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技术成果
 
氯酸钠尾气利用制氢技术

一、氢气用途
      氢气是主要的工业原料,也是最重要的工业气体和特种气体,在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。
      电解法制取氢氧化钠、氯酸钠等氯碱装置产生大量氢气,主要用途有:
      1.氢气与氯气反应制取盐酸;
      2.煅烧红宝石;
      3.制甲醇产品(须配套CO气,如黄磷尾气、电石炉尾气、含CO煤气等);
      4.加氢项目,如粗苯加氢、苯加氢、不饱和烃加氢项目等;
      5.小合成氨;
      6.作燃料用;
      7.罐装氢气产品等。

二、氯酸钠尾气净化技术
    
1.尾气来源
     氯碱工业是国民经济的重要组成部分,是基础化工原料的生产供应行业,其碱、氯、酸等产品广泛地应用于建材、化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业,在整个国家工业体系中占据着十分重要的基础性地位。
     氯碱工业所涉及的产品包含:烧碱、聚氯乙烯、盐酸、液氯、氯化钙、氯化钡、三氯化铁、漂白剂、甲烷氯化物、环氧化合物、氯溶剂、氯化石蜡、金属钠、氯酸钠、高氯酸钠、氯酸钾、高氯酸钾、直链烃、芳烃氯化物等有机、无机化工产品200余种。
 氯碱工业以工业盐(氯化钠)为原料,电解工业盐水制成氢氧化钠、盐酸、氯气、氢气。如电解法制烧碱装置、氯酸钠装置在电解过程中均产生大量含氢尾气。如氯酸钠尾气中氢气含量高达95%以上,含有氧气、氯气、水蒸汽等,详细组成如下:

尾气名称

组成(V%

备注

H2

O2

Cl2

O2最高可达5%7%

还含水蒸汽

氯碱盐尾气

96.5%

3.5%

65mg/Nm3

     可以看出,以电解法生产氢氧化钠、氯酸钠行业,将产生大量的含氢尾气。
    
2.氯酸钠尾气净化工艺简介
     从氯酸钠尾气组成可以看出,尾气中主要杂质组分有氧气和氯气。在环保方面,氯酸钠尾气中要求Cl2≤65mg/Nm3即可直接排放。但作为化工原料气,要求尾气中Cl2≤1ppm甚至更低。其净化工艺如下:
     从电解(氢氧化钠、氯酸钠)装置出来的含氢尾气,首先经多级碱洗粗脱氯处理,以脱出尾气中绝大部分氯气。然后进行精脱氯处理,脱除尾气中残余的氯气。最后进入脱氧处理,将尾气中氧气予以脱除,确保净化后的氢气输送及运输的安全。经脱氧后的氢气,即可直接作为工业氢气利用。

      3.氯酸钠尾气净化工艺流程简图
氯酸钠尾气净化工艺流程框图

      4.产品规格
     氢气中含Cl2≤1ppm(可按业主提出要求进行设计)。
      5.承包范围
      成都天成色偷偷有限公司可提供100~20000Nm3/h不同规模的含氢尾气净化装置的技术转让、工程设计、部分硬件或工程总承包。

三、工业上氢气来源途径
     氢气是一种清洁能源,氢气来源途径很多,在工业上主要有以下几种途径:
     
1.电解水制氢
     多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气,阴极出氢气。该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气。
 H2O电解=O2↑+2H2
     
2.水煤气(煤或焦炭造气)制氢
      用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气。
      C+H2O→CO+H2+Q
      净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2
      CO+H2O→CO2+H
2
      可得含氢量在80%以上的气体,再通过湿法或干法脱去CO2,最后提纯获得氢气产品,这种方法制氢成本较低、产量很大,设备较多,投资大,对于大规模用氢项目装置,如合成氨厂多用此法。
      成都天成色偷偷有限公司可提供千方级中小规模的煤造气或焦炭造气制一氧化碳、制氢技术。
     
3.天然气制氢
      天然气制取的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,国内大型的化肥厂、石油化工基地等都用这方法制氢气。
      成都天成色偷偷有限公司可提供不同规模的天然气制氢技术。
       4.焦炉煤气制氢
      焦炉煤气制氢可采用冷冻法或变压吸附制氢。将初步提净的焦炉气加压,经冷冻处理,使其他气体液化而剩下氢气;或经变压吸附即可获得氢气。
      成都天成色偷偷有限公司可提供不同规模的焦炉煤气制氢技术。
       5.甲醇裂解制氢
      甲醇裂解制氢是利用甲醇和脱盐水在催化剂作用下,甲醇分解为氢气和一氧化碳,一氧化碳和水反应生成氢气和二氧化碳,最后将含有氢气和二氧化碳的混合气经脱碳处理即可获取氢气产品。甲醇裂解制氢适用于中小规模的用氢项目。
      成都天成色偷偷有限公司可提供不同规模的甲醇裂解制氢技术。
     
6.电解食盐水的副产氢
      在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外,还可经提纯生产普氢或纯氢。
      成都天成色偷偷有限公司可提供不同规模的电解行业副产氢气净化技术。

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