CN105536498A - 一种1,4-二羟基蒽醌废气回收工艺及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种1,4-二羟基蒽醌废气回收工艺及其系统，高温废气进入凝华器入口，在凝华器中被冷却水冷却为苯酐固体移出凝华器，作为苯酐回收料。冷却苯酐后的气体进入吸收塔中与利用生石灰配制的石灰乳进入接触，吸收气体中的酸性组分后达标排放。吸收后的氯化钙溶液进入喷雾干燥塔中进行喷雾干燥，获得的气体进入旋风分离器、布袋除尘器和尾气风机排出；喷雾干燥及除尘后的固体粉末进入高温煅烧炉进行高温煅烧，分解其中残余的有机物后获得无水氯化钙产品；高温煅烧炉尾部的高温气体进入喷雾干燥塔作为喷雾干燥塔的热源。

Description

一种1,4-二羟基蒽醌废气回收工艺及其系统
技术领域
本发明涉及一种1,4-二羟基蒽醌废气回收工艺及其系统，属精细化工废弃物资源化利用领域。
背景技术
1,4-二羟基蒽醌是一种重要的染料中间体，我国每年有上万吨的产量。1,4-二羟基蒽醌本身还可以做分散棕GL、染料，进一步合成染料中间体1,4-二氨基蒽醌。产品应用广泛，可用来合成分析蓝R、分散蓝SW、酸性蒽醌紫SG、酸性蒽醌绿G、色淀紫红3BL、色淀紫红4BL和普拉艳兰多种染料。1,4-二羟基蒽醌的主要原料是对氯苯酚、发烟硫酸、苯酐和硼酸。生产每吨1,4-二羟基蒽醌所需原料苯酐和对氯苯酚的理论量分别为620kg和535kg，但是由于高温反应过程中，苯酐容易升华，导致大量的苯酐从气相排出，因此生产每吨产品苯酐的需求量是理论量的1.2-1.5倍。在产品合成过程中对氯苯酚中的氯离子最终变成了HCl由气相排出，产生含HCl的废气，理论量是每吨产品排出HCl量为152kg。在生产1,4-二羟基蒽醌生产过程中还加入发烟硫酸等介质，加之长达20小时的高温反应，形成的空气、水蒸气、三氧化硫、苯酐和HCl的混合气体排入空气中，如果不进行处理，会形成酸雾等污染物，对环境造成污染。
发明内容
本发明目的是在于提供了一种1,4-二羟基蒽醌废气回收工艺及其系统，利用循环冷却水作为冷却介质，回收气体中的苯酐；利用石灰乳作为吸收介质，将气体中酸性气体进行吸收气体达标排放，生成以氯化钙为主要组成的溶液；氯化钙溶液喷雾干燥获得氯化钙粉末进行高温煅烧获得无水氯化钙产品；高温煅烧产生的高温气体作为喷雾干燥的热源经过旋风除尘及布袋除尘后达标排放。
本发明的另一目的是一种1,4-二羟基蒽醌废气回收的系统。
本发明一方面提供了一种1,4-二羟基蒽醌废气回收工艺，该工艺包括以下步骤：
a.首先将气体进入凝华器中进行苯酐的凝华，其中凝华所需的冷却介质为循环冷却水，凝华器中主要由两个旋转方向的冷却筒与刮板构成，固体苯酐附在冷却筒中，由刮板刮下移出凝华器。
b.将步骤a凝华回收苯酐后的气体进入吸收塔中与石灰乳进行接触，吸收气体中的HCl等酸性气体。
c.将步骤b吸收后的气体达标排放，吸收的液体进行喷雾干燥，获得氯化钙粉末，喷雾干燥后的气体进入气体除尘，获得氯化钙粉末的同时，气体进行除尘处理，然后达标排放。
d.将步骤c喷雾干燥及除尘后的氯化钙粉末进行高温煅烧，煅烧获得无水氯化钙产品，高温气体进入喷雾干燥塔作为干燥热源。
优选地，其中步骤a中的循环冷却水进入温度为25-35℃，压力0.2-0.3MPa。
优选地，其中步骤b配制石灰乳所用的生石灰中CaO含量90-95wt％，石灰乳中CaO浓度为15-20wt％。
优选地，其中步骤c中喷雾干燥温度为80-95℃，常压。
优选地，其中步骤d高温煅烧炉温度650-750℃，常压，所用热源包括天然气、甲醇和水煤气等清洁燃料。
图1为本工艺的工艺路线。
本发明另一方面提供了一种实现本发明方法的系统，该系统包括1、凝华器；2、吸收塔；3、循环泵；4、喷雾干燥塔；5、旋风除尘器；6、布袋除尘器；7、尾气风机；8、高温煅烧炉，并且，所述的凝华器(1)连接到吸收塔(2)气体入口，吸收塔液体出口连接到循环泵(3)入口，循环泵(3)出口连接到吸收塔(2)液体喷枪入口和喷雾干燥塔(4)顶部液体入口，喷雾干燥塔(4)气体出口连接到旋风除尘器(5)入口，旋风除尘器气体出口连接到布袋除尘器(6)的入口，布袋除尘器的出口连接到尾气风机(7)的入口，尾气风机的出口放空；喷雾干燥塔底部、旋风除尘器底部和布袋除尘器底部出口连接到高温煅烧炉(8)固体入口；燃料进入高温煅烧炉燃烧段。参见附图2为该系统示意图。
采用上述设备进行本工艺流程时，首先高温废气进入凝华器入口，在凝华器中被冷却水冷却为苯酐固体移出凝华器，作为苯酐回收料。冷却苯酐后的气体进入吸收塔中与利用生石灰配制的石灰乳进入接触，吸收气体中的酸性组分后达标排放。吸收后的氯化钙溶液进入喷雾干燥塔中进行喷雾干燥，获得的气体进入旋风分离器、布袋除尘器和尾气风机排出；喷雾干燥及除尘后的固体粉末进入高温煅烧炉进行高温煅烧，分解其中残余的有机物后获得无水氯化钙产品；高温煅烧炉尾部的高温气体进入喷雾干燥塔作为喷雾干燥塔的热源。
在本发明整个工艺流程中利用冷却水作为冷却介质回收苯酐；利用生石灰制备石灰乳吸收尾气中的酸性组分最终获得无水氯化钙产品，工艺无液体及固体废弃物排放，是一个典型的环境友好的清洁工艺。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：
图1是本发明工艺路线图。
图2是本发明方法系统设备，其中该系统包括1、凝华器；2、吸收塔；3、循环泵；4、喷雾干燥塔；5、旋风除尘器；6、布袋除尘器；7、尾气风机；8、高温煅烧炉。
具体实施方式
实施例1
高温废气153m3/h，其温度：100℃，常压，组成(体积含量％)：N265.3，O217.4，苯酐1.1，HCl4.6，H2O15.5，SO30.69进入凝华器中，其中凝华器中通入冷却水，冷却水温度25℃，连续运行5小时，获得固体苯酐产物36kg，苯酐回收率为90％。气体进入吸收塔中，开始进入吸收塔的石灰乳浓度为CaO15％，进行循环吸收。其中配制石灰乳所用生石灰中CaO含量90wt％，每小时平均所用石灰量为11kg/h。在吸收塔溶液中PH降低至7时，排出氯化钙溶液，溶液中氯化钙含量24wt％，进入喷雾干燥塔，其喷雾干燥塔温度为95℃，获得的氯化钙基本为含有不同结晶水的氯化钙与硫酸钙的混合物，质量25kg/h，进入高温煅烧炉进行煅烧，燃料为天然气，煅烧温度为750℃，获得的产品为无水氯化钙与硫酸根的混合物19kg/h，其中氯化钙含量为70.8wt％。
实施例2
高温废气153m3/h，其温度：100℃，常压，组成(体积含量％)：N265.3，O217.4，苯酐1.1，HCl4.6，H2O15.5，SO30.69进入凝华器中，其中凝华器中通入冷却水，冷却水温度35℃，连续运行5小时，获得固体苯酐产物30kg，苯酐回收率为75％。气体进入吸收塔中，开始进入吸收塔的石灰乳浓度为CaO15％，进行循环吸收。其中配制石灰乳所用生石灰中CaO含量95wt％，每小时平均所用石灰量为10.5kg/h。在吸收塔溶液中PH降低至7时，排出氯化钙溶液，溶液中氯化钙含量24wt％，进入喷雾干燥塔，其喷雾干燥塔温度为90℃，获得的氯化钙基本为含有不同结晶水的氯化钙与硫酸钙的混合物，质量28kg/h，进入高温煅烧炉进行煅烧，燃料为天然气，煅烧温度为700℃，获得的产品为无水氯化钙与硫酸根的混合物16kg/h，其中氯化钙含量为72.8wt％。
实施例3
高温废气153m3/h，其温度：100℃，常压，组成(体积含量％)：N265.3，O217.4，苯酐1.1，HCl4.6，H2O15.5，SO30.69进入凝华器中，其中凝华器中通入冷却水，冷却水温度30℃，连续运行5小时，获得固体苯酐产物32kg，苯酐回收率为80％。气体进入吸收塔中，开始进入吸收塔的石灰乳浓度为CaO15％，进行循环吸收。其中配制石灰乳所用生石灰中CaO含量95wt％，每小时平均所用石灰量为10.5kg/h。在吸收塔溶液中PH降低至7时，排出氯化钙溶液，溶液中氯化钙含量26wt％，进入喷雾干燥塔，其喷雾干燥塔温度为80℃，获得的氯化钙基本为含有不同结晶水的氯化钙与硫酸钙的混合物，质量30kg/h，进入高温煅烧炉进行煅烧，燃料为天然气，煅烧温度为650℃，获得的产品为无水氯化钙与硫酸根的混合物19kg/h，其中氯化钙含量为71.8wt％。

Claims (6)

1.一种1,4-二羟基蒽醌废气回收工艺，该工艺包括以下步骤：
a.首先将气体进入凝华器中进行苯酐的凝华，其中凝华所需的冷却介质为循环冷却水，凝华器中主要由两个旋转方向的冷却筒与刮板构成，固体苯酐附在冷却筒中，由刮板刮下移出凝华器；
b.将步骤a凝华回收苯酐后的气体进入吸收塔中与石灰乳进行接触，吸收气体中的HCl等酸性气体；
c.将步骤b吸收后的气体达标排放，吸收的液体进行喷雾干燥，获得氯化钙粉末，喷雾干燥后的气体进入气体除尘，获得氯化钙粉末的同时，气体进行除尘处理，然后达标排放；
d.将步骤c喷雾干燥及除尘后的氯化钙粉末进行高温煅烧，煅烧获得无水氯化钙产品，高温气体进入喷雾干燥塔作为干燥热源。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中步骤a中的循环冷却水进入温度为25-35℃，压力0.2-0.3MPa。
3.根据权利要求1所述的工艺，其中步骤b配制石灰乳所用的生石灰中CaO含量90-95wt％，石灰乳中CaO浓度为15-20wt％。
4.根据权利要求1所述的工艺，其中步骤c中喷雾干燥温度为80-95℃，常压。
5.根据权利要求1所述的工艺，其中步骤d高温煅烧炉温度650-750℃，常压，所用热源包括天然气、甲醇等清洁燃料。
6.一种用于实现权利要求1-5中任一项所述方法的系统，一种实现本发明方法的系统，该系统包括该系统包括1、凝华器；2、吸收塔；3、循环泵；4、喷雾干燥塔；5、旋风除尘器；6、布袋除尘器；7、尾气风机；8、高温煅烧炉，并且，所述的凝华器(1)连接到吸收塔(2)底部入口，吸收塔液体出口连接到循环泵(3)入口，循环泵(3)出口连接到吸收塔(2)液体喷枪入口和喷雾干燥塔(4)顶部液体入口，喷雾干燥塔(4)气体出口连接到旋风除尘器(5)入口，旋风除尘器气体出口连接到布袋除尘器(6)的入口，布袋除尘器的出口连接到尾气风机(7)的入口，尾气风机的出口放空；喷雾干燥塔底部、旋风除尘器底部和布袋除尘器底部出口连接到高温煅烧炉(8)固体入口；燃料进入高温煅烧炉(8)燃烧段。
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