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Chlorgastrocknung

Chlor ist eine der wichtigsten Grundchemikalien und zählt zu den meistproduzierten Chemikalien weltweit. Chlor wird großtechnisch durch die Chloralkali-Elektrolyse gewonnen. Ausgangsstoff für die Elektrolyse ist eine wässrige Natriumchloridlösung (NaCl). Als Nebenprodukte fallen Wasserstoff und Natronlauge an, die ebenfalls in großen Mengen von der chemischen Industrie weiterverwertet werden. Im Chlor-Alkali-Prozess kommen unterschiedliche elektrolytische Verfahren zum Einsatz, wobei das Diaphragma-, das Membran- oder das Amalganverfahren die häufigsten Produktionstechnologien sind.  

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Chlorgastrocknung

Applikationsbericht

Chlorgastrocknung | 2 MB

Die LiquiSonic® Messtechnik wird in den unterschiedlichen Verfahren und Produktionsströmen eingesetzt, um die Konzentration zu detektieren und somit die Qualität und die Produktivität zu optimieren. Weiteres Anwendungsfeld der Messtechnik befindet sich im nachgeschalteten Prozess der Chlorgastrocknung. Das Chlorgas muss von seinen Wasseranteilen befreit werden, da es sonst zur Bildung von Chlorhydrat kommt und das Korrosionsverhalten bei einem Feuchtegehalt über 30 ppm kontinuierlich zunimmt.

Advantage of sonic velocity over conductivity and density

Anwendung

Der Prozess der Chlorgastrocknung basiert auf die Durchleitung des Gases durch die Absorptionstürme (Scrubber), in denen die Wasseranteile im Chlorgas durch konzentrierte Schwefelsäure (H2SO4) chemisch gebunden werden. Schwefelsäure wird als Trocknungsmittel verwendet, da es hygroskopische Eigenschaften, also eine starke Anziehungskraft auf Wasser, aufweist.

Das feuchte Chlor passiert während der Trocknung mehrere Scrubber, wobei die Konzentrierung der H2SO4 von Scrubber zu Scrubber zunimmt. Je höher die H2SO4- konzentriert ist, desto höher ist der Absorptionswirkungsgrad (bzw. Effektivität der Trocknung). Diesbezüglich befindet sich im letzten Scrubber eine hoch konzentrierte H2SO4 (90 – 96 %), da die Wasseranteile im Chlorgas auf wenige ppm (< 30) reduziert werden. Durch die Entziehung der Wasseranteile im Chlorgas, kommt es zu einer Verdünnung der Schwefelsäure in den Scrubbern. Die verdünnte H2SO4 wird jeweils in den vorherigen Scrubbern mit geringeren H2SO4 Konzentrationen geleitet.

Die Effektivität dieses Trocknungsprozesses beeinflusst maßgeblich die Produktivität und Qualität des Gases. Daher ist die zuverlässige Messung der Schwefelsäurekonzentration von besonderer Bedeutung.
Das Messsystem LiquiSonic® 30 ermöglicht mittels Schallgeschwindigkeit die Messung der Schwefelsäurekonzentration sowie eine hochgenaue Temperaturmessung. Durch die inline Konzentrationsanalyse mit LiquiSonic® 30 Sensoren ist der Prozess der Chlorgastrocknung rund um die Uhr analysierbar und garantiert eine exakte Echtzeitanalyse der Schwefelsäurekonzentration. Durch eine präzise Überwachung der Schwefelsäurekonzentration in den jeweiligen Absorptionstürmen mittels dem Messsystem LiquiSonic® 30 ist die gewünschte Effektivität der Chlorgastrocknung zu jedem Zeitpunkt gewährleistet.

Einbau

Der Einbau der Sensoren erfolgt in den Transportleitungen DN80 der Absorptionstürme.

Konzentrationsbereich H2SO4: 70 m% bis 100 m%
Temperaturbereich H2SO4: 20 °C bis 60 °C

Bei Anwendung in Schwefelsäure bestehen die flüssigkeitsberührenden Teile des Sensors aus HC2000.

Kundennutzen

LiquiSonic® ermöglicht eine Reduzierung der Laborkosten durch den Wegfall von manueller Probenentnahme:

  • Zeitaufwand: 3 h pro Tag

Amortisation: ca. 7 Monate


Um Anlagenteile vor Korrosion zu schützen,muss der Wasseranteil im Chlorgas weniger als 30 ppm betragen. Durch die kontinuierliche Überwachung der Schwefelsäure in den jeweiligen Scrubber kann die erforderliche Reinheit des Chlorgases (< 30 ppm H20) gewährleistet werden.