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从电解槽出来的湿氯气，一般温度较高，并伴有大量水蒸气和盐雾等杂质。这种湿氯气，对钢铁及大多数金属有强烈的腐蚀作用，只有某些金属材料或非金属材料在一定条件下，才能耐湿氯气的腐蚀。例如金属钛、聚氯乙烯、酚醛树脂、陶瓷、玻璃、橡胶、聚酯、玻璃钢等。因而使得生产及运输极不方便。但干燥的氯气对钢铁等常用材料的腐蚀在通常情况下是较小的，所以湿氯气的干燥是生产和使用氯气过程中所必须的。
氯气干燥前通常先使氯气冷却，使湿氯气中大部分水蒸气被冷凝除去，然后用干燥剂进一步除去水分。干燥后的氯气经过压缩，在送至用户。
在不同的温度与压力下气体中的含水量可以用水蒸气分压来表示。在同一压力下，温度越高，含水量越大。其水蒸气分压也就越高。
为了使氯气能用钢铁材料制成的设备及管道进行输送或处理，要求氯气的含水量小于0.05%（如果用透平压缩机输送氯气，则要求含水量小于100ppm）。因此必须将氯气中的水分进一步除去。在工业上，均采用浓硫酸来干燥氯气，因为浓硫酸具有：
（1）不与氯气发生化学反应；
（2）氯气在浓硫酸中的溶解度小；
（3）浓硫酸有强烈的吸水性；
（4）价廉易得；
（5）浓硫酸对钢铁设备不腐蚀；
（6）稀硫酸可以回收利用。故浓硫酸是一种较为理想的氯气干燥剂。
当温度一定时，硫酸浓度越高，其水蒸气分压越低；当硫酸浓度一定时，温度降低，则水蒸气分压也降低。即硫酸的浓度越高，温度越低，硫酸的干燥能力也就越大，氯气干燥后的水分越少。若硫酸的温度太低，则硫酸与水能形成结晶水合物而析出。因此原料硫酸与用后的稀硫酸在储运过程中，尤其在冬季必须注意控制温度和浓度，以防止管道堵塞。硫酸浓度在84%时，它的结晶温度为+8℃，所以在操作中一般将硫酸温度控制在不低于10℃。此外，硫酸与湿氯气的接触面积和接触时间也是影响干燥效果的重要因素。故用硫酸干燥湿氯气时，应掌握以下几点:
（1）硫酸的浓度；
（2）硫酸的温度；
（3）硫酸与氯气的接触面积和接触时间。
生产中使用的氯气还需要一定的压力以克服输送系统的阻力，并满足用户对氯气压力的要求。因此在氯气干燥后还需用气体压缩机对氯气进行压缩。