一种保护生产线的次氯酸钠生产系统

摘要

本发明属于次氯酸钠生产硝技术领域，具体涉及一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，包括次钠反应塔、次钠槽组、事故氯塔、事故氯碱液循环槽、尾气分配台、水封、尾气风机，次钠反应塔与第一管道连接，第一管道与汇集管道连接，汇集管道与次钠槽组连接；第一管道与第二管道连接，第二管道与第三管道连接，第三管道与次钠反应塔连接；次钠反应塔与尾气分配台、事故氯塔分别连接；尾气分配台与水封连接，水封与次钠反应塔连接；事故氯塔与事故氯碱液循环槽连接，事故氯碱液循环槽通过第七管道与事故氯塔连接；事故氯塔的尾氯气出口通过管道与尾气风机连接。本发明使得次钠生产的产品质量得到了较高的提升，并有效解决了次钠生产过程中的安全风险。(56)对比文件杜启明.氯气事故处理系统改造.全国氯碱工业信息中心2005年氯氢处理、氯气液化及包装工艺、设备交流会论文集.2005,第124、127页.戴征路.浅谈氯碱生产中废氯气的处理.黑龙江科技信息.2011,(第04期),全文.冯利明;胡群章.事故氯处理装置的改造.河南化工.2006,(第05期),全文.李敬东,张莹.氯碱企业事故氯气处理装置的设计.化学工程师.2001,(第01期),全文.事故氯处理装置的改造.中小企业管理与科技(上旬).2009,(第004期),全文.

权利要求

1.一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，其特征在于：包括次钠反应塔、次钠槽组、事故氯塔、事故氯碱液循环槽、尾气分配台、水封、尾气风机、若干管道，其中：次钠反应塔的碱液出口连接有第一管道，第一管道与汇集管道连接，汇集管道出口与次钠槽组连接；

第一管道上沿碱液流向依次设置有次钠循环泵、第一手动阀、次钠碱液冷却器、第二手动阀；

次钠碱液冷却器与第二手动阀之间的第一管道上连接有第二管道，第二管道上设置有第三手动阀，第二管道远离第一管道的一端连接有第三管道，第三管道与次钠反应塔连接；

次钠反应塔的氯气进口通过管道与尾气分配台连接，次钠反应塔的氯气进口与尾气分配台之间的管道上设置有尾氯进次钠反应塔自动阀；

次钠反应塔的尾氯气出口通过管道与事故氯塔连接；

尾气分配台出口通过第四管道与水封连接，水封通过第五管道与次钠反应塔的尾氯气出口管道连接；

在次钠反应塔的氯气进口与尾气分配台之间的管道上设置有第六管道，第六管道远离尾气分配台的一端与次钠反应塔的尾氯气出口管道连接；

事故氯塔的碱液出口通过第十管道与事故氯碱液循环槽连接，事故氯碱液循环槽通过第七管道与事故氯塔连接；

第七管道上沿碱液流向依次设置有事故氯碱液循环泵、事故氯板式冷却器、第四手动阀、第一混合器；

在事故氯板式冷却器与第四手动阀之间的第七管道上，通过第九管道与汇集管道连接，在第九管道上设置第五手动阀；

事故氯塔的尾氯气出口通过管道与尾气风机连接；

还包括碱槽组、补碱管道、补碱自动阀，碱槽组至少具有一个碱槽；补碱管道一端与碱槽组连接，另一端与事故氯碱液循环槽连接，且补碱管道上通过管道与第三管道连接；补碱自动阀设置在补碱管道上；

还包括溢流口、第八管道，溢流口设置在事故氯碱液循环槽上，且溢流口开设位置高于事故氯碱液循环槽与事故氯塔之间的管道在事故氯碱液循环槽上的连接位置；第八管道一端与溢流口连接，另一端直接连接至次钠反应塔。

2.根据权利要求1所述的一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，其特征在于：还包括第一电导率仪和第二电导率仪，其中：第一电导率仪的进出口均与次钠反应塔连接；

第二电导率仪的一端与第十管道连接，另一端与事故氯碱液循环槽连接，且第二电导率仪与第十管道连接的一端为靠近第十管道最低点位置。

3.根据权利要求2所述的一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，其特征在于：还包括第十一管道和第六手动阀，其中：第十一管道一端与事故氯塔连接，另一端与第七管道连接，第十一管道与第七管道连接处在事故氯碱液循环泵与事故氯碱液循环槽之间；

第六手动阀设置在第十一管道上。

4.根据权利要求3所述的一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，其特征在于：事故氯塔的尾氯气出口与尾气风机之间的管道上设置有事故氯塔排空阀。

5.根据权利要求4所述的一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，其特征在于：第三管道上设置有第二混合器。

6.根据权利要求5所述的一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，其特征在于：第四管道插入水封的高度为200mm。

说明书

一种保护生产线的次氯酸钠生产系统

技术领域

[0001] 本发明属于次氯酸钠生产硝技术领域，具体涉及一种保护生产线的次氯酸钠生产系统。

背景技术

[0002] 目前，传统次氯酸钠装置的生产，均采用自动补碱，自动出次氯酸钠的自动化控制方式，此种生产方式在废氯气流量大而且稳定的情况下能正常生产，但是如果氯气流量不稳定或者生产量较小、往往控制不理想，经常发生次钠产品质量控制不稳定和次钠反应过量而发生次钠分解事故。

发明内容

[0003] 本发明提供一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，使得次钠生产的产品质量得到了较高的提升，并有效解决了次钠生产过程中的安全风险。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，包括次钠反应塔、次钠槽组、事故氯塔、事故氯碱液循环槽、尾气分配台、水封、尾气风机、若干管道，其中：

[0005] 次钠反应塔的碱液出口连接有第一管道，第一管道与汇集管道连接，汇集管道出口与次钠槽组连接；

[0006] 第一管道上沿碱液流向依次设置有次钠循环泵、第一手动阀、次钠碱液冷却器、第二手动阀；

[0007] 次钠碱液冷却器与第二手动阀之间的第一管道上连接有第二管道，第二管道上设置有第三手动阀，第二管道远离第一管道的一端连接有第三管道，第三管道与次钠反应塔连接；

[0008] 次钠反应塔的氯气进口通过管道与尾气分配台连接，次钠反应塔的氯气进口与尾气分配台之间的管道上设置有尾氯进次钠反应塔自动阀；

[0009] 次钠反应塔的尾氯气出口通过管道与事故氯塔连接；

[0010] 尾气分配台出口通过第四管道与水封连接，水封通过第五管道与次钠反应塔的尾氯气出口管道连接；

[0011] 在次钠反应塔的氯气进口与尾气分配台之间的管道上设置有第六管道，第六管道远离尾气分配台的一端与次钠反应塔的尾氯气出口管道连接；

[0012] 事故氯塔的碱液出口通过第十管道与事故氯碱液循环槽连接，事故氯碱液循环槽通过第七管道与事故氯塔连接；

[0013] 第七管道上沿碱液流向依次设置有事故氯碱液循环泵、事故氯板式冷却器、第四手动阀、第一混合器；

[0014] 在事故氯板式冷却器与第四手动阀之间的第七管道上，通过第九管道与汇集管道连接，在第九管道上设置第五手动阀；

[0015] 事故氯塔的尾氯气出口通过管道与尾气风机连接。

[0016] 作为本发明的进一步优选，还包括第一电导率仪和第二电导率仪，其中：

[0017] 第一电导率仪的进出口均与次钠反应塔连接；

[0018] 第二电导率仪的一端与第十管道连接，另一端与事故氯碱液循环槽连接，且第二电导率仪与第十管道连接的一端为靠近第十管道最低点位置。

[0019] 作为本发明的进一步优选，还包括碱槽组、补碱管道、补碱自动阀，其中：

[0020] 碱槽组至少具有一个碱槽；

[0021] 补碱管道一端与碱槽组连接，另一端与事故氯碱液循环槽连接，且补碱管道上通过管道与第三管道连接；

[0022] 补碱自动阀设置在补碱管道上。

[0023] 作为本发明的进一步优选，还包括溢流口、第八管道，其中：

[0024] 溢流口设置在事故氯碱液循环槽上，且溢流口开设位置高于事故氯碱液循环槽与事故氯塔之间的管道在事故氯碱液循环槽上的连接位置；

[0025] 第八管道一端与溢流口连接，另一端直接连接至次钠反应塔。

[0026] 作为本发明的进一步优选，还包括第十一管道和第六手动阀，其中：

[0027] 第十一管道一端与事故氯塔连接，另一端与第七管道连接，第十一管道与第七管道连接处在事故氯碱液循环泵与事故氯碱液循环槽之间；

[0028] 第六手动阀设置在第十一管道上。

[0029] 作为本发明的进一步优选，事故氯塔的尾氯气出口与尾气风机之间的管道上设置有事故氯塔排空阀。

[0030] 作为本发明的进一步优选，第三管道上设置有第二混合器。

[0031] 作为本发明的进一步优选，第四管道插入水封的高度为200mm。

[0032] 通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

[0033] 1、现有技术中当异常情况时，废氯气进次钠反应塔和事故氯塔的自动阀故障都不能打开的情况下，废氯气的压力会并在UPVC的管道内，由于各路过来的氯气压力都不相等，窜压后导致氯气泄漏，发生安全事故，为了解决这个问题，本发明在尾气分配台加了一个旁路水封，管线插入高度为200mm，出口直接连接在事故氯塔废氯气进口管线上并且中间没有阀门控制，当进次钠反应塔和事故氯塔自动阀门关闭后，氯气压力升高突破200mm水柱后，自动泄压至事故氯塔，避免发生氯气泄漏事故。

[0034] 2、本发明正常运行情况下，第六手动阀处于关闭状态，当出现问题时，打开第六手动阀，从而事故氯塔内碱液经过第七管道回至事故氯塔，因此事故氯塔内碱液形成自循环；事故氯碱液循环槽碱液循环量在3吨左右，而事故氯塔和事故氯碱液循环槽作为一个整体在15吨左右，作用是防止次钠反应塔发生氯气分解后大量氯气进入事故氯塔。

附图说明

[0035] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0036] 图1是本发明整体结构示意图。

[0037] 图中：1、冷却器；2、纯水流量计；3、纯水自动阀；4、补碱自动阀；5、水封；6、出次钠自动阀；7、尾气分配台；8、尾气去事故氯自动阀；9、第一混合器；10、次钠碱液冷却器；11、事故氯板式冷却器；12、事故氯塔排空阀；13、第一手动阀；14、尾气风机；15、第一电导率仪；16、事故氯碱液循环槽；17、事故氯塔；18、事故氯碱液循环泵；19、次钠循环泵；20、第二电导率仪；21、次钠反应塔；22、尾氯进次钠反应塔自动阀；23、30％碱泵；24、30％碱流量计；25、
30％碱槽；26、18％碱槽；27、18％碱泵；28、不合格次钠槽；29、次钠泵；30、成品次钠槽；31、第二混合器；32、溢流口；33、30％碱自动阀；34、第一管道；35、汇集管道；36、第二手动阀；
37、第二管道；38、第三手动阀；39、第三管道；40、第十管道；41、补碱管道；42、第八管道；43、第十一管道；44、第六手动阀；45、第七管道；46、第六管道；47、第四手动阀；48、第五手动阀；
49、第九管道；50、第五管道；51、第四管道。

具体实施方式

[0038] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

[0039] 本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

[0040] 实施例1

[0041] 本实施例提供一种优选实施方案，一种保护生产线的次氯酸钠生产系统，如图1所示，本系统包括次钠反应塔21、次钠槽组、事故氯塔17、事故氯碱液循环槽16、尾气分配台7、水封5、尾气风机14、若干管道，其中：

[0042] 次钠反应塔21的碱液出口连接有第一管道34，第一管道34与汇集管道35连接，汇集管道35出口与次钠槽组连接。第一管道34上沿碱液流向依次设置有次钠循环泵19、第一手动阀13、次钠碱液冷却器10、第二手动阀36。汇集管道35上安装有出次钠自动阀6。正常运行时，第一手动阀13始终开启；当次钠反应塔21内完全反应后，次钠反应塔21出料依次经过第一管道34、汇集管道35至次钠槽组内。

[0043] 次钠槽组包括成品次钠槽30和不合格次钠槽28，从汇集管道35输送的料成品进入成品次钠槽30，不合格品进入不合格次钠槽28。成品次钠槽30与不合格次钠槽28之间通过管道连接，且成品次钠槽30与不合格次钠槽28连接的管道上设置有次钠泵29。

[0044] 进一步地，次钠碱液冷却器10与第二手动阀36之间的第一管道34上连接有第二管道37，第二管道37上设置有第三手动阀38，第二管道37远离第一管道34的一端连接有第三管道39，第三管道39与次钠反应塔21连接，且第三管道39上设置有第二混合器31。在次钠反应塔21反应过程中，第三手动阀38始终开启，碱液依次经过从第一管道34、第二管道37、第三管道39、次钠反应塔21，形成循环。

[0045] 次钠反应塔21的氯气进口通过管道与尾气分配台7连接，次钠反应塔21的氯气进口与尾气分配台7之间的管道上设置有尾氯进次钠反应塔自动阀2222。次钠反应塔21的尾氯气出口通过管道与事故氯塔17连接。尾气分配台7的氯气部分来自充装尾气、部分来自透平机尾气、部分来自脱氯装置、部分来自盐酸装置尾气。在次钠反应塔21反应过程中，尾氯进次钠反应塔自动阀22始终开启，尾气分配台7输送出的氯气输送至次钠反应塔21中。为了实时监控次钠反应塔21内碱含量，在次钠反应塔21上设置第一电导率仪15，通过第一电导率仪15实时监控次钠反应塔21内的电导率，因电导率与碱含量成正比，因此电导率即可反映碱含量。本实施方案中所需的是16％‑18％碱含量，对应电导率在300‑320之间。当碱含量明显低于所需值时进行补碱。当反应临近终点始电导率在148左右，此时的碱含量在0.5%‑1%之间，电导率必须结合手动分析比对，要求是每班一次。

[0046] 事故氯塔17的碱液出口通过第十管道40与事故氯碱液循环槽16连接，事故氯碱液循环槽16通过第七管道45与事故氯塔17连接。第七管道45上沿碱液流向依次设置有事故氯碱液循环泵18、事故氯板式冷却器11、第四手动阀47、第一混合器9。碱液依次经过第十管道40、事故氯碱液循环槽16、第七管道45、事故氯塔17，形成循环。

[0047] 在事故氯板式冷却器11与第四手动阀47之间的第七管道45上，通过第九管道49与汇集管道35连接，在第九管道49上设置第五手动阀48。

[0048] 事故氯塔17的尾氯气出口通过管道与尾气风机14连接。也就是，整个系统越靠近尾气风机14处，压力越低。

[0049] 尾气分配台7出口通过第四管道51与水封5连接，水封5通过第五管道50与次钠反应塔21的尾氯气出口管道连接；在次钠反应塔21的氯气进口与尾气分配台7之间的管道上设置有第六管道46，第六管道46远离尾气分配台7的一端与次钠反应塔21的尾氯气出口管道连接。第六管道46上设置有尾气去事故氯自动阀8。

[0050] 本实施方案还包括第二电导率仪20，第二电导率仪20的一端与第十管道40连接，另一端与事故氯碱液循环槽16连接，且第二电导率仪20与第十管道40连接的一端为靠近第十管道40最低点位置。

[0051] 本实施方案还包括碱槽组、补碱管道41、补碱自动阀4，碱槽组至少具有一个碱槽；补碱管道41一端与碱槽组连接，另一端与事故氯碱液循环槽16连接，且补碱管道41上通过管道与第三管道39连接；补碱自动阀4设置在补碱管道41上。

[0052] 具体地，本实施方案中碱槽组包括18％碱槽26和30％碱槽25。30％碱槽25通过管道与18％碱槽26连接，在30％碱槽25与18％碱槽26连接的管道上依次设置有30％碱泵23、30％碱流量计24、30％碱自动阀33。在30％碱槽25与18％碱槽26连接的管道上还通过管道接有纯水，通过纯水与30％碱的混合，得到18％碱。通过控制纯水的量来实现最终通往18％碱槽26内的碱含量。与纯水连接的管道纯水自动阀3、纯水流量计2，纯水自动阀3控制纯水的输入输出，纯水流量计2监测纯水输出量。在30％碱槽25与18％碱槽26连接的管道上靠近
18％碱槽26处设置冷却器1；冷却器1作用是夏季温度较高时，次钠会有部分氯气发生分解，次钠的关键指标有效氯会降低影响产品的质量，加了冷却器后，用7‑9度的冷却水进行换热后降低产品的温度。18％碱槽26出口管道处设置有18％碱泵27；18％碱槽26出口管道内的碱液60％输入至次钠反应塔21内，40％的碱液输入至事故氯塔17内。

[0053] 本实施方案还包括溢流口32、第八管道42，溢流口32设置在事故氯碱液循环槽16上，且溢流口32开设位置高于事故氯碱液循环槽16与事故氯塔17之间的管道在事故氯碱液循环槽16上的连接位置。第八管道42一端与溢流口32连接，另一端直接连接至次钠反应塔21。为了保证事故氯塔始终保持新鲜的碱液，次钠反应塔每次补碱时有仅30%的碱是从事故氯塔溢流至次钠反应塔。

[0054] 本实施方案还包括第十一管道43和第六手动阀44，第十一管道43一端与事故氯塔17连接，另一端与第七管道45连接，第十一管道43与第七管道45连接处在事故氯碱液循环泵18与事故氯碱液循环槽16之间；第六手动阀44设置在第十一管道43上。正常运行情况下，第六手动阀44处于关闭状态，当出现问题时，打开第六手动阀44，从而事故氯塔17内碱液经过第七管道45回至事故氯塔17，因此事故氯塔17内碱液形成自循环。此设计目的为，事故氯碱液循环槽16碱液循环量在3吨左右，而事故氯塔17和事故氯碱液循环槽16作为一个整体在15吨左右，作用是防止次钠反应塔21发生氯气分解后大量氯气进入事故氯塔17。。

[0055] 本实施方案事故氯塔17的尾氯气出口与尾气风机14之间的管道上设置有事故氯塔排空阀12。事故氯塔排空阀12的作用是和尾气风机14连锁，当尾气风机14因故停机后，事故氯塔排空阀12自动打开排气，保持流程畅通，不至于闭气发生事故。

[0056] 本实施方案次氯酸钠生产流程如下：

[0057] 装置开车前准备，需将次钠反应塔21和事故氯塔17补满18%的碱液，并依次启动尾气风机14；次钠循环泵19和事故氯碱液循环泵18，控制次钠反应塔21液位在50%左右，事故氯塔17液位开始溢流，补碱自动阀4中70%碱进事故氯塔17，30%进次钠反应塔21（70%和30%流量的控制是通过手动阀门预先设置的），事故氯塔17的碱液通过溢流阀溢流至次钠反应塔21，这样始终保持事故氯塔17的碱液浓度保持在较高的位置（16％‑18％的碱）。由于尾气风机14进口连在事故氯塔17的出口，所以事故氯塔17的负压要比次钠反应塔21的大一些。

[0058] 当装置开始运行后，废氯气会汇聚至尾气分配台7，进入次钠反应塔21，废氯气在次钠反应塔21的填料层与碱液反应，尾气再次进入事故氯塔17与碱液再次反应后，通过尾气风机14排除排气筒，碱液吸收氯气后，碱浓度越来越低，当碱液浓度到达0.5%‑1%时，到达反应终点，打开尾气去事故氯自动阀8，关闭废氯气进次钠反应塔21的尾氯进次钠反应塔自动阀22，氯气进入事故氯塔17。当液位将至设定值15%时，开始补碱，补碱至40%时，打开废氯气进次钠反应塔21的尾氯进次钠反应塔自动阀22，关闭事故氯塔17的尾气去事故氯自动阀8，完成一个周期的生产。

[0059] 针对废氯气排气量较小，而且废氯气排放不规律，有时大有时小的时候，不能用常规的自动补碱和自动出料的方法连续生产。

[0060] 这种工艺存在一个致命的缺陷，就是当异常情况下，废氯气进次钠反应塔21和事故氯塔17的自动阀故障都不能打开的情况下，废氯气的压力会并在UPVC的管道内，由于各路过来的氯气压力都不相等，窜压后导致氯气泄漏，发生安全事故，为了解决这个问题，在尾气分配台7加了一个旁路水封5，管线插入高度为200mm，出口直接连接在事故氯塔17废氯气进口管线上并且中间没有阀门控制，当进次钠反应塔21和事故氯塔自动阀门关闭后，氯气压力升高突破200mm水柱后，自动泄压至事故氯塔17，避免发生氯气泄漏事故。

[0061] 本实施方案若未设置水封5、第六管道46、尾气去事故氯自动阀8，次钠生产中会存在以下问题：

[0062] 次钠生产装置在到达反应终点时，也就是电导率在148左右时，次钠生产结束，开始出料由于没有切断阀的控制尾氯大部分进了事故氯塔17，但由于尾氯有一定的压力，还有少量的尾氯进入次钠反应塔21，参与进一步的反应，此时如果尾氯量较多，就会导致次氯酸钠立即分解，生产的次钠瞬间分解成盐水和氯气。为了确保生产安全所以设置反应终点时，尽量把碱含量提高一点也就是电导率在150时，就开始出料，产品的主要指标碱含量非常不稳定，经常超标。

[0063] 本实施方案设置水封5、第六管道46、尾气去事故氯自动阀8后，次钠生产装置在到达反应终点时，也就是电导率在148左右时，次钠生产结束，进入次钠反应塔21的切断阀门关闭，杜绝了尾氯再次进入次钠反应塔21的通道所以次钠成品的质量非常的稳定，同时也杜绝了次钠装置因氯气分解对事故氯塔17运行的带来的安全风险。

[0064] 本实施方案所有的手动阀正常都是开启状态，只有检修等异常情况下才会使用手动阀，整个装置的生产是无需人控制的，是自动化生产的，出料是靠出次钠自动阀6来实现的。

[0065] 本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

[0066] 本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

[0067] 本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

[0068] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。