イオン膜電解による湿り塩素ガスの熱量利用
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当社の北化機自然循環電解槽では、設計上、二次食塩水装置と電解装置が離れており、キレート樹脂塔に入る食塩水は蒸気で加熱されます。樹脂塔を出た後は精製食塩水タンクに入り、そこから精製食塩水高置きタンクにポンプで送られます。精製食塩水タンクと精製食塩水高置きタンクの間には熱交換器はありません。 イオン交換膜電解によって得られた湿った塩素ガスは、216バルブを経て塩素乾燥工程の塩水洗浄塔に送られる。この湿った塩素ガスの熱は十分に活用されていませんが、この熱はどのように利用すればよいでしょうか。電解槽に入れる精製塩水を加熱するために使えますか？ ご指導をお待ちしております。
素晴らしいアドバイスです。この潜熱は他の電解槽の設計においても活用でき、一方では塩素ガス中の水蒸気の熱を回収でき、他方では塩素ガスの体積を減少させることができます。これにより塩素ガスの輸送が容易になり、塩素ガス管の直径を小さくできるため、投資コストも削減できます。 この熱量はすべて、セル内の食塩水を加熱するために利用でき、他のタイプの電解槽の工程設計においても成功裏に応用されている。
精製塩水を加熱するよりも、濾過済み塩水を加熱した方が良い。電解槽から出る湿った塩素ガスと濾過済み塩水を熱交換させることで、塩素ガス中の水分の一部を凝縮させることができる。濾過済み塩水は熱交換器で湿った塩素ガスと熱交換した後、夏季においても樹脂塔へ供給するための温度要件をほぼ満たすことができ、さらに蒸気も節約できる。欠点として、濾過された食塩水の供給が突然途絶えると、物質と湿った塩素ガスとの熱交換が行われないため、システム内の塩素ガス濃度に変動が生じます。
樹脂塔に供給されるろ過済み食塩水を加熱するのに十分使用でき、既にこの方式を採用している企業もある。熱交換器は高性能でなければならず、もし液が混入すると深刻な結果を招く
投稿者と同じ北化機のプロセスで、現在私たちは湿った塩素ガスを精製塩水の加熱に利用することを検討しており、方案としては全チタン製の管式熱交換器を採用し、E-153の板式熱交換器の前に設置します。理論計算によると、5万トン規模の湿った塩素ガスを使えば、61.31立方メートルの塩水の温度を5℃上昇させることができるようです。蒸気を約0.5t/h節約でき、有効に活用できる。
アイデア自体はいいんだけど、実際の効果がどうなるかわからないね？湿った塩素ガスを板式熱交換器で処理する際には、塩素水の排出がスムーズかどうかを考慮しなければならない。もし液が溜まってしまうと、必然的に電解槽の気相圧力に変動が生じ、生産や設備に何らかの影響が出ることになる。だから、慎重に検討すべきだと思う……
湿式塩素ガス熱交換式食塩水方式は現在、導入している企業が少なく、信頼性も低い。塩素水の排出が滞ると塩素ガスの圧力が変動したり、システムが停止したりするため、現在、プロセスの信頼性向上のための設計が行われている
この改善には慎重さが求められ、異常が発生した場合の対処法をよく考える必要があります。