氯氫處理離心式壓縮機(jī)在氯氣壓縮輸送中的應(yīng)用唐紅建'吉建紅（新疆天業(yè)集團(tuán)）T限公司，新疆石河子832000）壓縮機(jī)組的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　2丨標(biāo)志碼丨B丨文章編號(hào)丨1008―133X（2009）07―丨丨唐紅建（1972-）男，工程師，畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械學(xué)院設(shè)備工程與管理專業(yè)，現(xiàn)于新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司工作。

　　在氯堿生產(chǎn)中，氯氣壓縮輸送方式很多，可以采用離心式鼓風(fēng)機(jī)、液環(huán)式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)以及離心式壓縮機(jī)等輸送方式。由于各種壓縮輸送的機(jī)器適用的范圍不同，各廠選擇不同。

　　較為常用的氯氣壓縮輸送方式是液環(huán)式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)流程。新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司在采用液環(huán)式壓縮機(jī)輸送氯氣的情況下，新上i臺(tái)離心式壓縮機(jī)輸送氯氣，使用后效果較好。i液環(huán)式壓縮機(jī)液環(huán)式壓縮機(jī)是用濃硫酸作為液環(huán)、密封介質(zhì)，利用硫酸冷卻循環(huán)，以帶走氯氣壓縮時(shí)產(chǎn)生的熱量。

　　流程如下：來自泵酸高位槽的98%的濃硫酸經(jīng)過節(jié)流進(jìn)入液環(huán)式壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)作用使葉輪周圍形成密封的液流環(huán)，使進(jìn)口總管中的常溫氯氣被抽吸入壓縮機(jī)；在壓縮機(jī)的壓縮作用下，氯氣得到增壓（Q 15MPa）同時(shí)挾帶著硫酸的氯氣流進(jìn)入氣液分離器。在氣液分離器中，氯氣被旋風(fēng)離心分離，向上進(jìn)入氯氣出口總管。而硫酸被分離后，向下由分離器底部進(jìn)入硫酸冷卻器，被工業(yè)上水冷卻至常溫，再返回壓縮機(jī)，如此反復(fù)循環(huán)。

　　因?yàn)橐涵h(huán)式壓縮機(jī)的工作壓力不高，壓縮產(chǎn)生的熱量又大部分被硫酸帶走，硫酸冷卻器執(zhí)行著將硫酸冷卻至常溫的任務(wù)。壓縮機(jī)出口的氯氣溫度一般不會(huì)超過80°C（實(shí)際氣相溫度為60°C以下）不致腐蝕碳鋼材質(zhì)的設(shè)備和管道，因而液環(huán)式壓縮機(jī)流程中不設(shè)置氯氣冷卻器。

　　在液環(huán)式壓縮機(jī)流程中，要求硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于92%，以減弱壓縮機(jī)在高溫下的腐蝕。此外，由于氯氣脫水干燥不完全，氣相中尚含有一定量的水分，在壓縮機(jī)內(nèi)被硫酸吸收，因此，循環(huán)液硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)有所降低，需要補(bǔ)充98%的濃硫酸更換已經(jīng)被稀釋的循環(huán)密封溶液。

　　液環(huán)式壓縮機(jī)流程示意圖如所示。

　　2離心式壓縮機(jī)氯氣離心式壓縮機(jī)適用于氯氣大流量、中低排出壓力場(chǎng)合，它是適應(yīng)氯氣處理工藝不斷進(jìn)步、技術(shù)要求不斷提高的需要而開發(fā)的新型壓縮機(jī)器。由于經(jīng)過處理凈化后的氣相氯氣中所含水分已經(jīng)低于氯氫處理bookmark1氯堿工業(yè)年001%又不含酸霧，完全適用于氯氣的壓縮輸送。

　　其流程（見）是：經(jīng)過處理凈化后的氯氣在壓力大于0 085MPa（絕壓）的情況下，被抽吸進(jìn)入離心式壓縮機(jī)的一級(jí)進(jìn)口經(jīng)過葉輪壓縮后，氣相溫度上升的同時(shí)靜壓能增高，被引出進(jìn)入級(jí)間冷卻器，將氯氣冷卻至常溫。然后再次被抽吸進(jìn)入二級(jí)進(jìn)口，經(jīng)過葉輪壓縮后，氣相溫度上升的同時(shí)靜壓能再次增高，被引出進(jìn)入級(jí)間冷卻器，將氯氣溫度冷卻至常溫。如此經(jīng)過幾段壓縮，直至氣相出口排出壓力達(dá)到額定要求（額定壓力依據(jù)設(shè)計(jì)要求而定）然后由分配臺(tái)控制送往各用氯部門。

　　離心式壓縮機(jī)系統(tǒng)流程示意圖在此壓縮輸送流程中，為適應(yīng)電解負(fù)荷的變化，設(shè)置有自控變速或自控回流氣量調(diào)節(jié)的控制手段。將透平壓縮機(jī)組的出口氣體回流至壓縮機(jī)一級(jí)進(jìn)口或干燥系統(tǒng)進(jìn)口或氯氣洗滌塔出口（若是間接冷卻流程，回流至工業(yè)上水鈦冷卻器進(jìn)口）以確保電解槽陽(yáng)極出口氯氣總管的壓力恒定。

　　1離心式壓縮機(jī)組的工作機(jī)制首先是壓縮機(jī)內(nèi)氣體連續(xù)流動(dòng)的形成：當(dāng)壓縮機(jī)葉輪以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，存留在工作葉輪葉片流道內(nèi)的氣體被葉片帶動(dòng)與工作葉輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力作用下（這時(shí)壓縮機(jī)將機(jī)械能量傳遞給氣體產(chǎn)生氣相的動(dòng)能）氣體被甩到葉輪后的擴(kuò)壓器的流道中。工作葉輪的葉片流道中形成了真空的稀薄地帶，因而將外面的氣體從吸氣室吸入工作葉輪的葉片流道內(nèi)填補(bǔ)這一真空稀薄地帶。由于壓縮機(jī)不斷高速旋轉(zhuǎn)，氣體不斷被拋出葉輪；外面的氣體也就不斷地被吸入補(bǔ)充葉輪，這樣就形成了氣體在壓縮機(jī)內(nèi)連續(xù)流動(dòng)的態(tài)勢(shì)。

　　其次是壓縮機(jī)對(duì)氣體做功的過程：氣體經(jīng)過工作葉輪離心力所產(chǎn)生的壓縮做功，獲得了動(dòng)能以及一定量的靜壓能、熱能，使氣流速度有很大提高。因?yàn)槁葰馐窍鄬?duì)密度較大的氣體壓縮機(jī)對(duì)氣體做功的同時(shí)，在葉輪流道中產(chǎn)生極大的氣流與流道的摩擦和沖擊損失，這部分功的損失轉(zhuǎn)化為熱能，使氣體溫度升高。

　　一般來說，經(jīng)壓縮機(jī)一級(jí)葉輪壓縮之后，氣體不可能一下子就達(dá)到所要求的壓力。因?yàn)閿U(kuò)壓器的擴(kuò)壓限度，能夠達(dá)到這一級(jí)額定的壓力，就需將氯氣引出機(jī)外進(jìn)行級(jí)間冷卻，使氣體溫度冷卻達(dá)到常態(tài)溫度后，再進(jìn)行二級(jí)壓縮如此進(jìn)行多級(jí)的壓縮、冷卻之后，氯氣達(dá)到所要求的出口排壓。

　　22氯氣離心式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)只需要1臺(tái)氯氣離心式壓縮機(jī)就足以維持滿負(fù)荷的生產(chǎn)需要。

　　壓縮機(jī)的軸封裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)。

　　氯氣離心式壓縮機(jī)組采用了較為先進(jìn)的充氣式迷宮密封，使“軸封”更加可靠、有效；同時(shí)機(jī)組的易損件較少。機(jī)組的構(gòu)造可靠性高，故障相應(yīng)比較少，而且可以穩(wěn)定地連續(xù)工作，工作效率較高。

　　氯氣離心式壓縮機(jī)運(yùn)行效率高。輸送容量處于透平壓縮機(jī)的適用范圍之內(nèi)時(shí)，運(yùn)行效率要比其他類型的壓縮機(jī)高。液環(huán)式壓縮機(jī)更無法與之相比。因?yàn)橥钙綁嚎s機(jī)的排出壓力高、輸送氣體量大，所需的動(dòng)力相應(yīng)來說比較少。即使氯氣管網(wǎng)壓力高于額定的排出壓力，也不會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行，更不可能發(fā)生倒壓的情況。

　　另外，氯氣透平壓縮機(jī)還從根本上擺脫了硫酸腐蝕的羈絆，與“液環(huán)式壓縮機(jī)”相比無疑是前進(jìn)了一大步，從而使氯氣處理工藝過程中，1氯氣消唐紅建等：離心式壓縮機(jī)在氯氣壓縮輸送中的應(yīng)用氯氫處理bookmark2耗硫酸量下降了7kg全年可節(jié)約硫酸700t（4贏氣離心式壓縮機(jī)組體積小。大容量的氯氣透平壓縮機(jī)的自身體積比較小，因此占地、占用空間都比較少。同時(shí)形成了各個(gè)系統(tǒng)的集成，整臺(tái)機(jī)組實(shí)現(xiàn)了集成化、模塊化、袖珍化、高精度化。

　?。?）透平壓縮機(jī)排出氣流沒有脈動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。在滿負(fù)荷運(yùn)行流量下，機(jī)組的進(jìn)出口壓力以及各級(jí)的壓縮比都十分穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。氯氣透平壓縮機(jī)組在大流量、滿負(fù)荷的工況條件下，運(yùn)行十分平穩(wěn)，流量越大越穩(wěn)定。即使氯氣用戶的某些故障造成管網(wǎng)氣流波動(dòng)，透平機(jī)組仍然能夠平穩(wěn)運(yùn)行。再加上透平壓縮機(jī)組配備有精準(zhǔn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)（DCS）有可靠的儀表、連鎖裝置，可確保氯氣透平壓縮機(jī)組可靠平穩(wěn)運(yùn)行。

　　23氯氣離心式壓縮機(jī)的缺點(diǎn)對(duì)氯氣處理的質(zhì)量要求很高。氯氣透平壓縮機(jī)是比較精密的壓縮輸送的化工設(shè)備，因此對(duì)輸送介質(zhì)所含的水分以及潔凈程度要求很高。一般要求輸送介質(zhì)氯氣中的水質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于001%.氯氣透平壓縮機(jī)組的適用性不廣。這種氯氣壓縮機(jī)只能使用在大流量、中低排出壓力的場(chǎng)合，生產(chǎn)規(guī)模小的企業(yè)被排斥在使用范圍之外。

　　透平機(jī)組的開、停車步驟比較繁瑣。因?yàn)闄C(jī)組是個(gè)系統(tǒng)工程，實(shí)施的開車步驟就要從各個(gè)系統(tǒng)開始。首先密封氣系統(tǒng)、機(jī)組的油系統(tǒng)、事故處理系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、高電壓系統(tǒng)、低電壓系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行正常。由此可見，氯氣透平壓縮機(jī)組的開車不如液環(huán)式壓縮機(jī)方便、隨意。

　　在機(jī)組出口，氯氣排壓若較長(zhǎng)時(shí)間超標(biāo)，機(jī)組的安全運(yùn)行就會(huì)受到威脅，極有可能發(fā)生喘振，造成機(jī)組嚴(yán)重?fù)p壞。這也是不容忽視的。

　　氯氣離心式壓縮機(jī)雖然有一些缺點(diǎn)，但是隨著設(shè)備的逐漸完善，離心式壓縮機(jī)必將有廣闊的使用空間。

　?。ㄉ辖拥?0頁(yè)）而每生產(chǎn)1ti%的Nt蒸發(fā)質(zhì)量濃度為125g/I電解液比蒸發(fā)質(zhì)量濃度為12367g/I電解液節(jié)約蒸汽約40kg經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

　?。?）這種方法提高了電解槽對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷（電解電流）大范圍波動(dòng)的耐受力。尤其是在當(dāng)前國(guó)際金融危機(jī)引起的氯堿行業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷大幅度下降的條件下，本方法的作用更明顯。

　　但這種方法也可能存在如下不足：①提高陰極液液位，減少陰極室空間，可能增多氯內(nèi)含氫量（祥龍股份氯堿廠現(xiàn)在的改性隔膜電解槽氯內(nèi)含氫量控制較好）②短接的長(zhǎng)度不能隨意調(diào)節(jié)，造成需要調(diào)節(jié)的單槽電解液濃度不能隨意控制。

　　4結(jié)語(yǔ)通過提高電解槽陰極液液位來提高總管電解液濃度的方法，已在祥龍股份氯堿廠運(yùn)用1年多，一方面能將單槽電解液質(zhì)量濃度超過140g/L的電解槽控制在很低的比例（如10%）實(shí)現(xiàn)總體電流效率處于較高的水平；另一方面保證電解工序產(chǎn)出來的淡堿濃度在控制范圍內(nèi)――能滿足蒸發(fā)生產(chǎn)的需要，因此，可以認(rèn)為這種方法對(duì)生產(chǎn)和消耗是利大于弊的。

　　表2插堿管前后氯中含氧指標(biāo)變化插管時(shí)間電解槽臺(tái)數(shù)電流/kA插管前插管后增加平均