研究氯氢处理工艺自动化控制改造与运行

研究氯氢处理工艺自动化控制改造与运行

王建建 程浩

山东鲁泰化学有限公司，山东 济宁 272350

摘要：为了能够使得离子膜电解槽处于稳定的状态下进行运作，其所需要的基础条件就是对氯氢压力以及压力差进行严格的调整与控制。当其生产系统所出现的应急安全停车情况，是因为受到了电网波动或者整流、氯气泵跳闸等原因的影响时候，此状态下为了能够保证其能够安全运行需要确保离子膜系统、氯氢处理、液化处理以及盐酸合成系统都能处于安全的环境下，这是非常重要的一个关键点。

关键词：氯氢处理；自动化控制；改造；运行

前言：

当实际所开展的浓缩、脱盐、净化以及电化合成过程中有着相对更高优势的技术就是离子膜电解系统，该系统在放射性废水处理以及电镀废液的回收工作中有着非常广泛的应用，其中特别是针对于所开展的氯碱工业之中，有着非常理想的应用，效果也非常优良。但是就传统所开展的氯氢处理工作中其压力调节过程相较于离子膜电解系统能够正常开展的需求相差甚远。而所实施的手动调节工作因为其特点会导致氯氢压力产生的波动幅度相对更大，没有办法确保离子膜电解槽的压力所拥有的压差和其范围，这样的情况下会导致离子膜烧碱的安全性以及平稳定受到较大的恶劣影响。

1 氯气系统自动控制优化

1.1 对氯气回流阀的自动调节改造

在氯气分配台上增加使用氯气回流自控调节阀，并根据运行过程中的实际需求对阀门进行相应的优化措施。举例来说，就可以将自动阀DN80进行升级，将其换成自控回流阀DN32.在原来的系统之中，氯气后系统所输送的压力应该超过0.11MKa，而对于点解系统的氯气总管其压力大小不能够高于3kPa，这样的情况存在也就导致了其前后之间的压力有着非常大的差异性。在使用原有的自控阀进行工作的时候，其阀门的开度相对来说更小，这样的情况也就会存在系统压力出现明显上升的问题。尤其是当氯气处于温度较高的环境下，回流阀门所能够维持的范围都不足5%，这也使得氯气干燥系统没有办法顺利开展泵酸的换酸工作，所以必须对其增加一道降电流，才能使得换泵酸这一操作顺利完成，其所具有的效率相对更低。而当其更换了阀门之后，当其处于18kA的电流环境下，其氯气泵所拥有的前进口阀的开度能够高达80%，并且回流阀能够维持在30-40%的开度范围内，能够拥有更加稳定的回流调节过程，从而保证其换酸过程能够顺利的开展，并且能够让系统的压力处于稳定的状态下，氯气处理工艺流程见图1。

图1氯气处理工艺流程示意图

1.2 在氯气泵后增加自动切断阀

当增加了自动切断阀之后其能够在氯气泵出现紧急停车的情况下下完成联锁关闭现象，这一情况的发生能够使得后系统倒压情况不再发生，规避了可能会出现的电解系统反向压差现象。

2 氢气系统优化

2.1 升级氢气泵

将其原本所拥有的氢气泵进行生气为水环式真空泵，这一改造的完成能够确保其输送的压力达到30-50kPa的范围内，并且在此过程中通过使用变频方式进行配合，对氢气泵的开启过程进行控制，从而使得能够通过该过程对氢气输送压力的转速产生调节效果。也因此确保了氢气输送压力能够维持在平稳的状态下，对于生产系统的安全性以及稳定性又有了更高的保障，并对该岗位的劳动强度起到了减轻作用。

2.2 在氢气泵后增加自动切断阀，事项与氢气泵之间的联锁

当工作过程中出现了氢气泵紧急跳停的情况，则这一情况下需要切断阀门事项自动关闭操作，从而避免因为该情况的产生而出现氢气泵跳车以及氢气倒压的现象。增添使用整流器停跳以及增加使用氢气泵联锁工艺安全装置；当增加使用氢气泵以及整流器跳闸之后，能够对保证氢气系统处于安全的环境下稳定运行。

3 改造后的工艺运行注意事项

当对氯氢系统进行相应的改造工作之后，电解系统中所存在的氯氢压力以及压差等各项问题都能够得到非常理想的解决与改善效果，并且在实际操作的过程中更加的便捷，安全系数得到了增高。但是在该情况仍然会存在一定的安全隐患，所以在实际的工作中应该注意一下几点操作注意事项。

3.1 倒氯气泵

（1）在工作实际开展以及运行的阶段是不能对氯气泵处漏切断阀以及氯气回流调节阀进行摘除，通过该项操作能够确保在倒用氯气泵的时候其氯气总管的压力能够维持在正常与稳定的范围内。

（2）需要让DCS远程调控人员与现场人员进行配合，从而顺利的完成倒用氯气泵工作。DCS的操作人员需要将氯气泵处漏自动切断阀进行打开，当处于现场的工作人员确认之后，再将氯气泵自动切断阀前后的手动阀开启，最后操作就是将送电开启氯气泵。

（3）在确定现场操作的工作的时候，替换泵以及运行泵开关阀门的幅度应该确保处于一致状态，保证DCS远程控制人员能够对氯气总管的压力在使用回流阀的作用下进行调节，从而确保其压力维持在正常范围内。

（4）将倒泵工程完成之后，需要将泵联锁这一系统的进行运行，并将氯气泵联锁工程解除停用。

3.2 倒氢气泵

（1）倒氢气泵的实际操作过程与倒氯气泵的实际工作操作相类似，在在工作实际开展以及运行的阶段是不能对氯气泵处漏切断阀以及氯气回流调节阀进行摘除。

（2）对于现场操作工作的人员而言，当其打开倒用氢气泵出口阀门的过程中，应该注意相关操作的过程应该尽可能的平稳进行，避免出现倒压现象。对于DCS操作人员而言，当其在将倒用氢气泵自动切断阀门开启之后，需要在同时时间段内将倒用变频氢气泵进行开启，并且通过现场工作人员对其开启程度进行确认。

（3）根据氢气实际的压力大小需要逐渐提升倒用泵变频的幅度与范围。盗用泵变频的幅度达到了15-18Hz的时候，需要将其提升的速度逐渐放缓，并且在此过程中还需要将运转泵变频的程度逐渐降低。而当其倒用泵变频能够以稳定的状态运行之后，并且在停用氢气泵之后能够保证其频率在0的时候，则需要让现场操作人员以更加迅速的速度将氢气泵的出口阀门进行关闭，DCS操作人员则需要在该过程中更加迅速的将停用泵的出口自动切断阀门进行关闭，并且让现场操作人员对关闭的程度是否到位进行观察，并将最终的结果告知DCS操作人员以及调度人员。

（4）在实施调节变频的过程中，应该要保证氢气回流阀的调节工作持续进行，从而保证氢气的压力处于正常与稳定的范围内。

小结

离子电膜电解槽的使用在中国氯碱工业中得到了非常广泛的使用与发展，自动化控制的推广让实际生产的安全性得到了不断的提升，并且该工作的实施能够减轻人工成本，在实际的过程中受到了重视。氯氢处理工艺自动化改造工作需要根据当先的情况进行变化，并且通过当前的科技水平以及行业安全稳定作为其发展的基本要求。也正是因为该条件，也就需要相关的工作人员在不断的工作过程中积累更多的经验，从而对改造工作以及操作技能进行不断的提升。

参考文献

[1]祁新萍.基于氯碱弱化工艺的高强度生活废水处理能力研究[J].化工管理,2020(005):27-28.

[2]魏步云. 水电站电气自动化控制系统改造安装与调试研究[J].中国设备工程,2020(024):148-149.

[3]袁广水,李建平,童华斌.电絮凝法脱硫废水处理系统运行现状及零排放改造技术研究[J].今日自动化,2021(008):144-145.