CN101658758A - 化工合成尾气中氯化氢的脱除方法 - Google Patents

Abstract

化工合成尾气中氯化氢的脱除方法。来自反应过程的含有HCl的尾气分别经过形成浓盐酸和稀盐酸的盐酸洗涤吸收后，再分别经水和碱溶液吸收。其中在用水和碱溶液吸收时，被处理气体先用pH≥13的碱溶液吸收后，再用水吸收。该方法对HCl的吸收脱除彻底，且碱吸收时对碱洗涤吸收溶液的碱浓度要求含量范围较宽，可以在较低碱度下安全运行，碱的利用率较高，不会结盐，洗涤吸收塔不会堵塞，操作弹性较高。

Description

化工合成尾气中氯化氢的脱除方法

技术领域

本发明涉及一种化工生产中对含有氯化氢的合成尾气的脱除方法，特别是对将进入真空系统的含有氯化氢的合成尾气的脱除方法。

背景技术

产生含HCl的尾气在许多化工生产，尤其是在化学合成生产过程中都会遇到。如不将其吸收脱除，不仅会污染环境，也是一种极大的浪费资源，特别是其后续的过程需有真空要求时，对进入真空泵的气体中的HCl脱除要求将更高，以避免HCl对真空泵造成不利影响甚至损坏。

化工生产中传统对尾气中HCl的吸收脱除方法的一般流程顺序是：合成反应后使含有HCl分别经过用水吸收HCl生成浓盐酸的吸收塔-用水吸收HCl生成稀盐酸的吸收塔-水吸收塔-液碱吸收塔(或液碱罐)。实践发现，这一处理方法常不能令人满意，主要问题是对HCl的不够充分完全，特别是在其后续过程需有真空要求时造成的影响更大。一方面由于未被完全脱除的残存HCl随气体进入真空系统后，会破坏真空泵，从而给生产带来极大损失，另一方面其脱除过程中气体最后经过碱液洗塔后容易带走碱沫，其进一步与未被吸收的残存HCl结合可生成盐，盐进入真空系统后同样会破坏真空机组。

此外，为使气体中的HCl能在最后一步的碱吸收过程中能被尽量吸收脱除，其液碱洗塔的碱浓度需有较严格的范围要求(一般是8％-15％)，碱含量太低难以保证HCl的吸收效果，而碱含量太高又会积盐而使盐析出，造成堵塔。

发明内容

针对上述情况，本发明将提供一种改进的化工合成尾气中氯化氢的脱除方法，使其能对HCl的吸收脱除更为彻底。

本发明化工合成尾气中氯化氢的脱除方法的基本过程，同样是使来自反应过程的含有HCl的尾气，先分别经过用于形成浓盐酸和稀盐酸的盐酸洗涤吸收后，再分别经水和碱溶液吸收，其中在用水和碱溶液吸收时，被处理气体先用pH≥13的碱溶液吸收后，再用水吸收。

一般情况下，上述吸收脱除过程中所说的碱溶液吸收和水吸收，可以分别在相应的洗涤吸收塔中按常规方式进行。

由化学基本常识可知，碱溶液对HCl的吸收能力大于水。进一步的试验更显示，碱溶液对HCl的吸收能力可以为水吸收的几百倍。因此在本发明上述方法中，被处理气体中的HCl先在碱溶液中溶解并与碱结合成盐，该溶液不会因吸收HCl气体而变成酸性液体(先用水吸收时的水溶液则必然形成为酸性溶液)。即使有极少量未被碱溶液吸收的HCl，也能在后续的水洗涤吸收过程中被彻底脱除。

另一方面，气体先经过碱溶液洗涤吸收后即使会有碱沫带走，也可在后续的水洗过程中被吸收，清水一方面将碱沫稀释掉，同时也将尚未被吸收的HCl吸收掉，形成极其低浓度的盐溶液和盐酸溶液。特别是在水吸收塔中用大量清水置换，使盐和HCl完全不能穿透水吸收塔而被较彻底地脱除干净。即使处理后的气体继续进入真空系统，也不致造成不利影响，从而保证真空机组能长期稳定运行。此外，由于先进行碱吸收，之后还有水吸收作为保护，因而也使碱溶液的洗涤吸收可以在较低碱度溶液下(一般浓度为0.4-15％即可维持所需要的pH范围)安全运行，碱的利用率较高，不会结盐和堵塔，操作弹性较高。

以下结合实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

具体实施方式

对照例1亚磷酸二甲酯生产线的HCl回收

在酯化和脱酸反应过程中产生的含HCl和氯甲烷的气体，传统的HCl吸收脱除装置及工艺路线设置为：HCl和其他形式的尾气---吸收其他形式的尾气装置-----浓盐酸吸收塔-稀盐酸吸收塔-水吸收塔-液碱吸收塔-缓冲罐-真空泵。其中工艺液碱吸收塔的液碱浓度要求在8-15％，且需要每小时检测一次，吸收用的液碱浓度低于8％时，即作为废液处理掉。不仅浪费了大量的液碱，同时给检测带来了很大的工作量，而且由于HCl气体不能被完全吸收加上碱沫夹带，残存的酸和盐进入真空系统，开车不足2个月即导致真空泵机头损坏。真空泵机头拆卸后发现，有严重的酸腐蚀和结盐现象。

实施例1亚磷酸二甲酯生产线的HCl回收

被处理气体同上述对照例。HCl的吸收脱除工艺路线改为：含HCl和氯甲烷的被处理气体经过浓盐酸吸收塔-稀盐酸吸收塔-液碱吸收塔-水吸收塔-缓冲罐-真空泵，得到盐酸成品和去除了氯化氢气体的氯甲烷气体。其中只需使用广泛试纸检测并控制碱吸收塔的碱液pH值≥13即可，简单、直观、方便，操作工很容易掌握。碱吸收塔的碱液pH＜13时即可排放到污水处理站处理并补充新液碱即可。

经检测，被处理气体经过顺序的碱吸收和水吸收后，到达真空泵前的处理后气体呈中性，且没有盐结晶析出。真空泵使用近4个月未发生任何故障，拆卸后观察，也未发现有酸腐蚀和结盐现象，泵内部干净，与当初安装时的状态基本无异。

对照例2氯碱生产线的HCl吸收

氯碱生产线中一部分氯气和产生的氢气点燃后产生HCl气体需进行回收。回收装置及传统工艺路线设置为：HCl气体-浓盐酸吸收塔-稀盐酸吸收塔-水吸收塔-液碱吸收塔-缓冲罐-真空泵。其中工艺要求液碱吸收塔的液碱浓度应保持为8-15％，且需每小时检测一次，低于8％时的液碱作废液处理。同样浪费了大量的液碱，同时检测的工作量很大，且由于HCl不能被完全吸收加上碱沫夹带，残存酸和盐进入真空系统，开车不足5个月即造成真空泵机头损坏。拆卸后观察，发现真空泵机头有严重的酸腐蚀和结盐现象。

实施例2氯碱生产线的HCl吸收

与对照例2同样的氯碱生产线中的HCl回收装置及工艺路线改为：浓盐酸吸收塔-稀盐酸吸收塔-液碱吸收塔-水吸收塔-缓冲罐-真空泵。其中在碱吸收塔过程中，只需用广泛试纸检测并控制碱液的pH值大于13即可，简单、直观、方便，操作工很容易掌握；当其pH值小于13时可排放到污水处理站处理，再补充新液碱即可。

经检测，经过改进后的顺序用碱吸收和水吸收后，到达真空泵前的处理后气体呈中性，且没有盐结晶析出。真空泵运转3个多月未发生任何故障。经拆卸观察，真空本内未发现酸腐蚀和结盐现象，内部干净，与当初新安装时的状态基本无异。

对照例3三氯氢硅生产线的HCl吸收

三氯氢硅生产线中，对反应生成的HCl气体需要回收利用。回收装置及传统工艺路线设置为：浓盐酸吸收塔-稀盐酸吸收塔-水吸收塔-液碱吸收塔-缓冲罐-真空泵。其中工艺要求液碱吸收塔的液碱浓度应保持为8-15％，且需每小时检测一次，低于8％时的液碱作废液处理。同样浪费了大量的液碱，同时检测的工作量很大，且由于HCl不能被完全吸收加上碱沫夹带，残存酸和盐进入真空系统，开车不足5个月即造成真空泵机头损坏。拆卸后观察，发现真空泵机头有严重的酸腐蚀和结盐现象。

实施例3三氯氢硅生产线的HCl吸收

与对照例3同样的三氯氢硅生产线的HCl回收，装置及工艺路线改为：浓盐酸吸收塔-稀盐酸吸收塔-液碱吸收塔-水吸收塔-缓冲罐-真空泵。其中在碱吸收塔过程中，只需用广泛试纸检测并控制碱液的pH值大于13即可，简单、直观、方便，操作工很容易掌握；当其pH值小于13时可排放到污水处理站处理，再补充新液碱即可。

经检测，经过改进后的顺序用碱吸收和水吸收后，到达真空泵前的处理后气体呈中性，且没有盐结晶析出。真空泵运转近4个月未发生任何故障。经拆卸观察，真空本内未发现酸腐蚀和结盐现象，内部干净，与当初新安装时的状态基本无异。

对照例4白碳黑生产线的HCl吸收

白碳黑生产是用四氯化硅和氢气氧气等燃烧，产生的尾气中含有HCl气体和水分等，HCl的回收装置及传统工艺路线设置为：浓盐酸吸收塔-稀盐酸吸收塔-水吸收塔-液碱吸收塔-缓冲罐-真空泵。其中工艺要求液碱吸收塔的液碱浓度应保持为8-15％，且需每小时检测一次，低于8％时的液碱作废液处理。同样浪费了大量的液碱，同时检测的工作量很大，且由于HCl不能被完全吸收加上碱沫夹带，残存酸和盐进入真空系统，开车不足6个月即造成真空泵机头损坏。拆卸后观察，发现真空泵机头有严重的酸腐蚀和结盐现象。

实施例4白碳黑生产线的HCl吸收

与对照例3同样的白碳黑生产线的HCl回收，装置及工艺路线改为：浓盐酸吸收塔-稀盐酸吸收塔-液碱吸收塔-水吸收塔-缓冲罐-真空泵。其中在碱吸收塔过程中，只需用广泛试纸检测并控制碱液的pH值大于13即可，简单、直观、方便，操作工很容易掌握；当其pH值小于13时可排放到污水处理站处理，再补充新液碱即可。

经检测，经过改进后的顺序用碱吸收和水吸收后，到达真空泵前的处理后气体呈中性，且没有盐结晶析出。真空泵运转3个月后未发生任何故障。经拆卸观察，真空本内未发现酸腐蚀和结盐现象，内部干净，与当初新安装时的状态基本无异。

Claims (2)

1.化工合成尾气中氯化氢的脱除方法，来自反应过程的含有HCl的尾气分别经过用于形成浓盐酸和稀盐酸的盐酸洗涤吸收后，再分别经水和碱溶液吸收，其特征是在用水和碱溶液吸收时，被处理气体先用pH≥13的碱溶液吸收后，再用水吸收。

2.如权利要求1所述的化工合成尾气中氯化氢的脱除方法，其特征是所说的碱溶液吸收和水吸收分别在相应的洗涤吸收塔中进行。