Химия \ Основные процессы химических производств и химическая кибернетика

Рабочая инструкция № РТ-3-51-411 аппаратчику электролиза 5 разряда цеха № 51 (стадий сушки хлора и перекачки водорода), страница 9

Темпе-ратура, 0С

Объем 1 кг хлоргаза,м3

Массовая концентрация

водяных паров

Парциальное давление водяных паров, кПа

сухого

насыщенного водяным   паром

г/м3

г/кг Сl2

10

0,325

0,330

9,4

3,1

1,224

  

15

0,330

0,336

12,8

4,3

1,702

  

20

0,335

0,341

17,3

5,9

2,328

  

30

0,346

0,360

30,0

10,8

4,229

  

40

0,357

0,387

51,2

19,8

7,355

  

50

0,370

0,420

83,1

34,9

12,3

  

60

0,381

0,474

130

61,6

19,87

  

70

0,393

0,566

198

112

31,52

  

80

0,404

0,747

293

219

45,77

  

90

0,415

1,347

424

571

69,93

  

95

0,421

2,531

505

1278

84,31

(Л.М.Якименко, М.И.Пасманик, "Справочник по производству  хлора, каустической соды и основных хлорпродуктов", Изд."Химия", 1976 г., стр.180).

Влажный хлоргаз агрессивен вследствие гидролиза хлора с образованием соляной и хлорноватистой кислот, поэтому с целью уменьше­ния разрушения аппаратуры, трубопроводов, арматуры и контрольно-измерительных приборов хлор должен быть подвергнут осушке  до  мас­совой  доли  влаги  не  более 0,002 %. Осушку хлора проводят в две стадии:

·  охлаждение хлоргаза оборотной или речной водой или рассолом плюс 5 °С до температуры в пределах от 12 до 23 °С;

·  осушка хлоргаза серной кислотой до массовой доли влаги не более 0,002 %

При охлаждении хлоргаза конденсируется основное количество влаги.

Не допускается охлаждение хлоргаза ниже 10 °С, так как при этом хлоргаз образует с водой кристаллы хлоргидратов Сl2.nН2О, которые могут забивать межтрубные пространства теплообменников и нарушать режим работы электролизеров. Массовая концентрация водяных паров в хлоргазе после охлаж­дения снижается в пределах от 10 до 20 г/м3. Дальнейшая осушка газа производит­ся серной кислотой, которая, имея очень незначительную упругость водяных паров, поглощает влагу из хлоргаза.

Растворимость хлора в серной кислоте:                       

               Таблица № 8

Плотность серной кислоты

при 20 °С, кг/м3

Растворимость (массовая доля, %)

при 20 °С

при 60 °С

1840

0,147

0,103

1820

0,546

0,416

1795

0,863

0,725

1779

1,051

0,884

1741

1,360

1,153

1716

1,551

1,289

(Л.М.Якименко, М.И.Пасманик "Справочник...", Химия, 1976г., стр.166).

Чем выше массовая доля серной кислоты и ниже ее температура, тем лучше кислота поглощает влагу. Поэтому в системе сушки кисло­та охлаждается и разбавляется до массовой доли Н2SО4 не менее 76 %.

3.4.2 Охлаждение и транспортировка водорода

Водород, выделяющийся в электролизерах, насыщен парами воды и может содержать щелочной туман и воздух в результате подсоса его через неплотности электролизеров и коммуникаций. В водород иногда могут попадать следы хлора, если имеются повреждения диаф­рагмы электролизеров и нарушения вакуумметрического давления в коллекторах хлора и водорода.

Объемная доля Н2 в водороде должна быть не менее 97,5 % , объемная доля О2 - не более 0,5 %, объемная доля Сl2 - отсутствие.

С целью уменьшения влагосодержания водород подвергается охлаждению в кожухотрубных теплообменниках производственной водой.

Скачать файл