目前，江苏北方氯碱集团有限公司（以下简称北方氯碱公司）的离子膜烧碱生产能力是10万t/a，配套的氯氢处理装置有2套，老装置能够处理4万t/a烧碱装置产生的Cl 2和H 2，新装置能够处理6万t/a烧碱装置产生的Cl 2和H 2。这2套氯氢处理装置分别于1997年2月和2005年8月建成投产。在新装置的建设上，北方氯碱公司认真总结本企业在实际生产中的得失，充分借鉴同行业的生产经验，消化吸收新工艺、新设备和新材料，更多地考虑节能、环保及安全因素。下面从工艺流程、主要设备的选型、节能等几个方面比较这2套氯氢处理装置。
1氯气冷却和除水雾单元老装置工艺流程为：来自电解的湿氯气首先进入2个并联的一段钛冷却器，与管间的冷却水进行热交换，再进入二段钛冷却器（1个）和水雾捕集器，冷凝的氯水送去脱氯。3个钛冷却器选用换热面积为110 m 2的列管式冷却器，由于湿氯气与冷却水的温差较大，换热器选用填料形式，缺点是冷却水易从填料密封处泄漏，影响现场环境。水雾捕集器为填充式除雾器，用硬PVC材料制成，强度差，易泄漏。
新装置增加了氯水洗涤塔，电解来的湿氯气首先进入此塔，用常温氯水喷淋洗涤，除去氯气夹带的盐雾等杂质。氯气温度降至45，然后进入1个换热面积为150 m 2的钛列管式冷却器（为固定管板式），*后在水雾捕集器内除去水滴。新装置中的水雾捕集器壳体为PVC /FRP复合结构，内层PVC在氯系统中具有优异的耐腐蚀性能，外层FRP用来增加设备的强度，保证设备安全使用。过滤筒选自国内生产纤维除雾器的专业企业，除雾效率高，骨架用海特隆树脂加工而成，既有很好的强度，又耐湿氯气的腐蚀。
2氯气干燥和加压输送单元老装置工艺流程为：从水雾捕集器出来的氯气进入1个泡沫干燥塔，与浓硫酸在塔板的表面接触，形成泡沫吸收层，氯气中的水被硫酸吸收实现氯气的干燥；干燥后的氯气由塔顶排出，经酸雾捕集器除去氯气中夹带的硫酸雾沫后，由纳氏泵（液环式压缩机）压缩为150 200 kPa，送入各需用部门。泡沫塔是有溢流的筛板塔，用硬质PVC材料制成。塔体内径700 mm，壁厚16 mm，有4层塔板，塔的顶部设有旋流除沫器，塔板筛孔直径3 mm，孔间距8 mm，正三角形排列。泡沫干燥塔的优点是传质速率高，生产强度大，体积小，占地少，制造和维修方便，但泡沫干燥塔的阻力损失大。纳氏泵是液环式压缩机，加压输送氯气时用浓硫酸作为循环介质。虽然纳氏泵曾经在氯碱企业广泛应用，但它的能力低，电耗大，寿命短，维修量大，维修工作环境差。压缩过程中，浓硫酸会吸收氯气中残留的水，其浓度会降低，对金属的腐蚀性增强，叶轮受到腐蚀后，将影响纳氏泵的正常运转。由于使用了浓硫酸，一些杂质会随着浓硫酸进入纳氏泵，其中的固体微粒使机械密封面摩擦副精度降低，造成泄漏。
新装置的工艺流程为：从水雾捕集器出来的氯气进入段填料干燥塔、段填料干燥塔和泡罩填料干燥塔，与浓硫酸在塔内逆流接触干燥。干燥后的氯气经酸雾捕集器，由透平压缩机加压输送。上述3个塔的塔径皆为1 400 mm，壳体为PVC /FRP复合结构，填料选用57的CPVC多面空心球。段、段填料干燥塔的填料有2层，各为3 000 mm高，中间设有硫酸再分布器。泡罩填料干燥塔内有5层安装泡罩的塔盘，塔盘间距700 mm，共110个泡罩，塔的下部设有填料层，高2 800 mm.
填料塔的特点是运行稳定，控制方便，操作弹性大，设备阻力小，各个塔内可以加入不同浓度的硫酸并循环冷却，以达到较好的干燥效果，满足透平压缩机的要求；但设备大，投资多。在新装置中，透平压缩机的使用是*大的成功。自使用透平压缩机以来，生产管理大为方便，经济效益明显提高。透平压缩机选用杭州振兴工业泵制造有限公司生产的LY J - 2200 /0. 30型离心式氯气压缩机2个， 1开1备。
振兴工业泵制造有限公司供应的是一套机组，包括主机、油站、一级冷却器、二级冷却器及相应的电器、仪表装置。主机由压缩机和电动机组成，安装于同一底座上，采用直连的方式，结构紧凑。连轴器采用膜片连轴器，易于安装找正。压缩机为两级压缩，二级直齿增速后，叶轮转速高达22 360 r/m in.叶轮形式为半开式，强度高。由于转速高，整个传动装置配置了专用的油站，保证了设备的润滑冷却；油站上安装有高位油箱，当电网停电时，虽然油泵停止工作，但高位油箱在短时间内可以继续供油，避免了传动装置磨损、烧伤咬死。由于氯气在压缩机内的摩擦会产生热，为防止氯气温度过高产生氯火，一级压缩后设置了一级冷却器，待氯气温度降低后再进行二级压缩，再经二级冷却器冷却进入下一道工序。
与纳氏泵相比，透平压缩机*大的优势就是输送量大，所需动力少。如不考虑实际操作中的各种因素，单从理论上比较， LY J- 2200 /0. 30型透平压缩机的设计流量为2 200 m 3 /h，配用电机功率为160 kW，如选用纳氏泵压缩同样的氯气量，则需要YLJ- 1200 /0. 30型的纳氏泵和YLJ- 1000 /0. 30型的纳氏泵各1个，分别配置110 kW和132 kW的电机，总功率为242 kW.
根据透平压缩机在北方氯碱公司1年多的运行，以下几个方面应是关注的焦点。
（1）透平压缩机比较精密，其对氯中含水及其他杂质（主要是硫酸雾）的要求亦相应提高，一般要求含水质量分数低于0. 02%.含有水和酸雾的氯气对透平压缩机的腐蚀主要集中在叶轮上，虽然叶轮材质选用了特殊的合金，强度高，耐磨，耐腐蚀，但是如果氯中含水和杂质长期超标，叶轮表面仍会出现局部腐蚀，酸泥会在叶轮表面聚集。叶轮的转速达到了22 360 r/m in，在使用前都经过了严格的动平衡试验，即使叶轮轻微腐蚀，也会造成机组震动过大，运转不稳定。
（2）透平压缩机的轴封采用的气体密封为迷宫方式，密封气为经过干燥处理的氮气或仪表空气，密封性能可靠。实际操作中，应注意气源的干燥程度和压力的稳定情况，要保证气源的含湿量小于0. 01% ，压力稳定在0. 25 0. 30 MPa.压力出现波动，要及时调节气封压力调节阀开度。机组停车时，为防止氯气泄漏，不应关闭气封。
（3）要防止因氯气冷却器渗漏而损坏透平压缩机。一级冷却器和二级冷却器都选用列管式换热器，氯气走壳程，水走管程，冷却器的换热面积为60 m 2，材质为碳钢。由于各种原因，如使用时间长、氯中含水超标、冷却水质量有问题以及冷却器的制作质量有问题等，冷却器的换热管会渗漏。防止透平压缩机腐蚀是必须考虑的问题。由于换热介质为氯气和水，干燥的氯气对碳钢的腐蚀轻微，而氯气一旦和水接触就会发生化学反应： Cl 2 + H 2 O HCl+ HClO，生成的盐酸和次氯酸对碳钢具有强腐蚀性。
*常用的方法就是降低冷却水的压力，使氯气压力大于水的压力，一旦换热管发生渗漏，在压力差的作用下，氯气由管程流向壳程，使腐蚀集中于换热器本身，在短时间内避免透平压缩机受到腐蚀。在实际操作中，实行冷却器无压回水，定期检测冷却水中的微量氯以确定冷却器是否泄漏。
（4）氯火是透平压缩机*大的安全隐患，各级压缩后的氯气出口温度必须远低于149 ！。
3氢气冷却和加压输送单元两套氢气处理装置的工艺流程基本一致，从电解槽出来的氢气在氢气冷却塔内冷却和洗涤，除去氢气夹带的盐碱和其他固体杂质，同时降低氢气的温度，大部分水蒸气因而得以冷凝除去，冷却后的氢气由氢气压缩机压缩到0. 08 M Pa后送入下一道工序。这样，压缩氢气时，应新老烧碱装置所产生的氢气合并到一起压缩，选用处理能力更大的水环压缩机，既减少了设备的数量、备件和维修量，又节约了用电。
