专利名称：氯气干燥方法
技术领域：
本发明涉及一种氯气干燥方法。
背景技术：
众所周知，食盐水溶液电解制备烧碱的生产装置联产有近90%量的饱含 水分、温度达到90。C的湿氯气。它几乎对钢铁及绝大多数金属构成腐蚀的 威胁，只有少量的有色金属、贵金属和非金属材料才能幸免。对于氯气产 品的生产、运输、使用等环节带来了极大的难题，因此将湿氯气进行脱水 干燥是氯气处理单元势在必行的处理手段。按照不同水分含量对碳钢的腐 蚀速率，干燥、脱水后的氯气中的含水分量必须保持在100ppm以下，才能 使碳钢的腐蚀速率达到可接受的程度。
国内外的所有"氯碱企业"几乎都采用了浓硫酸溶液对"湿氯气"进行干 燥脱水的方式，用于湿氯气干燥脱水的方法也是种类繁多。有的采用一组 大型的填料塔、也有采用板式塔与填料塔串联使用的组合塔；而国内使用 最多的是多台并联的泡沫塔。目的只有一个，就是要将氯气中的含水分量 降到最低，以满足氯气生产、运输和使用时的需要。可是不同干燥塔器组 合的干燥效果，却是大不一样。
发达国家以及国内引进的大型离子膜烧碱生产装置，氯气干燥脱水处理 采用的填料塔组和板式塔、填料塔组合的干燥方式，氯气干燥效果较好。 经过干燥脱水后，氯气中所含的水分量可达50ppm以下。但是一次性投资 相当大，运行费用成倍增加，占地面积很大，尤其是所选用的干燥设备材
4质价格不菲；
而国内中小型"氯碱企业"采用的泡沫筛板塔干燥方式，尽管比较经济、 实用，运行成本较低；但是氯气干燥脱水效果比较差。经过干燥脱水后， 氯气中的水分含量仍能高达600ppm以上，甚至更高。据《中国氯碱工业协 会》统计，目前国内的氯气干燥脱水后的平均含水分还是在400ppm以上， 给氯气生产、运输、使用等环节带来的麻烦还是不小。十分迫切地需要既 适用于我国的国情、又能满足高效地完成氯气干燥脱水需要的新型氯气干 燥设备问世。
发明内容
本发明的目的是提供一种氯气干燥方法，以克服原先氯气干燥工艺技 术中存在的上述缺陷。
本发明的氯气干燥方法，是在塔状的干燥塔中进行的，所述的干燥塔 包括设置在塔体内中部带筛孔和内溢流管的内溢流塔板，内溢流塔板上方 为浓硫酸干燥段，内溢流塔板下方为稀硫酸干燥段；
温度为10 12t:重量浓度为71~73%的稀硫酸由设置在稀硫酸干燥段 上部的稀硫酸入口进入塔体，由上往下；
温度为10 12'C重量浓度为96 98%的浓硫酸由设置在浓硫酸干燥段 上部的浓硫酸入口进入塔体，由上往下；
温度为10 14'C的水分的重量含量为0.34 0.38%的氯气由设置在稀硫 酸干燥段下部的原料气入口进入塔体，逆流向上；
吸收了水分的稀硫酸，温度为14 16'C，重量浓度为71 73%，由设 置在稀硫酸干燥段下部稀硫酸入口排出；脱除了水分的氯气，温度为18 20°C，穿过内溢流塔板的筛孔，进入 浓硫酸干燥段，与所述的浓硫酸接触，其目的是降低氯气温度，从而降低 氯气中残留水分的饱和蒸汽压，温度为18 2(TC的氯气从干燥塔顶部的净 化气出口排出，温度升高至16 19"C的浓硫酸，由设置在浓硫酸干燥段下 部的浓硫酸出口排出。
本发明的方法，优点是十分显著的，可以采用较大的液气比进行操作， 气体进出口温差减少到不足6 8°C。从而可以降低硫酸液面上的水蒸汽分 压，提高干燥效果，氯气中水分含量降至100ppm以下(冬季可达50ppm)， 因此，在提高提高干燥效果的同时，也降低了能耗。
图l为本发明的干燥塔。
具体实施例方式
参见图1，所述的干燥塔，包括
圆筒状的塔体l;
设置在塔体1内中部带筛孔和内溢流管201的内溢流塔板2，内溢流塔 板2上方为浓硫酸干燥段3，内溢流塔板2下方为稀硫酸干燥段4;
设置在浓硫酸干燥段3和稀硫酸干燥段4中带筛孔的外溢流塔板5;
与上一块外溢流塔板5处的塔体1上的溢流出口 601和下一块外溢流 塔板5处的塔体1上的溢流入口 602相连接的外溢流管6，外溢流管6上设 有溢流堰603;
设置在浓硫酸干燥段3上部第一浓硫酸入口 301;
设置在内溢流塔板2上方的第二浓硫酸入口 3011设置在浓硫酸干燥段3下部的浓硫酸出口 302; 设置在稀硫酸干燥段4上部的稀硫酸入口 402; 设置在稀硫酸干燥段4下部的稀硫酸出口 403; 设置在塔体底部的氯气入口 401; 设置在塔体顶部的净化气出口 109;
优选的，设置在内溢流塔板2和外溢流塔板4上的筛孔为上小下大的
异径孔，使每个筛孔都成了一个小小的喷嘴，使塔板上气流分布更加均匀,
气液相的"湍动"更为激烈，有利于气液相的传质吸收；更重要的是气流 通过塔板的压力降却大为降低。
本发明的氯气干燥方法，是在图1所示的塔状的干燥塔中进行的；
温度为10 12t重量浓度为71 73%的稀硫酸由设置在稀硫酸干燥段4 上部的稀硫酸入口 402进入塔体1，由上往下；
温度为10 12'C重量浓度为96 98X的浓硫酸由设置在浓硫酸干燥段 3上部的第一浓硫酸入口301进入塔体1，由上往下；
温度为10 14°C、水分的重量含量为0.34~0.38%的氯气由设置在稀硫 酸干燥段4下部的原料气入口401进入塔体1，逆流向上；
吸收了水分的稀硫酸，温度为16 19'C，重量浓度为72%，由设置在 稀硫酸干燥段4下部稀硫酸入口 403排出；
脱除了水分的氯气，温度为18 2(TC，穿过内溢流塔板2的筛孔，进 入浓硫酸干燥段3，与所述的浓硫酸接触，其目的是降低氯气温度，从而降 低氯气中残留水分的饱和蒸汽压，温度为18 2(TC的氯气从干燥塔1顶部 的净化气出口109排出，温度升高至16 19'C的浓硫酸，由设置在浓硫酸干燥段3下部的浓硫酸出口 302排出。
优选的，从所述的浓硫酸出口 302排出的、温度为16 19。C的浓硫酸 冷却至10 12'C后，通过第二浓硫酸入口 3011进入干燥塔，由内溢流管 20流下进入稀硫酸干燥段4，与重量浓度为71 73%的稀硫酸混合至重量 浓度为78 80%的稀硫酸；
优选的，稀硫酸干燥段4的上一块外溢流塔板5上的稀硫酸通过外溢 流管6流入下一块外溢流塔板5;
优选的，浓硫酸干燥段3的上一块外溢流塔板5处的浓硫酸通过外溢 流管6流入下一块外溢流塔板5;
优选的，稀硫酸干燥段4中，氯气与所述稀硫酸的气液比为0.002米3/
米3;
优选的，浓硫酸干燥段3中，氯气与所述浓硫酸的气液比为0.0022米 3沐3。
实施例1
采用图1所示的干燥塔进行氯气干燥。 操作参数如下
原料氯气温度为14'C，水分的重量含量为0.36%; 稀硫酸干燥段4:
进入稀硫酸干燥段4的稀硫酸的重量浓度为72%，温度为10'C，进入 稀硫酸干燥段4的浓硫酸的重量浓度为97.6%，温度为12°C，混合后的稀 硫酸的重量浓度为79%;
稀硫酸干燥段4中，氯气与所述稀硫酸的气液比为0.002米3/米3;浓硫酸干燥段3:
进入浓硫酸干燥段4的浓硫酸的重量浓度为98%，温度为l(TC。 浓硫酸干燥段3中，氯气与所述浓硫酸的气液比为0.0022米3/米3; 从干燥塔顶部排出的净化氯气中，水分含量为100ppm。
实施例2
采用图1所示的干燥塔进行氯气干燥。 操作参数如下-
原料氯气温度为10'C，水分的重量含量为0.34%; 稀硫酸干燥段4:
进入稀硫酸干燥段4的稀硫酸的重量浓度为72%,温度为1(TC，进入 稀硫酸干燥段4的浓硫酸的重量浓度为97%，温度为12'C，混合后的稀硫 酸的重量浓度为80%;
稀硫酸干燥段4中，氯气与所述稀硫酸的气液比为0.002米3/米3;
浓硫酸干燥段3:
进入浓硫酸干燥段4的浓硫酸的重量浓度为97°%，温度为10°C。 浓硫酸干燥段3中，氯气与所述浓硫酸的气液比为0.0022米3/公斤； 从干燥塔顶部排出的净化氯气中，水分含量为90ppm，温度为20'C。
权利要求
1. 氯气干燥方法，其特征在于，是在塔状的干燥塔中进行的；温度为10～12℃重量浓度为71～73％的稀硫酸由设置在稀硫酸干燥段(4)上部的稀硫酸入口(402)进入塔体(1)，由上往下；温度为10～12℃重量浓度为96～98％的浓硫酸由设置在浓硫酸干燥段(3)上部的第一浓硫酸入口(301)进入塔体(1)，由上往下；温度为10～14℃、水分的重量含量为0.34～0.38％的氯气由设置在稀硫酸干燥段(4)下部的原料气入口(401)进入塔体(1)，逆流向上；吸收了水分的稀硫酸，温度为16～19℃，重量浓度为72％，由设置在稀硫酸干燥段(4)下部稀硫酸入口(403)排出；脱除了水分的氯气，温度为18～20℃，穿过内溢流塔板(2)的筛孔，进入浓硫酸干燥段(3)，与所述的浓硫酸接触，温度为18～20℃的氯气从干燥塔(1)顶部的净化气出口(109)排出，温度升高至16～19℃的浓硫酸，由设置在浓硫酸干燥段(3)下部的浓硫酸出口302排出。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述的浓硫酸出口(302) 排出的、温度为16 19-C的浓硫酸冷却至10 12'C后，通过第二浓硫酸入 口 (3011)进入干燥塔，由内溢流管(20)流下进入稀硫酸干燥段(4)， 与重量浓度为71 73%的稀硫酸混合至重量浓度为78 80%的稀硫酸。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，稀硫酸干燥段(4)的 上一块外溢流塔板(5)上的稀硫酸通过外溢流管(6)流入下一块外溢流 塔板(5)。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，浓硫酸干燥段(3)的上一块外溢流塔板(5)处的浓硫酸通过外溢流管(6)流入下一块外溢流 塔板(5)。
5. 根据权利要求1 4所述的方法，其特征在于，稀硫酸干燥段(4) 中，氯气与所述稀硫酸的气液比为0.002米3沐3。
6. 根据权利要求1 4所述的方法，其特征在于，浓硫酸干燥段(3) 中，氯气与所述浓硫酸的气液比为0.0022米3/米3。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，浓硫酸干燥段(3)中， 氯气与所述浓硫酸的气液比为0.0022米3/米3。
全文摘要
本发明公开了一种氯气干燥方法，温度为10～12℃重量浓度71～73％的稀硫酸由稀硫酸干燥段上部的稀硫酸入口进入塔体，温度为10～12℃重量浓度96～98％的浓硫酸由浓硫酸干燥段上部的第一浓硫酸入口进入塔体，温度为10～14℃、水分的重量含量0.34～0.38％的氯气由稀硫酸干燥段下部的原料气入口进入塔体，吸收了水分的稀硫酸，由稀硫酸干燥段下部稀硫酸入口排出，脱除了水分的氯气，从干燥塔顶部的净化气出口排出，温度升为16～19℃的浓硫酸，由浓硫酸干燥段下部的浓硫酸出口排出。本发明可以采用较大的液气比进行操作，气体进出口温差小，氯气中水分含量降至100ppm以下，在提高干燥效果的同时，降低了能耗。
文档编号C01B7/01GK101503179SQ20091004811
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日
发明者沈佳逸, 沈志良 申请人:上海工程化学设计院有限公司