国内氯碱行业氯氢处理系统分析检测现状调查报告

费红丽

(1.全国氯碱工业信息中心，辽宁 葫芦岛 125000；2.锦西化工研究院有限公司，辽宁 葫芦岛 125000)

笔者在2016—2017年国内氯碱行业盐水精制工艺状况调查[1]的基础上，对国内34家氯碱生产企业的分析检测系统进行了全方位的调查，包括氯碱生产整个过程中的9个工艺系统中100多个检测项目、80多种技术和60种设备及设备来源进行了整理、统计分析，其中氯氢处理部分论述如下。

1 氯处理系统分析检测调查数据

1.1 氯处理系统分析检测调查数据

氯处理系统分析检测调查数据如表1所示。

表1 液氯分析检测调查数据Table 1 Investigation data of liquid chlorine analysis and determination

续表

续表

续表

1.2 氯处理系统分析检测调查数据分析

该次调查共收到28家氯碱企业的液氯分析检测调查数据，统计分析如下。

(1)氯的纯度。

采用硫代硫酸钠吸收法、量气法、气体吸收法分析原氯纯度(体积分数)，所用仪器和设备有四川蜀牛玻璃仪器公司的奥式吸收瓶，天津市天波玻璃仪器有限公司的氯气吸收法分析装置，浙江福立分析仪器有限公司的气相色谱分析仪，东光县兴程玻璃仪器厂的双头气量管，东光县兴程玻璃仪器厂的氯气测量管，以及气体量管、正压管、奥氏气体分析仪；采用碘化钾吸收法、硫代硫酸钠吸收法、NaOH吸收法分析液氯纯度，所用仪器和设备有天津市天波玻璃仪器有限公司的氯气吸收法分析装置以及GB 5138—2006中规定的设备，东光县兴程玻璃仪器厂的氯气测量管、双头气量管，上海申波电子检测仪器有限公司的碘化钾吸收法分析装置，天津市天波玻璃仪器有限公司的吸收法分析装置，以及两通分析量管、量气管等。。

在分析原氯时，因吸收液出现问题，气量管漏气导致氯气分析纯度误差大，更换吸收液、涂考克油后，问题得到解决；在分析液氯时，因试剂失效导致碘化钾吸收法数值不准确，及时更换试剂后问题得到解决；因考克缺油导致双头气量管漏液，及时涂考克油后，问题得到解决。

原氯中φ(Cl2)控制指标低的≥80%，高的≥99.8%；液氯中φ(Cl2)控制指标低的≥99.5%，高的≥99.8%。

(2)氯中含氢。

采用天津市天波玻璃仪器有限公司的燃烧管，奥氏气体分析仪以及氢气计量管等进行分析。

原氯中φ(H2)控制指标低的≤2×10-4，高的≤2×10-3。

(3)原氯中的水。

采用氢气燃烧法、重量法/P2O5吸水法进行分析，所用仪器和设备有岛津企业管理(中国)有限公司的电子天平和U形管，四川蜀牛玻璃仪器公司的吸收甲球，葵花玻璃仪器制造厂的过滤管、吸收管、流量计及实验室常用玻璃仪器，天津市天波玻璃仪器有限公司的微量水分吸收管，德国CMC仪器公司的微量水分仪，上海第二天平仪器厂的机械天平，东光县兴程玻璃仪器厂的氯气测量管，以及合水分析仪、奥氏气体分析仪，氢气计量管等 。

因排线接触不良导致显示器屏坏，重新接排线后问题得到解决；因空气湿度较大导致重量法分析结果误差大，控制湿度<50%再取样分析，问题得到解决。

原氯中w(H2O)控制指标高的≤2×10-4，低的≤1×10-4。

(4)氢气与氯气的体积分数之比。

采用爆炸法、燃烧法分析原氯中的氢气与氯气的体积分数比，所用设备有爆炸筒、氢气燃烧分析装置；采用色谱法/碘化钾吸收法分析废氯中的氢气与氧气的体积分数比，所用仪器和设备有浙江福利分析仪器有限公司的色谱仪。

在分析时废氯中的氢气与氯气的体积分数比，因氯气腐蚀色谱柱导致峰分离得较差，1月老化1次色谱柱后，问题得到解决。

原氯中φ(H2)/φ(Cl2)值的控制指标低的≤0.03，高的≤0.4；

废氯中φ(H2)/φ(Cl2)值的控制指标低的≤0.4，高的≤3.5。

(5)废氯中含氯。

采用气体吸收法、硫代硫酸钠吸收法进行分析。所用仪器和设备有四川蜀牛玻璃仪器公司的奥式吸收瓶，天津市天波玻璃仪器有限公司的氯气吸收法分析装置，东光县兴程玻璃仪器厂的双头气量管，天津市天波玻璃仪器有限公司的吸收法仪器，东光县兴程玻璃仪器厂的氯气测量管，以及奥氏气体分析仪、气体量管等。

在分析过程中，因考克缺油导致双头气量管漏液，及时涂考克油，问题得以解决； 因吸收液有问题造成量管漏气导致吸收法分析纯度误差大，更换吸收液，涂考克油后，问题得到解决。

废氯中φ(Cl2)控制指标≥65%。

(6)废气吸收中的碱液。

w(NaOH)循环质量分数控制指标为15%～16%。

循环碱温度控制指标≤55 ℃。

2 氢处理系统分析检测调查数据

2.1 氢处理系统分析检测调查数据

氢气处理系统分析检测调查数据见表2。

表2 氢气处理系统分析检测调查数据Table 2 Investigation data of analysis and determination of hydrogen system

续表

2.2 氢处理系统分析检测调查数据分析

该次调查共收到23家氯碱企业的氢处理系统分析检测调查数据，统计分析如下。

(1)进、出系统氢气。

采用氢气燃烧法、气相色谱法等进行分析，所用仪器和设备有上海海欣色谱仪器有限公司、北京东西电子的气相色谱仪，以及奥氏气体分析仪、氢气计量管等。因微量水分进入色谱柱导致氧氮峰分离效果差，采取每季度老化1次色谱柱的方法，该问题得到了解决；因取样口不净、操作有误、取样瓶漏气而使爆炸球出现问题，导致爆炸球测定数据不准，采取清洗取样口、保证正确操作、更换取样瓶等措施后，问题得到解决；因色谱柱出问题导致气相色谱仪不出峰、含量变化大，老化色谱柱后问题得到解决。

进系统φ(H2)控制指标低的≥98%，高的≥99.9%；出系统φ(H2)控制指标低的≥95%，高的≥99.9%。

(2)进、出系统氢中的氧。

采用色谱法进行分析，所用仪器和设备有安捷伦科技有限公司、温岭市福立分析仪器有限公司、上海海欣色谱仪器有限公司、山东鲁南瑞虹、北京东西电子、岛津制作所株式会社、上海天美仪器有限公司、PE的气相色谱仪，上海美西智能电子仪器有限公司的测氧仪等。

因腐蚀性气体、腐蚀填充物导致色谱出现拖尾峰，采取每季度老化1次色谱柱后，问题得到解决；因取样瓶不净、取样阀不净或堵塞、操作失误导致色谱仪出问题造成分析数据不准，采取清洗取样瓶、不乱装样品、清洗取样阀、检修设备、保证正确操作后，问题得到解决；因色谱柱出问题导致色谱不出峰、含量变化大，老化色谱柱后，问题得到解决。

进系统氢中φ(O2)控制指标低的≤0.2%，高的<1%；出系统氢中φ(O2)控制指标低的<6×10-7，高的<0.5%。

致谢

该次调查历时近1年，几十家氯碱企业、100多名氯碱技术人员接受调查，相关企业的领导和个人都给予了不同程度的支持，特别是得到了反馈调查表的34家氯碱企业的领导和同仁的全力支持。

该次调查得到了全国氯碱工业信息中心副主任、锦西化工研究院有限公司氯碱中心主任高旭东的大力支持，得到了保定市顺业通用电器有限公司、江苏一脉科技有限公司、利曼、瑞士万通中国有限公司和德国斯派克分析仪器公司等企业的赞助。

笔者仅在此表示衷心的感谢！