CN104445335A - 一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺与系统 - Google Patents

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Abstract

一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺，包括以下步骤：首先废盐酸与石灰石进行中和反应，反应后的溶液与高温烟气进行接触，进行除尘，浓缩的处理后的溶液进行高温喷雾煅烧，获得无水氯化钙产品，煅烧后的高温烟气与中和液进行接触后再经过吸收、净化达标排放。本发明还提供了实现所述方法的系统。本发明的整个工艺流程中只利用高温对有机物进行了分解，同时生产无水氯化钙，与现有工艺配合，可以构造众多产品的清洁工艺。

Description

一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺与系统
技术领域
 本发明涉及一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺与系统，属于资源环境领域。
背景技术
我国每年氯气产量约230万吨，副产工业盐酸800万吨，其中氯气使用行业和盐酸使用行业又副产浓度不等的废盐酸1500万吨以上；其中含有较高有机物的废盐酸有600万吨以上，这部分废盐酸尤其是医药中间体、农药中间体副产的盐酸气味很大，有机成分的复杂，这部分盐酸用于酸洗、净水剂、氯化钙、氯化镁等行业都有很多问题，使用吸附、氧化、萃取等工艺增加很大的成本，传统的废盐酸处置工艺缺少低成本的处置利用工艺。这些废水的特点是：浓度高、色度深、毒性大，污染物成分复杂，难以生物降解。这些废水排入江河水体，不仅严重地破坏了水体生态，而且对人类的生存环境构成了极大的威胁。
目前多数的方法是利用石灰等介质将其中和，但不可避免的要面对含有氯化钙的废水，并且含有有机物无法处理。不少人经过盐酸吸收和深度解析获得浓盐酸，但是面临着能耗高，成本高，盐酸销路困难的问题。本发明利用石灰石中和废盐酸，获得含有机物的氯化钙溶液，经过浓缩、高温煅烧的方法将氯化钙中有机物进行高温分解的同时，获得无水氯化钙产品，煅烧尾气经过热量回收，湿法除尘，洗涤等步骤，达标排放，为一个在工程上可行的工艺过程。
发明内容
本发明目的是在于提供利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺与系统，利用石灰石中和废盐酸获得的氯化钙溶液与高温煅烧后的350℃以上高温尾气进行直接接触，在湿法除尘的同时，对氯化钙溶液进行浓缩，将浓缩液在350-750℃的状态下进行喷雾干燥脱水，即是利用氯化钙溶液进行直接的干燥脱水，分解有机物。依靠喷雾产生的比表面积极大的液滴与高温烟气进行瞬间反应。获得的产物是将有机物全部分解后的产品。石灰石与生石灰中和后的溶液与高温煅烧后产生的温度350℃以上烟气直接接触，可以将溶液的体积缩小50%，烟气温度减少至95℃，将热量最大限度的利用，然后进行吸收、尾气净化的操作，尾气达标排放。整个工艺过程包括中和过程、高温煅烧过程、预浓缩过程、烟气净化过程，获得无水氯化钙产品的同时，有机物分解，烟气达标排放。
本发明的另一目的是提供含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺系统。
本发明的技术方案：
一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺，包括以下步骤：
1）首先石灰石粉末加入至中和槽中与废盐酸反应，然后加入生石灰调整pH值，pH控制在6.5-10.5，获得氯化钙溶液；
2）将步骤1）制备的氯化钙溶液进行预浓缩，脱除50%的水；
3）将步骤2）得到液体产物进行高温水解，获得的固体产物为无水氯化钙产品；获得的气体产物经过旋风除尘后进入预浓缩系统与步骤2）溶液进行直接接触，大幅度降低气体温度；
4）将步骤3）处理后的气体经过吸收和尾气净化，尾气达标排放，温度为90-105℃，获得的溶液系统进行煅烧，煅烧温度为350-750℃。
所述步骤1）中石灰石粉末粒径为0-10mm，生石灰粒径任意。
所述步骤2）中氯化钙溶液含有酸浸渣并与溶液一起去高温煅烧。
一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺的系统，包括高温煅烧炉1、一级旋风分离器、二级旋风分离器、预浓缩器、高压计量泵、吸收塔、吸收泵、高压耐酸风机、尾气净化塔、尾气净化泵、中和槽和中和泵，高温煅烧炉、一级旋风分离器、二级旋风分离器、预浓缩器、吸收塔、高压耐酸风机和尾气净化塔通过管道串联连接；高温煅烧炉设有燃料气进口，高温煅烧炉、一级旋风分离器和二级旋风分离器底部分别设有无水氯化钙出口并汇集后排出；预浓缩器出液口通过管道与高温煅烧炉连接并在连接管道上设有高压计量泵；吸收塔出液口通过管道与预浓缩器连接并在连接管道上设有吸收泵；尾气净化塔出液口通过管道与吸收塔并在连接管道上设有尾气净化泵，尾气净化塔顶部设有脱盐水进口和尾气出口；中和槽通过管道与预浓缩器连接并在连接管道上设有中和泵，中和槽顶部设有石灰石进口和废盐酸进口。
采用上述设备进行本工艺流程时，首先准备石灰石粉末与废盐酸加入中和槽中进行中和，加入生石灰调整pH值，经中和泵进入预浓缩器中，然后溶液由高压计量泵进入高温煅烧炉中。高温煅烧所需的热能由燃料气提供，可以为高炉煤气、天然气或者水煤气等。获得的固体产品为无水氯化钙产品。高温烟气经过一级、二级旋风分离器进行分离，为无水氯化钙产品，烟气进入预浓缩器浓缩中和后液体及吸收塔来的液体进行接触降温，降温后的烟气进入吸收塔中吸收烟气中的有害离子，吸收液来自尾气净化塔塔底；利用脱盐水在尾气净化塔中对烟气中的有害物进行二次脱除，达到排放标准，获得的液体进入吸收塔进行吸收。
本发明的优点是：
该装置简单易行、绿色环保，通过该设备利用石灰石中和废盐酸获得无水氯化钙产品和排放达标的尾气，整个工艺流程中利用了高温水解技术、烟气回收技术、预浓缩除尘技术，是一个典型的环境友好的处理废盐酸的方法，具有显著的技术经济效益。
附图说明
图1是本发明工艺路线图。
图2是本发明含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺的系统示意图。
图中：1、高温煅烧炉；2、一级旋风分离器；3、二级旋风分离器；4、预浓缩器；5、高压计量泵；6、吸收塔；7、吸收泵；8、高压耐酸风机；9、尾气净化塔；10、尾气净化泵；11、中和槽；12、中和泵。
具体实施方式
实施例 1：
一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺，包括以下步骤：
1）将废盐酸（其中盐酸浓度25%，有机物含量30000PPM）1m3，加入石灰石粉末，（其中石灰石粉末颗粒为＜10mm，碳酸钙含量96%，）405 kg，加入生石灰（CaO含量93%，生过烧率6%）30kg，调整pH值至8；
2）然后溶液与400℃烟气进行接触，氯化钙溶液从32%浓缩至50%；
3）喷雾至煤气为热源的高温煅烧炉中，炉顶温度400℃，炉底温度750℃，反应后的气体进入旋风分离器中进行除尘，其中炉底中无水氯化钙的产品中CaCl2为91%，旋风分离器中氯化钙含量为90.5%，其他指标均达到《GB/T 26520-2011 工业氯化钙》指标中II类无水氯化钙要求，获得产品一共：470kg。高温脱水后烟气的含量为： H2O 8.98%（体积浓度，下同），O2，1.12%，N2，73.4%，CO2，15.8%。降温后烟气含量：H2O 51.4%（体积浓度，下同），O2，0.6 %，N2，39.2%，CO2，8.43%；
4）进入吸收塔中进行吸收，然后经过尾气吸收塔进行吸收，其中尾气中HCl含量低于20PPM，氮氧化合物低于50PPM，二氧化硫低于100PPM。
图1为本工艺的工艺路线图。
一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙的系统，如图2所示，包括高温煅烧炉1、一级旋风分离器2、二级旋风分离器3、预浓缩器4、高压计量泵5、吸收塔6、吸收泵7、高压耐酸风机8、尾气净化塔9、尾气净化泵10、中和槽11和中和泵12，高温煅烧炉1、一级旋风分离器2、二级旋风分离器3、预浓缩器4、吸收塔6、高压耐酸风机8和尾气净化塔9通过管道串联连接；高温煅烧炉1设有燃料气进口，高温煅烧炉1、一级旋风分离器2和二级旋风分离器3底部分别设有无水氯化钙出口并汇集后排出；预浓缩器4出液口通过管道与高温煅烧炉1连接并在连接管道上设有高压计量泵5；吸收塔6出液口通过管道与预浓缩器4连接并在连接管道上设有吸收泵7；尾气净化塔9出液口通过管道与吸收塔6并在连接管道上设有尾气净化泵10，尾气净化塔9顶部设有脱盐水进口和尾气出口；中和槽11通过管道与预浓缩器4连接并在连接管道上设有中和泵12，中和槽11顶部设有石灰石进口和废盐酸进口
实施例 2：
一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺，包括以下步骤：
1）将废盐酸（其中盐酸浓度15%，有机物含量20000PPM）1m3，加入石灰石粉末，（其中石灰石粉末颗粒为＜10mm，碳酸钙含量97%）230 kg，加入生石灰（CaO含量95%，生过烧率5%）25kg，调整pH值至8.5；
2）然后溶液与450℃烟气进行接触，氯化钙溶液从24%浓缩至50%；
3）喷雾至煤气为热源的高温煅烧炉中，炉顶温度450℃，炉底温度750℃，反应后的气体进入旋风分离器中进行除尘，其中炉底中无水氯化钙的产品中CaCl2为92%，旋风分离器中氯化钙含量为91.5%，其他指标均达到《GB/T 26520-2011 工业氯化钙》指标中II类无水氯化钙要求，获得产品一共：300kg。高温脱水后烟气的含量为： H2O 9.98%（体积浓度，下同），O2，1.12%，N2，72.8%，CO2，15.4%。降温后烟气含量：H2O 53.4%（体积浓度，下同），O2，0.6 %，N2，38.6%，CO2，7.83%；
4）进入吸收塔中进行吸收，然后经过尾气吸收塔进行吸收，其中尾气中HCl含量低于20PPM，氮氧化合物低于50PPM，二氧化硫低于100PPM。
含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺的系统与实施例1相同。

Claims (4)

1.一种利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺，其特征在于包括以下步骤：
1）首先石灰石粉末加入至中和槽中与废盐酸反应，然后加入生石灰调整pH值，pH控制在6.5-10.5，获得氯化钙溶液；
2）将步骤1）制备的氯化钙溶液进行预浓缩，脱除50%的水；
3）将步骤2）得到液体产物进行高温水解，获得的固体产物为无水氯化钙产品；获得的气体产物经过旋风除尘后进入预浓缩系统与步骤2）溶液进行直接接触，大幅度降低气体温度；
4）将步骤3）处理后的气体经过吸收和尾气净化，尾气达标排放，温度为90-105℃，获得的溶液系统进行煅烧，煅烧温度为350-750℃。
2.根据权利要求1所述利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺，其特征在于：所述步骤1）中石灰石粉末粒径为0-10mm，生石灰粒径任意。
3.根据权利要求1所述利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺，其特征在于：所述步骤2）中氯化钙溶液含有酸浸渣并与溶液一起去高温煅烧。
4.一种如权利要求1所述利用含有机物废盐酸生产无水氯化钙工艺的系统，包括高温煅烧炉1、一级旋风分离器、二级旋风分离器、预浓缩器、高压计量泵、吸收塔、吸收泵、高压耐酸风机、尾气净化塔、尾气净化泵、中和槽和中和泵，高温煅烧炉、一级旋风分离器、二级旋风分离器、预浓缩器、吸收塔、高压耐酸风机和尾气净化塔通过管道串联连接；高温煅烧炉设有燃料气进口，高温煅烧炉、一级旋风分离器和二级旋风分离器底部分别设有无水氯化钙出口并汇集后排出；预浓缩器出液口通过管道与高温煅烧炉连接并在连接管道上设有高压计量泵；吸收塔出液口通过管道与预浓缩器连接并在连接管道上设有吸收泵；尾气净化塔出液口通过管道与吸收塔并在连接管道上设有尾气净化泵，尾气净化塔顶部设有脱盐水进口和尾气出口；中和槽通过管道与预浓缩器连接并在连接管道上设有中和泵，中和槽顶部设有石灰石进口和废盐酸进口。
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