫助；此外，對(duì)儀表壓力閥（P515）和流量閥（F523）的配合調(diào)整，可有效控制通氯壓力和氯用量。3.3事故堿槽和堿液槽事故堿槽和堿液槽都是預(yù)備萬一出安全問題時(shí)使用。事故堿槽，在電子衡就近設(shè)置一地坑，加入苛性堿液備用；當(dāng)液氯瓶出現(xiàn)泄漏、無法及時(shí)處理時(shí)，在第一時(shí)間就近將泄漏的液氯瓶推入事故堿槽內(nèi)，用堿液迅速中和，將氯氣擴(kuò)散的影響降到最??；堿液槽亦然，當(dāng)漂白系統(tǒng)緊急停用氯氣，但汽化罐和緩沖罐的氯氣壓力持續(xù)高報(bào)，當(dāng)達(dá)到1.0Mpa時(shí)，就應(yīng)打開通往堿液槽的閥門，進(jìn)行氯堿反應(yīng)，以降低氯氣系統(tǒng)的壓力，以保系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。4故障處置及問題探討4.1把通氯壓力大幅降低壓力控制閥P515的原安裝位置在C點(diǎn)，見圖1，那時(shí)漂白工序要求的通氯壓力在0.7Mpa以上，對(duì)液氯汽化工序要求高，須啟動(dòng)無油壓縮機(jī)和空氣干燥機(jī)，用0.8Mpa的壓縮空氣強(qiáng)制將液氯瓶中的液氯壓到汽化罐中，但對(duì)漂白工序的加氯效果仍感不佳。后來，將P515閥移到現(xiàn)A點(diǎn)安裝，通氯效果得到明顯改觀，通氯壓力在0.45Mpa以上就可確保漂白工序穩(wěn)定生產(chǎn)了。根據(jù)氯氣的物理性質(zhì)，它是一種易于液化的氣體，只要在低于144℃的溫度下，在相應(yīng)的壓力下，均可以使氯氣變成液體。經(jīng)查相關(guān)資料，氯氣[NextPage]在1.013×105Pa，33.6°C和6.706×105Pa，20°C的條件下均可液化。經(jīng)分析認(rèn)為，常溫下，如果液氯汽化壓力在0.8－1.0Mpa，即原壓力閥在C點(diǎn)的管線前，達(dá)到了氯氣液化的條件，在倒U管（高點(diǎn)達(dá)20米）前的輸氯管線中，部分氯氣會(huì)以液氯形式存在，而液態(tài)氯要大量通過倒U管，則須依靠提升壓力，這一段的壓力至少需要0.294MPa（

即1.47×105kg/m3×20m），再加上漿管內(nèi)的壓力約0.4Mpa，因此整個(gè)通氯壓力至少要在0.694Mpa以上；氣態(tài)的氯氣的通過量會(huì)大幅減少，這就形成了高壓通氯反而效果不佳的原因。將壓力閥P515移到A點(diǎn)后，情況得到改善，因?yàn)殚y后的壓力比閥前小，在0.5Mpa左右，這時(shí)A點(diǎn)管線后的壓力較小，則不易再形成氯氣液化，而大量的氣態(tài)氯氣通過倒U管進(jìn)入氯氣混合器，漂白漿可達(dá)到較好的氯化效果。冬春季節(jié)氯氣管線常有通氯不暢，凍管結(jié)冰的現(xiàn)象，其中主要原因也與此一致。工廠處于南方，輸氯管線未做保溫，冬春季節(jié)的低溫（零度左右）對(duì)管線內(nèi)氯氣轉(zhuǎn)化為液氯的壓力臨界點(diǎn)要求更低，即更易于液化，容易造成通氯不暢；如果氯氣內(nèi)所含的水分一旦結(jié)冰，則在口徑小的氯管處堵死，便造成了更大的故障。處理措施，輕則用熱水淋敷，重則拆管疏通，耗時(shí)耗力，十分麻煩。4.2緩沖罐上是否安裝安全閥緩沖罐的設(shè)計(jì)壓力不許大于1.5Mpa，且緩沖罐上預(yù)留了法蘭接口用于安裝安全閥（Pg40,Dg50）。在生產(chǎn)中，曾安裝過普通材質(zhì)（碳鋼）的安全閥，但常常使用時(shí)間不長(zhǎng)。往往動(dòng)作一次后，就很容易泄漏了，這與介質(zhì)是腐蝕性的氯氣有直接關(guān)系。但始終找不到適合在氯氣條件下使用的安全閥（襯四氟或其它耐腐蝕材質(zhì)），經(jīng)慎重考慮，采取了如下措施：在大幅降低通氯壓力到0.45Mpa后，不再要求安裝安全閥，而要求操作工對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓力表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡示抄表，尤其在換瓶后不允許超過0.8Mpa，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；每年一次的設(shè)備檢修中，必須對(duì)汽化罐和緩沖罐進(jìn)行壁厚探傷檢測(cè)，做好設(shè)備的跟蹤和維護(hù)，以做到安全萬無一失。4.3輸氯管線及閥門材質(zhì)的選用和維護(hù)（1）氯氣輸送管線的選用，主要有兩部分，倒U管頂點(diǎn)B之前常用普通的碳鋼管Dn50，約有150米，焊接；另一部分是B點(diǎn)后的管線，材質(zhì)為哈氏合金（Hastelloy）管，主要用在儀表閥的連接上，確保耐腐蝕。曾選用內(nèi)襯四氟乙烯的碳鋼管，六米一段帶法蘭接口，但受安裝現(xiàn)場(chǎng)及環(huán)境的影響，且法蘭的接口多達(dá)二十多處，極易造成接口氯氣泄漏而最終棄用。（2）選用普通的不銹鋼材質(zhì)的儀表閥門，鈦質(zhì)的儀表閥門不能安裝。雖然鈦耐氯化物的腐蝕，但在干燥的氯氣中，鈦不僅不耐腐蝕，而且有著火的危險(xiǎn)。在我廠生產(chǎn)中，曾因儀表工疏忽，將用在二氧化氯管線的鈦質(zhì)壓力閥門安裝到氯氣管線上，造成閥門被燒壞報(bào)廢的個(gè)例。（3）液氯汽化罐、緩沖罐和輸氯管線等氯化設(shè)備的連接墊料應(yīng)選用石棉板、石棉橡膠板、氟塑料、浸石墨的石棉繩等，嚴(yán)禁使用橡膠墊。4.4止回閥F的使用未安裝止回閥F之前，E與G點(diǎn)是水平相接的，見圖1，安裝F閥后，由EFG形成又一