CN104773750B

CN104773750B - 一种利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统及工艺

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Publication number: CN104773750B
Application number: CN201510132736.9A
Authority: CN
Inventors: 王延峰; 管艳华; 肖光; 李红; 杨海菲; 韩士亮; 张星星; 管存民
Original assignee: Liaocheng Luxi Chemical Engineering Co Ltd
Current assignee: Liaocheng Luxi Chemical Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2035-03-25
Also published as: CN104773750A

Abstract

本发明公开一种利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统及工艺，该系统的反应系统通过精氯化钙输送装置连接至蒸发系统，蒸发系统、氯化钙成型机、干燥系统、成品氯化钙输送装置、成品氯化钙料仓依次相连；反应系统与反应尾气处理系统互相连接；精氯化钙输送装置还与干燥尾气洗涤装置连接，干燥系统的出气端通过干燥尾气洗涤装置连接至蒸发系统入口端。反应尾气洗涤装置采用洁净的氯化钙溶液作为吸收剂，吸收氯化氢的氯化钙溶液返回氯化钙反应器后，不会稀释盐酸浓度，并且降低了蒸发系统能耗；利用氯化钙溶液来洗涤含有热量的含尘尾气，放空尾气中不会有粉尘出现，吸收尾气中热量的循环吸收液返回蒸发系统得到重复利用，减少蒸发系统的能量消耗。

Description

一种利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统及工艺

技术领域

本发明涉及一种生产无水氯化钙的系统和工艺，具体涉及一种利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统和工艺，属于化学工业技术领域。

背景技术

在现有的氯化钙生产系统和方法中，反应容器占地面积大，生产规模小，不易实现大规模连续化生产；反应尾气处理不当，造成系统能耗升高及环境的污染。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统及工艺。利用本系统和方法既可实现工业副产盐酸的处理，又可以生产无水氯化钙，创造经济效益。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统，包括反应系统、蒸发系统、干燥系统、反应尾气处理系统和干燥尾气洗涤装置，其中：所述反应系统通过精氯化钙输送装置连接至蒸发系统，所述蒸发系统、氯化钙成型机、干燥系统、成品氯化钙输送装置、成品氯化钙料仓依次相连；所述反应系统与反应尾气处理系统连接；

所述精氯化钙输送装置还与干燥尾气洗涤装置连接，所述干燥系统的出气端通过干燥尾气洗涤装置连接至所述蒸发系统入口端；所述干燥尾气洗涤装置为干燥尾气洗涤塔。干燥后产生的尾气利用精氯化钙输送装置送来的精氯化钙溶液进行洗涤，经干燥尾气洗涤装置处理后不存在粉尘，干燥尾气洗涤液返回蒸发系统循环利用。

所述反应系统包括盐酸储存装置、石灰石粉储存装置、盐酸输送装置、石灰石粉输送装置、氯化钙反应器、反应液提取装置、中和槽、粗氯化钙沉降槽、压滤液输送装置、粗氯化钙压滤机、精氯化钙储槽，其中：所述盐酸储存装置通过盐酸输送装置与氯化钙反应器相连，所述石灰石粉储存装置通过石灰石粉输送装置与氯化钙反应器相连，所述氯化钙反应器、反应液提取装置、中和槽、粗氯化钙沉降槽、压滤液输送装置、粗氯化钙压滤机、精氯化钙储槽依次连接。所述精氯化钙储槽连接至精氯化钙输送装置。

优选的，所述氯化钙反应器为立式直筒反应器，含有氯化氢的反应尾气易处理，反应液易提取。

优选的，所述精氯化钙输送装置为精氯化钙输送泵，所述盐酸输送装置为盐酸输送泵，石灰石粉输送装置为皮带输送装置，压滤液输送装置为压滤泵。

所述反应尾气处理系统包括反应尾气引风机、反应尾气洗涤装置，其中，氯化钙反应器的出气端通过反应尾气引风机连接至反应尾气洗涤装置的进气端，所述反应尾气洗涤装置的出口端连接至氯化钙反应器，所述反应尾气洗涤装置为反应尾气洗涤塔。反应尾气用反应尾气引风机吹入氯化钙反应尾气洗涤塔，利用精氯化钙溶液洗涤，洗涤液达到一定的酸度后返回氯化钙反应器再利用。

所述干燥系统包括干燥装置、加热装置和鼓风机，其中，鼓风机通过加热装置连接至干燥装置的进气端，所述加热装置为电加热器，所述干燥装置为干燥流化床。

所述蒸发系统为三效多级蒸发器。

所述氯化钙成型机为氯化钙制片机。

所述成品氯化钙输送装置为斗提机。

一种利用工业废盐酸生产无水氯化钙的工艺，包括以下步骤：

（1）废盐酸与石灰石粉进行反应制取液体氯化钙，经过滤分离，将滤渣弃去，滤液用石灰乳进行中和调节pH值至8-9，氯化钙溶液中的杂质形成难溶的氢氧化铁、氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，过滤，滤饼为固体废物，滤液为精氯化钙溶液，经蒸发浓缩后进行成型，然后干燥脱水、包装制取产品无水氯化钙。

（2）废盐酸与石灰石粉进行反应的反应尾气通入尾气洗涤装置，利用精氯化钙溶液洗涤，洗涤液达到设定的酸度后返回氯化钙反应系统再利用；

（3）干燥脱水产生的干燥尾气利用精氯化钙溶液进行洗涤，经干燥尾气洗涤装置处理后不存在粉尘，干燥尾气洗涤液返回蒸发系统循环利用。

步骤（1）中，废盐酸与石灰石粉的添加比例为1L：7kg。

步骤（1）中，所述废盐酸中盐酸的质量分数为20%（w/w）。

步骤（1）中，所述精氯化钙溶液中氯化钙的质量分数为27%（w/w），经蒸发浓缩后氯化钙溶液中氯化钙质量的质量分数为74%（w/w）。

步骤（1）中，蒸发温度设置为172～174℃。

步骤（1）中，干燥时空气的温度为280~300℃。

本发明的有益效果是：应用本技术相对于现行的氯化钙生产工艺，扩大了生产规模，降低了能量消耗，实现了连续化生产。既可实现工业副产盐酸的处理，又可以生产无水氯化钙，创造经济效益。

反应系统中采用的氯化钙反应器为立式直筒反应器，产量大，含有氯化氢的反应尾气易处理，反应液易提取，大大减少了对环境的污染；反应尾气洗涤装置采用洁净的氯化钙溶液作为吸收剂，吸收了氯化氢的氯化钙溶液返回氯化钙反应器后，不会稀释盐酸浓度，并且降低了蒸发系统能耗；利用氯化钙溶液来洗涤含有热量的含尘尾气，这样放空尾气中不会有粉尘出现，吸收了尾气中热量的循环吸收液返回蒸发系统得到重复利用，减少了蒸发系统的能量消耗：本方法扩大了生产规模，实现了连续化生产，有极大的社会效益及环境效益。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

其中，1、盐酸储存槽，2、石灰石粉储存槽，3、盐酸泵，4、皮带输送装置，5、氯化钙反应器，6、反应液提取泵，7、中和槽，8、粗氯化钙沉降槽，9、压滤泵，10、粗氯化钙压滤机，11、精氯化钙储槽，12、精氯化钙输送泵，13、三效多级蒸发器，14、氯化钙制片机，15、干燥流化床，16、成品氯化钙料仓，17、斗提机，18、电加热器，19、鼓风机，20、干燥尾气洗涤塔，21、反应尾气引风机，22、反应尾气洗涤塔。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统，包括反应系统、三效多级蒸发器13、干燥系统、反应尾气处理系统和干燥尾气洗涤塔20。

其中，所述反应系统包括盐酸储存槽1、石灰石粉储存槽2、盐酸泵3、皮带输送装置4、氯化钙反应器5、反应液提取泵6、中和槽7、粗氯化钙沉降槽8、压滤泵9、粗氯化钙压滤机10和精氯化钙储槽11；所述干燥系统包括干燥流化床15、电加热器18和鼓风机19；所述反应尾气处理系统包括反应尾气引风机21、反应尾气洗涤塔22。

各个设备的连接关系描述如下：所述盐酸储存槽1通过盐酸泵3连接至氯化钙反应器5，所述石灰石粉储存槽2也连接至氯化钙反应器5，所述氯化钙反应器5、中和槽7、反应液提取泵6、粗氯化钙沉降槽8、压滤泵9、粗氯化钙压滤机10和精氯化钙储槽11、精氯化钙输送泵12、三效多级蒸发器13、氯化钙制片机14、干燥流化床15、斗提机17、成品氯化钙料仓16依次按此顺序连接；所述鼓风机19通过电加热器18连接至干燥流化床15的入口端；所述干燥流化床15的出气口通过干燥尾气洗涤塔20连接至三效多级蒸发器13；所述精氯化钙输送泵12与所述的干燥尾气洗涤塔20的入口端相连；所述氯化钙反应器5通过反应尾气引风机21连接至反应尾气洗涤塔22，所述反应尾气洗涤塔22的出口端连接至氯化钙反应器5。

所述氯化钙反应器5为立式直筒反应器，含有氯化氢的反应尾气易处理，反应液易提取。

所述的中和槽7还连接一石灰乳储槽（图1中未给出）。

在上述系统中，利用工业废盐酸生产无水氯化钙的具体工艺步骤如下：

分别利用盐酸泵3和皮带输送装置4将盐酸储存槽1中的20%（w/w）稀盐酸和石灰石粉储存槽2中的石灰石粉（通常含CaCO3＞95%））送入氯化钙反应器5进行反应，稀盐酸的输送流量为15m³/h，石灰石粉的输送流量为105kg/h，氯化钙反应器5产生大量的含氯化氢的反应尾气用反应尾气引风机21吹入氯化钙反应尾气洗涤塔22，利用精氯化钙溶液进行循环洗涤，洗涤后的尾气直接排空，吸收了氯化氢的氯化钙溶液达到一定的酸度后，返回氯化钙反应器5再利用。反应液经反应液提取泵6进入中和槽7，用石灰乳进行中和调节PH值为8-9，氯化钙溶液中的杂质如Mg²⁺、Fe³⁺等形成难溶的Mg（OH）₂、Fe（OH）₃ 等沉淀，进入粗氯化钙沉降槽8经沉降后，采用压滤泵9泵入粗氯化钙压滤机10进行过滤，滤饼为固体废物，质量浓度27%（w/w）滤液进入精氯化钙储槽11，此时，精氯化钙储槽11的氯化钙溶液为净化后的中性氯化钙溶液，质量浓度为27%（w/w）。

采用精氯化钙输送泵12打入三效多级蒸发器13，蒸发温度设置为172～174℃，经三效蒸发浓缩至氯化钙溶液质量浓度为74%（w/w）后进入氯化钙制片机14进行制片，制片后的物料进入干燥流化床15干燥后利用斗提机17输送到成品氯化钙料仓16，然后进行包装外售。干燥流化床15制取无水氯化钙产生的干燥尾气利用精氯化钙溶液进入干燥尾气洗涤塔20中进行洗涤，经干燥尾气洗涤塔20处理后不存在粉尘，干燥尾气洗涤液返回三效蒸发器循环利用。

其中，通过鼓风机19利用电加热器18将空气加热到280~300℃后通入干燥流化床15，物料经干燥脱水即得成品，产量为100Kg/h。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1. 一种利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统，其特征是：

包括反应系统、三效多级蒸发器、干燥系统、反应尾气处理系统和干燥尾气洗涤装置；

其中：所述反应系统通过精氯化钙输送装置连接至三效多级蒸发器，具体如下：所述反应系统是通过以下设备连接组成：盐酸储存装置通过盐酸输送装置与氯化钙反应器相连，石灰石粉储存装置通过石灰石粉输送装置与氯化钙反应器相连，所述氯化钙反应器、反应液提取装置、中和槽、粗氯化钙沉降槽、压滤液输送装置、粗氯化钙压滤机、精氯化钙储槽依次连接；所述精氯化钙储槽连接至精氯化钙输送装置；

所述三效多级蒸发器、氯化钙成型机、干燥系统、成品氯化钙输送装置、成品氯化钙料仓依次相连；

所述反应系统与反应尾气处理系统互相连接, 所述反应尾气处理系统包括反应尾气引风机和反应尾气洗涤装置；其中，氯化钙反应器的出气端通过反应尾气引风机连接至反应尾气洗涤装置的进气端，所述反应尾气洗涤装置的出口端连接至氯化钙反应器；

所述精氯化钙输送装置还与干燥尾气洗涤装置连接，所述干燥系统的出气端通过干燥尾气洗涤装置连接至所述三效多级蒸发器入口端。

2. 如权利要求1所述的利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统，其特征是：所述氯化钙反应器为立式直筒反应器，含有氯化氢的反应尾气易处理，反应液易提取。

3. 如权利要求1所述的利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统，其特征是：所述精氯化钙输送装置为精氯化钙输送泵，所述盐酸输送装置为盐酸输送泵，石灰石粉输送装置为皮带输送装置，压滤液输送装置为压滤泵。

4. 如权利要求1所述的利用工业废盐酸生产无水氯化钙的系统，其特征是：所述干燥系统包括干燥装置、加热装置和鼓风机；

其中，鼓风机通过加热装置连接至干燥装置的进气端，所述干燥系统中的干燥装置的出气端通过干燥尾气洗涤装置连接至所述三效多级蒸发器入口端。

5. 一种利用权利要求1所述的系统生产无水氯化钙的工艺，其特征是，包括以下步骤：

（1）废盐酸与石灰石粉进行反应制取液体氯化钙，经过滤分离，将滤渣弃去，滤液用石灰乳进行中和调节pH值至8-9，氯化钙溶液中的杂质形成难溶的沉淀，过滤，滤饼为固体废物，滤液为精氯化钙溶液，经蒸发浓缩后进行成型，然后干燥脱水、包装制取产品无水氯化钙；

（2）废盐酸与石灰石粉进行反应后产生的反应尾气通入尾气洗涤装置，利用精氯化钙溶液洗涤，洗涤液达到设定的酸度后返回氯化钙反应系统再利用；

（3）干燥脱水产生的尾气利用精氯化钙溶液进行洗涤，经干燥尾气洗涤装置处理后不存在粉尘，干燥尾气洗涤液返回三效多级蒸发器循环利用。

6. 如权利要求5所述的工艺，其特征是，步骤（1）中，废盐酸与石灰石粉的添加比例为1：7L/kg，所述废盐酸的中盐酸的质量分数为20%。

7. 如权利要求5所述的工艺，其特征是，步骤（1）中，所述精氯化钙溶液中氯化钙的质量分数为27%，经蒸发浓缩后氯化钙溶液中氯化钙的质量分数为74%。

8. 如权利要求5所述的工艺，其特征是，步骤（1）中，蒸发温度设置为172～174℃，干燥时空气的温度为280~300℃。