Проблема и задача
Крупное предприятие, которое занимается добычей и переработкой титановой руды и тяжелой нефти, обратилось к нам с заданием сконструировать, изготовить и запустить систему очистки газов от хлора для опытной установки плазмохимического синтеза.
От установки плазмохимического синтеза выходит сухой и горячий газ с температурой ~ +250 градусов Цельсия и объемным расходом до 600 м3/час. Абгазы после установки плазмохимического синтеза требовалось очищать от газообразного хлора с начальной концентрацией 74000 мг/м3.
Главное требование заказчика заключалось в том, чтобы после очистки газов от хлора его наличие в приземной зоне было ниже требований гигиенической нормы. Дополнительно было выдано задание, чтобы температура раствора гипохлорита натрия, получаемого при нейтрализации хлора кальцинированной содой, не превышала +28 °C.
Решение
Большая сложность состояла в очень высокой концентрации хлора, выделяемого из опытной плазмохимической установки. Требовалось разработать систему газоочистки, способную справиться с этим. Нашими специалистами рекомендована насадочная абсорбционная колонна.
Для охлаждения газа после плазмохимической установки мы установили кожухотрубчатый теплообменник . В нем газ охлаждался с +250 до +30 градусов и после поступал в абсорберы.
В качестве основного газоочистного оборудования выбрали насадочную абсорбционную колонну . Для глубокой очистки газов от хлора мы последовательно установили два абсорбера. Система газоочистки обеспечивает нейтрализацию хлор-газа раствором кальцинированной соды с концентрацией – 120 кг/м3. Содовый раствор приготавливается в емкости с мешалкой. Рабочий расход – 1.21 м3/час. Объем циркулирующей жидкости на нейтрализацию (для орошения в абсорберах) при максимальной производительности установки плазмохимического синтеза составляет 12 м3/час.
Конструктивные элементы насадочной абсорбционной колонны, контактирующие с хлором и гипохлоритом, вызывающим коррозию металла, выполнены из стали 10Х17Н13М2Т. Насадочные тела выполнены из полимерных материалов.
Дополнительно система очистки газов от хлора комплектовалась химическими насосами, вентилятором высокого давления, pH-метром, датчиками уровня, расходомерами, датчиками давления и системой газоанализа, состоящей из датчика ДАХ-М-01-СL2-25, термохолодильника, побудителя тяги, фильтра и пробоотборной линии.
Общая сборка оборудования, 3d модель
Результат
В результате применения очистки газов от хлора состав выбросов соответствует санитарным нормам гигиенических нормативов ГН 2.1.6.1338-03. С учетом рассеивания (высота выброса 9,5 метра) в приземной зоне концентрация этого газа не превышает 0,03 мг/м3.