Het chloorafvalgas dat als bijproduct wordt geproduceerd in de chloor-alkali De chlooralkali-industrie produceert zeer corrosieve en giftige afvalstoffen. Zonder effectieve behandeling vormen deze een ernstig risico voor het milieu en de menselijke gezondheid. Momenteel gebruiken de meeste chlooralkali-bedrijven de absorptiemethode met natriumhydroxide om de uitlaatgassen te behandelen. Het systeem voor de behandeling van uitlaatgassen vereist relevante verbeteringen in systeemontwerp, procesbeheer, mediabeheer en apparatuurupgrades. Deze maatregelen zijn gericht op het verbeteren van de operationele stabiliteit en de milieuprestaties van het systeem, en bieden chlooralkali-bedrijven een haalbare technische route om chlooruitlaatgassen efficiënt te behandelen en bijproducten te hergebruiken.
Tijdens de werking van alkalische elektrolysecellenBij een temperatuur van 85-90 °C wordt continu verzadigd nat chloorgas gegenereerd, dat moet worden afgekoeld en gecomprimeerd voordat het als industriële grondstof kan worden gebruikt. De kernreactievergelijking voor het absorptieproces met alkalische oplossing, dat momenteel de industriestandaard is, luidt: 2NaOH + Cl₂ → NaClO + NaCl + H₂O. Dit proces maakt gebruik van een natriumhydroxideoplossing om chloorgas te absorberen, waarbij een natriumhypochlorietoplossing met commerciële toepassingen wordt gegenereerd. Hiermee worden de dubbele doelstellingen bereikt van het behandelen van uitlaatgassen en het produceren van bijproducten.
Gezien de bedrijfsomstandigheden van de chloor-alkaliproductie, kampt het bestaande absorptiebehandelingssysteem voor chloor-alkalioplossingen met vier belangrijke kernproblemen die direct van invloed zijn op de effectiviteit van de milieubeheersing en de productieveiligheid, zoals hieronder beschreven:
| Probleem | Beschrijving | Impact en risico's |
| Onvoldoende efficiëntie van de absorptietoren | Tijdens de tijdelijke opstart- en uitschakelprocessen zijn het volume en de sproeidichtheid van de absorptietoren onvoldoende, en is de capaciteit van de circulatiepompen en warmtewisselaars beperkt, wat resulteert in onvolledige absorptiereacties. | In geval van een ongeval kunnen grote hoeveelheden ontsnappend chloorgas niet effectief worden opgevangen, wat de mogelijkheden voor noodhulp verzwakt en kan leiden tot veiligheids- en milieuincidenten. |
| Aanzienlijke schommelingen in het uitlaatsysteem | De concentratie en het debiet van chloor in de uitlaatgassen fluctueren aanzienlijk als gevolg van processen stroomopwaarts; de absorptie-efficiëntie daalt sterk wanneer de concentratie van de alkalische oplossing onvoldoende is; natriumhypochloriet ontleedt bij hoge temperaturen, waarbij warmte en zuurstof vrijkomen, wat een vicieuze cirkel creëert. | Een instabiele chloorabsorptie-efficiëntie brengt risico's met zich mee, zoals het niet voldoen aan de behandelingsnormen en chloorlekkages: het systeem kan oncontroleerbaar worden, wat tot veiligheidsincidenten kan leiden. |
| Een te hoge waterhardheid | Onverhard productie-/circulatiewater verdunt de alkalische oplossing; calcium- en magnesiumionen in hard water reageren en vormen onoplosbare zouten. Waterverdamping en exotherme reacties veroorzaken zoutafzetting, die zich ophoopt in warmtewisselaars, sproeisystemen en andere componenten. | De efficiëntie van de warmteoverdracht neemt af en het koelwaterverbruik neemt aanzienlijk toe: in ernstige gevallen raken leidingen verstopt, wat leidt tot ongeplande systeemuitval; dit verhoogt de onderhoudskosten en de verliezen door stilstand. |
| Corrosieproblemen met pijpleidingmateriaal | Koolstofstalen leidingen voor het transport van chloor zijn gevoelig voor ernstige corrosie door vochtig chloorgas; zelfs in droge omgevingen kan langdurig gebruik leiden tot de vorming van ijzer(III)chloride als gevolg van temperatuur en spanning. Hydrolyse van ijzer(III)chloride produceert ijzer(III)hydroxide, dat in de absorptietoren terechtkomt en ervoor zorgt dat natriumhypochloriet "rood kleurt". | Verminderd beschikbaar chloorgehalte en verminderde opslagstabiliteit; pijpleidingcorrosie verkort de levensduur van apparatuur en kan in ernstige gevallen lekkageongevallen veroorzaken. |
Om de bovengenoemde productiegebreken aan te pakken, hebben we een systematisch en doelgericht technisch verbeteringsplan ontwikkeld, gebaseerd op procesprincipes en operationele kenmerken van de apparatuur, om de stabiliteit, veiligheid en efficiëntie van het gebruik van hulpbronnen van het uitlaatgasbehandelingssysteem alomvattend te verbeteren.
Er is een hooggelegen opslagtank voor natriumhypochloriet toegevoegd om de absorptievloeistof continu via zwaartekracht naar de secundaire absorptietoren te voeren, waardoor een grondige secundaire reactie met restchloorgas mogelijk is. Dit ontwerp verlengt de contacttijd tussen gas en vloeistof, verbetert de chloorabsorptie-efficiëntie, vermindert het alkaliverbruik, remt de ontleding van natriumhypochloriet, stabiliseert de redoxpotentiaal en waarborgt de productkwaliteit. Het traditionele eentraps absorptieproces aan het einde van de productielijn is geüpgraded naar een buffertanksysteem met een aanzienlijk hoogteverschil, dat meerdere functies integreert, zoals noodbuffering, diepe reactie en constante-druktoevoer. Door gebruik te maken van het DCS-systeem voor geautomatiseerde intelligente besturing is een dual-mode werkingssysteem opgezet: "homogene behandeling tijdens normale productie" en "noodontluchting bij ongevallen". Dit versterkt het vermogen van het systeem om te reageren op operationele schommelingen en plotselinge ongevallen, waardoor de behandeling van uitlaatgassen transformeert van passieve verwerking aan het einde van de productielijn naar een geïntegreerd model van actieve procesbesturing en terugwinning van grondstoffen.
De ondergrens voor de concentratie van de circulerende alkalische oplossing (NaOH) is expliciet verhoogd van een brede empirische waarde naar minimaal 6,0%, waardoor de chemische buffercapaciteit en de operationele fouttolerantie van het systeem worden verbeterd. Tijdens de implementatie wordt een online alkaliconcentratieanalysator (of een zeer nauwkeurige pH-meter/geleidbaarheidsmeter) geïnstalleerd op de hoofduitlaatleiding van de alkalicirculatiepomp (in een gedeelte met stabiele temperatuur en uniforme menging). Meetsignalen worden in realtime via een 4-20 mA-signaal naar het DCS-systeem verzonden. Het programma in de controlekamer vergelijkt continu de gemeten waarde met de ingestelde streefwaarde van ≥6,0% en implementeert een tweeledig veiligheidsmechanisme: een akoestisch en visueel alarm wordt geactiveerd wanneer de concentratie de streefwaarde nadert; als deze verder daalt tot een ondergrens, wordt het alkaliaanvullingsprogramma automatisch geactiveerd, waarbij de 32% geconcentreerde alkaliaanvulklep proportioneel wordt geopend. Als het systeem is uitgerust met een verdunningsvoorziening voor zuiver water, wordt de verdunningsklep gelijktijdig aangepast om aanzienlijke concentratieschommelingen te voorkomen. Nadat het alkalische supplement door de circulatiepomp is gemengd, wordt het opnieuw gemeten door het online instrument, waardoor een gesloten regelkring ontstaat totdat de concentratie weer binnen het gespecificeerde bereik valt.
De waterbron voor de bereiding en aanvulling van alkali in het uitlaatgasbehandelingssysteem wordt volledig vervangen: het mineraalhoudende proceswater wordt vervangen door gezuiverd water met een bepaalde geleidbaarheid. <10 μS/cm en een totale calcium- en magnesiumionenconcentratie van ≤0,50 mg/L. Dit elimineert Ca²⁺, Mg²⁺ en andere ionen bij de bron, waardoor de vorming van kalkaanslag zoals CaCO₃ en Mg(OH)₂ op oppervlakken zoals sproeiverdelers wordt voorkomen.
1) Aanleg van een speciaal leidingnetwerk voor zuiver water: Leidingen van UPVC, PPH of 316L roestvrij staal worden aangesloten op de productwateruitlaat van omgekeerde osmose- of ionenwisselaars, waardoor het systeem fysiek wordt geïsoleerd van het productiewatersysteem. Bij de ingang van het leidingnetwerk worden een online geleidbaarheidsmeter en een debietmeter geïnstalleerd. De gegevens worden in realtime naar het DCS geüpload; wanneer de geleidbaarheid de limiet overschrijdt, sluit het systeem automatisch de watertoevoer af en activeert een alarm, zodat de waterkwaliteit van het suppletiewater constant aan de normen voldoet.
2) Nauwkeurig mengen en kalkpreventie: De tank voor de bereiding van de alkalische oplossing maakt gebruik van een elektrische regelklep die is gekoppeld aan een massastroommeter om automatisch en nauwkeurig gezuiverd water te mengen met 32% vloeibare natriumhydroxide. Een micro-continue suppletiewaterleiding, gekoppeld aan niveau-, temperatuur- en kristallisatietrends, wordt aan de circulatietank toegevoegd. Het DCS regelt dynamisch het suppletiewatervolume op basis van het temperatuurverschil in de warmtewisselaar, de drukval van de sproeier en de circulatiestroom, waardoor de zouten in een onderverzadigde toestand blijven. Dit zorgt voor continue, laagintensieve kalkpreventie, voorkomt verstoringen door traditioneel spoelen met grote volumes en stabiliseert de sproeiverdeling, de warmteoverdrachtsefficiëntie en de bedrijfsomstandigheden van de circulatiepomp, waardoor de continue bedrijfscycli worden verlengd.
De stabiele en efficiënte werking van de installatie voor de behandeling van chloorgasuitstoot is een essentiële garantie voor conforme productie en duurzame ontwikkeling in de chloor-alkali-industrie. Daarnaast heeft het een grote impact op het omliggende ecologische milieu en de volksgezondheid en -veiligheid. Om de tekortkomingen van traditionele absorptieprocessen met een loogoplossing aan te pakken, kunnen optimalisatiemaatregelen – zoals het toevoegen van een verhoogd buffersysteem, het optimaliseren van geautomatiseerde regelparameters, het upgraden van het systeem voor de toevoer van gezuiverd water en het implementeren van preventieve maatregelen tegen kalkaanslag en corrosie aan de bron – de bestaande productieproblemen effectief oplossen. Deze maatregelen maken een efficiënte, conforme behandeling van chloorgasuitstoot mogelijk, verbeteren de kwaliteit van de bijproducten en garanderen een stabiele werking van het systeem op de lange termijn. Daarmee wordt een efficiënte behandeling van chloorgasuitstoot in de chloor-alkali-chemische industrie bereikt.
Veelgestelde vragen:
1. Wie zijn wij?
Wij zijn gevestigd in Anhui, China, en bestaan sinds 2011. We verkopen aan Zuidoost-Azië, Noord-Amerika, Oost-Europa en Zuid-Azië.