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    氯酸鈉尾氣利用制氫技術(shù)

    一、氫氣用途
          氫氣是主要的工業(yè)原料,也是最重要的工業(yè)氣體和特種氣體,在石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、浮法玻璃、精細有機合成、航空航天等方面有著(zhù)廣泛的應用。
          電解法制取氫氧化鈉、氯酸鈉等氯堿裝置產(chǎn)生大量氫氣,主要用途有:
          1.氫氣與氯氣反應制取鹽酸;
          2.煅燒紅寶石;
          3.制甲醇產(chǎn)品(須配套CO氣,如黃磷尾氣、電石爐尾氣、含CO煤氣等);
          4.加氫項目,如粗苯加氫、苯加氫、不飽和烴加氫項目等;
          5.小合成氨;
          6.作燃料用;
          7.罐裝氫氣產(chǎn)品等。

    二、氯酸鈉尾氣凈化技術(shù)
        
    1.尾氣來(lái)源
         氯堿工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分,是基礎化工原料的生產(chǎn)供應行業(yè),其堿、氯、酸等產(chǎn)品廣泛地應用于建材、化工、冶金、造紙、紡織、石油等工業(yè),在整個(gè)國家工業(yè)體系中占據著(zhù)十分重要的基礎性地位。
         氯堿工業(yè)所涉及的產(chǎn)品包含:燒堿、聚氯乙烯、鹽酸、液氯、氯化鈣、氯化鋇、三氯化鐵、漂白劑、甲烷氯化物、環(huán)氧化合物、氯溶劑、氯化石蠟、金屬鈉、氯酸鈉、高氯酸鈉、氯酸鉀、高氯酸鉀、直鏈烴、芳烴氯化物等有機、無(wú)機化工產(chǎn)品200余種。
     氯堿工業(yè)以工業(yè)鹽(氯化鈉)為原料,電解工業(yè)鹽水制成氫氧化鈉、鹽酸、氯氣、氫氣。如電解法制燒堿裝置、氯酸鈉裝置在電解過(guò)程中均產(chǎn)生大量含氫尾氣。如氯酸鈉尾氣中氫氣含量高達95%以上,含有氧氣、氯氣、水蒸汽等,詳細組成如下:

    尾氣名稱(chēng)

    組成(V%

    備注

    H2

    O2

    Cl2

    O2最高可達5%7%

    還含水蒸汽

    氯堿鹽尾氣

    96.5%

    3.5%

    65mg/Nm3

         可以看出,以電解法生產(chǎn)氫氧化鈉、氯酸鈉行業(yè),將產(chǎn)生大量的含氫尾氣。
        
    2.氯酸鈉尾氣凈化工藝簡(jiǎn)介
         從氯酸鈉尾氣組成可以看出,尾氣中主要雜質(zhì)組分有氧氣和氯氣。在環(huán)保方面,氯酸鈉尾氣中要求Cl2≤65mg/Nm3即可直接排放。但作為化工原料氣,要求尾氣中Cl2≤1ppm甚至更低。其凈化工藝如下:
         從電解(氫氧化鈉、氯酸鈉)裝置出來(lái)的含氫尾氣,首先經(jīng)多級堿洗粗脫氯處理,以脫出尾氣中絕大部分氯氣。然后進(jìn)行精脫氯處理,脫除尾氣中殘余的氯氣。最后進(jìn)入脫氧處理,將尾氣中氧氣予以脫除,確保凈化后的氫氣輸送及運輸的安全。經(jīng)脫氧后的氫氣,即可直接作為工業(yè)氫氣利用。

          3.氯酸鈉尾氣凈化工藝流程簡(jiǎn)圖
    氯酸鈉尾氣凈化工藝流程框圖

          4.產(chǎn)品規格
         氫氣中含Cl2≤1ppm(可按業(yè)主提出要求進(jìn)行設計)。
          5.承包范圍
          成都天成碳一化工有限公司可提供100~20000Nm3/h不同規模的含氫尾氣凈化裝置的技術(shù)轉讓、工程設計、部分硬件或工程總承包。

    三、工業(yè)上氫氣來(lái)源途徑
         氫氣是一種清潔能源,氫氣來(lái)源途徑很多,在工業(yè)上主要有以下幾種途徑:
         
    1.電解水制氫
         多采用鐵為陰極面,鎳為陽(yáng)極面的串聯(lián)電解槽(外形似壓濾機)來(lái)電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽(yáng)極出氧氣,陰極出氫氣。該方法成本較高,但產(chǎn)品純度大,可直接生產(chǎn)99.7%以上純度的氫氣。
     H2O電解=O2↑+2H2
         
    2.水煤氣(煤或焦炭造氣)制氫
          用無(wú)煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時(shí)反應而得水煤氣。
          C+H2O→CO+H2+Q
          凈化后再使它與水蒸氣一起通過(guò)觸媒令其中的CO轉化成CO2。
          CO+H2O→CO2+H
    2
          可得含氫量在80%以上的氣體,再通過(guò)濕法或干法脫去CO2,最后提純獲得氫氣產(chǎn)品,這種方法制氫成本較低、產(chǎn)量很大,設備較多,投資大,對于大規模用氫項目裝置,如合成氨廠(chǎng)多用此法。
          成都天成碳一化工有限公司可提供千方級中小規模的煤造氣或焦炭造氣制一氧化碳、制氫技術(shù)。
         
    3.天然氣制氫
          天然氣制取的氫氣產(chǎn)量很大,常用于汽油加氫,石油化工和化肥廠(chǎng)所需的氫氣,這種制氫方法在世界上很多國家都采用,國內大型的化肥廠(chǎng)、石油化工基地等都用這方法制氫氣。
          成都天成碳一化工有限公司可提供不同規模的天然氣制氫技術(shù)。
           4.焦爐煤氣制氫
          焦爐煤氣制氫可采用冷凍法或變壓吸附制氫。將初步提凈的焦爐氣加壓,經(jīng)冷凍處理,使其他氣體液化而剩下氫氣;或經(jīng)變壓吸附即可獲得氫氣。
          成都天成碳一化工有限公司可提供不同規模的焦爐煤氣制氫技術(shù)。
           5.甲醇裂解制氫
          甲醇裂解制氫是利用甲醇和脫鹽水在催化劑作用下,甲醇分解為氫氣和一氧化碳,一氧化碳和水反應生成氫氣和二氧化碳,最后將含有氫氣和二氧化碳的混合氣經(jīng)脫碳處理即可獲取氫氣產(chǎn)品。甲醇裂解制氫適用于中小規模的用氫項目。
          成都天成碳一化工有限公司可提供不同規模的甲醇裂解制氫技術(shù)。
         
    6.電解食鹽水的副產(chǎn)氫
          在氯堿工業(yè)中副產(chǎn)多量較純氫氣,除供合成鹽酸外,還可經(jīng)提純生產(chǎn)普氫或純氫。
          成都天成碳一化工有限公司可提供不同規模的電解行業(yè)副產(chǎn)氫氣凈化技術(shù)。

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