CN103752136A

CN103752136A - 一种气相法生产白炭黑尾气处理系统

Info

Publication number: CN103752136A
Application number: CN201410024263.6A
Authority: CN
Inventors: 方卫民; 谭军; 闻涛; 刘国晶; 汪建阳; 邱贤辉; 刘成国
Original assignee: ZHEJIANG FUSHITE GROUP CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG FUSHITE GROUP CO Ltd
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-04-30

Abstract

本发明涉及一种气相法生产白炭黑尾气处理系统，该系统包括洗涤塔、降膜塔、第一盐酸洗涤塔、第二盐酸洗涤塔、碱洗塔、酸化塔、中和塔和流化床干燥器。所述的洗涤塔的下部设置有白炭黑粉末副产混合气的入口，洗涤塔内设置洗涤喷淋装置，洗涤塔的底部设置有洗涤液出口，洗涤塔的上部设置有洗涤液进口，洗涤塔的顶部设置洗涤塔出气口，洗涤液出口连接设有第一循环水泵连接到洗涤液进口。本发明解决了白炭黑尾气处理工艺中白炭黑堵塞设备，使系统阻力增大的问题。使进入降膜塔的尾气温度大大下降（＜50℃），避免了对高温对降膜塔的影响。

Description

一种气相法生产白炭黑尾气处理系统

技术领域

本发明涉及一种气相法生产白炭黑尾气处理系统。

背景技术

气相二氧化硅俗称气相法白炭黑，粒径微小（7~40nm），比表面积大（50-400m²/g），产品纯度高（SiO₂≥99.8%），分为亲水型和疏水型产品。作为一种重要的纳米级无机化工原材料，该产品具有优越的表面化学性能以及良好的生理惰性，广泛应用于硅橡胶、胶粘剂、油漆、涂料、油墨、纸张、化妆品、医药、食品等领域，起到补强、增稠、触变、消光等作用，是高技术领域和国防工业必不可少的原材料。其年均增长率高达百分之十几，产品前途光明，属于朝阳行业。

在气相白炭黑的生产过程中产生的尾气（主要成分为氯化氢、氯气和白炭黑粉尘），传统的工艺是采用降膜塔吸收氯化氢制成盐酸的方法来回收处理的。该方法是用氯化氢生产盐酸的成熟工艺，但在回收气相白炭黑生产尾气中，却存在以下问题：

1、尾气中的白炭黑易堵塞降膜塔的列管，在列管中不能沉降的白炭黑进入吸收塔，易造成填料孔堵塞，使生产不能长期连续运行；

2、气相白炭黑的尾气温度比较高（一般在200℃以上），直接进入降膜塔，不但影响氯化氢的吸收，而且会影响降膜塔的使用寿命。

申请人申请的发明专利（申请号：200910096249.6 申请日：2009-03-02）公开了气相白炭黑生产尾气的回收方法,该方法包括盐酸回收步骤和废气的处理步骤,其中:盐酸回收步骤采用文丘里管,由白炭黑生产尾气直接通入文丘里管,通过水或盐酸洗涤白炭黑生产尾气后回收盐酸。该发明还公开了采用上述方法的专用设备。采用本发明的方案,解决了白炭黑尾气处理工艺中白炭黑堵塞设备,使系统阻力增大的问题。同时,由于增加了文丘里管洗涤,使进入吸收塔的尾气温度大大下降(<50℃),提高了吸收效率,减少了物料损耗,保证了尾气的达标排放。但是由于文丘里管维护成本较高，不利于降低生产成本。另外，对于生产的盐酸虽然实现了循环利用，但是盐酸的最终处理还没有有效解决。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种气相法生产白炭黑尾气处理系统，该系统实现了物料的循环利用，降低了生产的成本，可以有效地处理气相法生产白炭黑尾气，同时又将生产的盐酸进行利用，用于生产氯化钙产品。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种气相法生产白炭黑尾气处理系统，该系统包括洗涤塔、降膜塔、第一盐酸洗涤塔、第二盐酸洗涤塔、碱洗塔、酸化塔、中和塔和流化床干燥器。所述的洗涤塔的下部设置有白炭黑粉末副产混合气的入口，洗涤塔内设置洗涤喷淋装置，洗涤塔的底部设置有洗涤液出口，洗涤塔的上部设置有洗涤液进口，洗涤塔的顶部设置洗涤塔出气口，洗涤液出口连接设有第一循环水泵连接到洗涤液进口。所述的洗涤塔出气口通过设置管路连接至降膜塔的顶部进气口，降膜塔的上部设置降膜液进口，底部设有降膜液出口，并在降膜塔的下部设置降膜塔出口，降膜液出口连接设有第二循环水泵连接到降膜液进口。所述的降膜塔出口通过设置管路连接至第一盐酸洗涤塔下部的进气口，第一盐酸洗涤塔内设置有填料，填料的上部设置第一喷淋装置，第一盐酸洗涤塔的底部设置第一酸洗液出口，第一盐酸洗涤塔的顶部设有第一盐酸洗涤塔出气口，第一酸洗液出口连接设有第三循环水泵连接到第一喷淋装置。所述的第一盐酸洗涤塔出气口通过设置管路连接至第二盐酸洗涤塔下部的进气口，第二盐酸洗涤塔内设置有填料，填料的上部设置第二喷淋装置，第二盐酸洗涤塔的底部设置第二酸洗液出口，第二盐酸洗涤塔的顶部设有第二盐酸洗涤塔出气口，第二酸洗液出口连接设有第四循环水泵连接到第二喷淋装置。所述的第二盐酸洗涤塔出气口通过设置管路连接至碱洗塔的底部进气口，碱洗塔内设置有碱液喷淋装置，碱洗塔顶部设有碱洗塔出气口连接外界。所述的第二喷淋装置还连接设有补充进水口，第二酸洗液出口通过第四循环水泵后连接设有第一回流管路连接到第一喷淋装置，所述的第一酸洗液出口通过第三循环水泵后连接设有第二回流管路连接到降膜液进口，所述的降膜液出口通过第三循环水泵后连接设有第三回流管路连接到洗涤液进口，所述的洗涤液出口通过设置管路连接至酸化塔，酸化塔设置有石灰石添加口，酸化塔的出液口连接至中和塔，中和塔设置有生石灰添加口，中和塔的出液口连接至流化床干燥器。所述的第一回流管路、第二回流管路和第三回流管路分别设置有阀门。

作为优选，所述的洗涤塔的内部由上至下设有两套所述的洗涤喷淋装置。

作为优选，所述的碱洗塔内由上至下设置两层碱液喷淋装置，碱液采用10~30%质量百分比浓度的氢氧化钠溶液。

本发明由于采用了上述的技术方案，增加了洗涤塔，解决了白炭黑尾气处理工艺中白炭黑堵塞设备，使系统阻力增大的问题。使进入降膜塔的尾气温度大大下降（＜50℃），避免了对高温对降膜塔的影响，另外洗涤塔便于维护，降低了生产的成本。另外，本发明又将生产的盐酸进行利用，用于生产氯化钙产品。本发明提高了吸收效率，减少了物料损耗，保证了尾气的达标排放。

附图说明

图1本发明的设备结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1所示的一种气相法生产白炭黑尾气处理系统，该系统包括洗涤塔1、降膜塔2、第一盐酸洗涤塔3、第二盐酸洗涤塔4、碱洗塔5、酸化塔6、中和塔7和流化床干燥器8。所述的洗涤塔1的下部设置有白炭黑粉末副产混合气的入口11，洗涤塔1的内部由上至下设有两套所述的洗涤喷淋装置14，洗涤塔1的底部设置有洗涤液出口13，洗涤塔1的上部设置有洗涤液进口15，洗涤塔1的顶部设置洗涤塔出气口12，洗涤液出口13连接设有第一循环水泵16连接到洗涤液进口15。所述的洗涤塔出气口12通过设置管路连接至降膜塔2的顶部进气口，降膜塔2的上部设置降膜液进口25，底部设有降膜液出口23，并在降膜塔2的下部设置降膜塔出口24，降膜液出口23连接设有第二循环水泵26连接到降膜液进口25。所述的降膜塔出口24通过设置管路连接至第一盐酸洗涤塔3下部的进气口31，第一盐酸洗涤塔3内设置有填料35，填料35的上部设置第一喷淋装置32，第一盐酸洗涤塔3的底部设置第一酸洗液出口33，第一盐酸洗涤塔3的顶部设有第一盐酸洗涤塔出气口34，第一酸洗液出口34连接设有第三循环水泵36连接到第一喷淋装置32。所述的第一盐酸洗涤塔出气口34通过设置管路连接至第二盐酸洗涤塔4下部的进气口41，第二盐酸洗涤塔4内设置有填料45，填料45的上部设置第二喷淋装置42，第二盐酸洗涤塔4的底部设置第二酸洗液出口43，第二盐酸洗涤塔4的顶部设有第二盐酸洗涤塔出气口44，第二酸洗液出口43连接设有第四循环水泵46连接到第二喷淋装置42。所述的第二盐酸洗涤塔4出气口通过设置管路连接至碱洗塔5的底部进气口51，碱洗塔5内由上至下设置两层碱液喷淋装置52，碱液采用10~30%质量百分比浓度的氢氧化钠溶液，碱洗塔5顶部设有碱洗塔出气口53连接外界。

如图1所示，所述的第二喷淋装置42还连接设有补充进水口47，第二酸洗液出口43通过第四循环水泵46后连接设有第一回流管路47连接到第一喷淋装置32，所述的第一酸洗液出口33通过第三循环水泵36后连接设有第二回流管路37连接到降膜液进口25，所述的降膜液出口23通过第三循环水泵26后连接设有第三回流管路27连接到洗涤液进口15，所述的洗涤液出口13通过设置管路连接至酸化塔6，酸化塔6设置有石灰石添加口61，酸化塔6的出液口连接至中和塔7，中和塔7设置有生石灰添加口71，中和塔7的出液口连接至流化床干燥器8。所述的第一回流管路47、第二回流管路37和第三回流管路27分别设置有阀门。

本发明的白炭黑粉末副产混合气由入口11进入洗涤塔1，通过洗涤塔1洗涤去除大部分白炭黑，尾气再经过降膜塔2吸收氯化氢制成盐酸，降膜塔2出来的尾气在经过第一盐酸洗涤塔3和第二盐酸洗涤塔4，最后通过碱洗塔5，保证了尾气的达标排放。对于物料循环，只需要在第二盐酸洗涤塔4的喷淋装置中加入水，然后通过循环喷淋，再把循环中的部分稀酸作为第一盐酸洗涤塔3的喷淋水，第一盐酸洗涤塔3通过循环喷淋，再把循环中的部分浓酸作为降膜塔2的降膜液，降膜塔2通过循环喷淋，将循环中的部分降膜液作为洗涤塔1的洗涤液使用，通过多不循环使用，节省了物料，最后洗涤液通过酸化塔6去除白炭黑，再通过中和塔7制备氯化钙，氯化钙最后由流化床干燥器8干燥。

Claims

1.一种气相法生产白炭黑尾气处理系统，其特征在于：该系统包括洗涤塔（1）、降膜塔（2）、第一盐酸洗涤塔（3）、第二盐酸洗涤塔（4）、碱洗塔（5）、酸化塔（6）、中和塔（7）和流化床干燥器（8）；所述的洗涤塔（1）的下部设置有白炭黑粉末副产混合气的入口（11），洗涤塔（1）内设置洗涤喷淋装置（14），洗涤塔（1）的底部设置有洗涤液出口（13），洗涤塔（1）的上部设置有洗涤液进口（15），洗涤塔（1）的顶部设置洗涤塔出气口（12），洗涤液出口（13）连接设有第一循环水泵（16）连接到洗涤液进口（15）；所述的洗涤塔出气口（12）通过设置管路连接至降膜塔（2）的顶部进气口，降膜塔（2）的上部设置降膜液进口（25），底部设有降膜液出口（23），并在降膜塔（2）的下部设置降膜塔出口（24），降膜液出口（23）连接设有第二循环水泵（26）连接到降膜液进口（25）；所述的降膜塔出口（24）通过设置管路连接至第一盐酸洗涤塔（3）下部的进气口（31），第一盐酸洗涤塔（3）内设置有填料（35），填料（35）的上部设置第一喷淋装置（32），第一盐酸洗涤塔（3）的底部设置第一酸洗液出口（33），第一盐酸洗涤塔（3）的顶部设有第一盐酸洗涤塔出气口（34），第一酸洗液出口（34）连接设有第三循环水泵（36）连接到第一喷淋装置（32）；所述的第一盐酸洗涤塔出气口（34）通过设置管路连接至第二盐酸洗涤塔（4）下部的进气口（41），第二盐酸洗涤塔（4）内设置有填料（45），填料（45）的上部设置第二喷淋装置（42），第二盐酸洗涤塔（4）的底部设置第二酸洗液出口（43），第二盐酸洗涤塔（4）的顶部设有第二盐酸洗涤塔出气口（44），第二酸洗液出口（43）连接设有第四循环水泵（46）连接到第二喷淋装置（42）；所述的第二盐酸洗涤塔（4）出气口通过设置管路连接至碱洗塔（5）的底部进气口（51），碱洗塔（5）内设置有碱液喷淋装置（52），碱洗塔（5）顶部设有碱洗塔出气口（53）连接外界；所述的第二喷淋装置（42）还连接设有补充进水口（47），第二酸洗液出口（43）通过第四循环水泵（46）后连接设有第一回流管路（47）连接到第一喷淋装置（32），所述的第一酸洗液出口（33）通过第三循环水泵（36）后连接设有第二回流管路（37）连接到降膜液进口（25），所述的降膜液出口（23）通过第三循环水泵（26）后连接设有第三回流管路（27）连接到洗涤液进口（15），所述的洗涤液出口（13）通过设置管路连接至酸化塔（6），酸化塔（6）设置有石灰石添加口（61），酸化塔（6）的出液口连接至中和塔（7），中和塔（7）设置有生石灰添加口（71），中和塔（7）的出液口连接至流化床干燥器（8）；所述的第一回流管路（47）、第二回流管路（37）和第三回流管路（27）分别设置有阀门。

2.根据权利要求1所述的一种气相法生产白炭黑尾气处理系统，其特征在于：洗涤塔（1）的内部由上至下设有两套所述的洗涤喷淋装置（14）。

3.根据权利要求1所述的一种气相法生产白炭黑尾气处理系统，其特征在于：碱洗塔（5）内由上至下设置两层碱液喷淋装置（52），碱液采用10~30%质量百分比浓度的氢氧化钠溶液。