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氯化氢合成系统水力喷射器的技术改造原因和效


文章日期:2018-07-16|阅读数:


 摘 要:氯化氢合成系统的水力喷射器技术改造,主要是提高喷射器下水立管的长度(即提高位差),同时缩小喷射器孔板的孔径(即增多流速),取消中间水封槽(即减小流水阻力)。 达到了增大喷射器的抽力,增大系统负压的效果。 保证了氯化氢合成系统的开车顺利进行。

 
        水力喷射器作为氯化氢合成系统的主要设备,作用是抽系统负压,使二合一炉内氯气、氢气燃烧反应多余的尾气由喷射器抽出。水力喷射器的原理是当水流过水力喷射器时孔径变小、流速增大变快,通过(静能)转化为(动能)的原理形成真空。水力喷射器的作用是抽出炉内残余的氯气和氢气保持系统负压,引导 HCl 气体走向。
 
1 水力喷射器技术改造的原因
        原氯化氢合成设计水力喷射器下水立管长度仅 4 m,小于规定的 6 m,而且喷射器孔径为 50 mm,用水量、电量较大,水泵配电机功率为 75 kW·h。同时,在下水管中间还安装了水封槽,增大了下水的阻力。这些都减小了水的流速,影响喷射器的抽力,使系统负压变小。由于系统负压小,无法抽走尾气,氯气氢气混合不均匀,致使多次出现石英灯头损坏的现象。不仅影响了生产,还增加了材料费用。(每年至少损坏 3 套石英灯头,约 30 000 元)因此,要进行氯化氢合成系统水力喷射器的技术改造,增大系统负压,满足二合一炉的正常开车,保证氯化氢合成的正常生产。
 
2 水力喷射器技术改造的措施和过程
2.1 改造措施和过程
        技术改造主要在以下 4 个方面进行。
        (1)提高水力喷射器的安装高度,使下水立管高度增到 10 m,提升了下水位差;
        (2)取消了中间水封槽,减小了水的阻力;
        (3)减少喷射器孔板孔径,把喷射器孔板孔径由覫50 改为 覫22,增加水的流速,也节约用水;
        (4)水泵的配用电机用22 kW代替原来的75 kW,节省了电力资源。
 
        改造过程共进行了 3 天,动用了吊车 2 辆,人员 15 人。所用材料包括 DN125 钢衬丙烯管件 120m,弯头 50 支,折合资金约 23 000 元。水力喷射器技术改造前后项目对照表见表 1。
        水力喷射器技术改造前后项目对照表
2.2 氯化氢合成(包括水力喷射器)的生产工艺
        氯气处理系统合格的氯气进入氯气缓冲罐、液氯送来的尾氯进入尾氯缓冲罐,原氯或尾氯和来自氢气处理系统合格的氢气 按 1∶1.05~1∶1.1 的比例进入石墨合成炉在灯头燃烧,生成的 HCl 气体从石墨合成炉顶部导出并冷却到 40 ℃以下,一部分经氯化氢缓冲罐供 PVC 生产用,一部分进入氯化氢吸收系统制成盐酸。去吸收系统的 HCl 气体经 I 级膜式吸收器、II 级膜式吸收器、填料塔自下而上被稀盐酸吸收生成盐酸,尾气由水力喷射器抽入稀盐酸循环罐后放空,亦可以由填料塔排空口直接排空。稀盐酸(由稀盐酸循环罐或工业盐酸循环罐经泵打入)由填料塔顶部加入,顺序流经:填料塔、II 级膜式吸收器、到 I 级膜式吸收器自上而下在各级吸收器中逐步吸收 HCl,在 I 级膜式吸收器底部出来形成合格的工业盐酸或自备酸,工业盐酸进入盐酸调整罐,由盐酸泵打入盐酸贮罐待售,自备酸进入高纯盐酸中间罐,由高纯盐酸泵打入盐酸贮罐供电解用,也可直接供一次盐水和纯水站使用。合成炉内产生的低压蒸汽进入蒸汽分配台和外管高压蒸汽混和后送低压蒸汽用户使用,闪蒸罐内部分热水送动力分厂用于高压蒸汽降温。氯化氢水力喷射品系统设备一览表见表 2。
       氯化氢水力喷射器系统设备一览表
 
3 水力喷射器技术改造后的效果
        通过水流喷射技术改造后,氯化氢合成系统负压满足开车要求。开车一次成功,之后不再出现因负压小而影响开车,以及损坏石英灯头的现象。解决了二合一炉开车的一个难题,降低了尾气排空氯化氢的含量。
 
4 技术改造后的效益
(1)经济效益
        每年按生产运行8000h,电价0.57元/ (kW·h)计。年节约电力资金(75-22)×8 000×0.57=24.17 (万元),当年节约资金 24.17+3-2.3=24.87(万元),之后年节约资金约 24.17+3=27.17(万元)。
(2)社会效益(环境效益)
        原工艺水力喷射器抽力小,浪费原料,增大成本,增大尾气排放量,影响环境,造成污染。改造后,可大大降低尾气排放量。在 SHE 管理方面能够成功达标。
 
        总之,此项氯化氢合成系统水力喷射器的技术改造的完成,保证了氯化氢系统的正常开车;创造了一定的经济效益;收到较好的社会效益;符合公司健康、环保的要求。


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