CN105999891A - 一种回收有机硅单体及放空尾气中的粉尘的工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种回收有机硅单体及放空尾气中的粉尘的工艺及设备。设备中袋式过滤器顶部尾气出口与特殊过滤器入口相连，特殊过滤器顶部尾气出口与尾气冷凝器入口相连，尾气冷凝器凝液出口与凝液回收槽入口相连，凝液回收槽底部出口与粗单体中间槽顶部入口相连。采用该装置回收有机硅单体及放空尾气中的粉尘，将有机硅单体生产过程中产生的尾气中的固相（硅粉、铜粉等）和气相（单体）分类回收，既避免了未除尽的粉尘堵塞冷凝器，又避免了单体进入水洗塔形成酸雾，对细粉的回收率从现有工艺的80%左右提高至99.9%以上，尾气中有机硅单体由现有全部放空变为回收99%以上，在提高原料利用率的同时避免了环境污染。

Description

一种回收有机硅单体及放空尾气中的粉尘的工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种高效回收有机硅单体放空尾气中的粉尘和单体的工艺及设备，属于有机硅生产技术领域。
背景技术
甲基氯硅烷单体生产过程中，细粉储罐底部的物料为旋风分离器分离出的硅粉、铜粉等固体粉料，顶部为甲基氯硅烷合成气。细粉储罐内粉料通过气力输送方式再次返回流化床反应器内参与合成反应，当储罐内粉料输送完毕后需及时泄压以备下阶段受料。由于细粉储罐内温度较高，氯甲烷及合成气均成气相状态，在细粉储罐泄压时若不进行恰当处理就会被浪费。细粉储罐交替受料过程中，泄压频次较高，造成的原料浪费较大。
现有的细粉放空尾气处理工艺流程是：细粉储罐泄压时，放空尾气经一袋式过滤器除尘后直接进入水洗塔放空；袋式过滤器分离的细粉进入细粉储罐，最终进入流化床反应器参与合成反应。现有的放空尾气处理工艺的单体回收率为0%，细粉回收率仅80%。该放空尾气处理工艺的缺点是：（1）放空尾气经除尘器后仍含有一定量粒径更小的细粉，随尾气进入水洗塔内，增加硅粉消耗，而如果经过袋式过滤器除尘之后直接进入冷凝器冷凝，未除尽的细粉则会堵塞冷凝器；（2）放空尾气中的氯甲烷及合成气未能回收利用，导致氯甲烷损耗增加，同时，合成气进入水洗塔后产生酸雾和胶状物，酸雾污染大气，胶状物堵塞水洗塔塔板，影响水洗效果。（3）原料大量浪费，不利于节约生产成本。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种高效回收有机硅单体放空尾气中的粉尘和单体的工艺及设备。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高效回收有机硅单体放空尾气中的粉尘和单体的工艺，细粉储罐泄压时，含尘尾气依次经袋式过滤器、特殊过滤器完全除尘后经尾气冷凝器冷凝，凝液进入凝液回收槽，不凝气放空至水洗塔。
所述凝液回收槽内物料为氯甲烷及粗单体，可进入粗单体中间槽，并作洗涤塔回流液用。
所述尾气冷凝器内不凝气由冷凝器上方排入水洗塔放空。
所述袋式过滤器、特殊过滤器下部的粉料均进入细粉储罐，最后进入流化床反应器参与反应。
优选的，所述尾气冷凝器的冷却介质为-5℃～-20℃的冷冻液。
一种上述细粉放空尾气回收方法的专用设备，包括细粉储罐、袋式过滤器、特殊过滤器、尾气冷凝器、凝液回收槽、粗单体中间槽、水洗塔，袋式过滤器、特殊过滤器锥部出口与细粉储罐顶入口相连，袋式过滤器顶部尾气出口与特殊过滤器入口相连，特殊过滤器顶部尾气出口与尾气冷凝器入口相连，尾气冷凝器凝液出口与凝液回收槽入口相连，尾气冷凝器顶不凝气出口与水洗塔入口相连，凝液回收槽底部出口与粗单体中间槽顶部入口相连，细粉储罐内粉料进入流化床反应器参与反应，粗单体中间槽内物料作洗涤除尘塔回流液用。
所述袋式过滤器顶部放空气可通过阀门进行切换，一路进特殊过滤器，一路进水洗塔放空。
优选的，所述的特殊过滤器对袋式过滤器无法完全分离的小粒径细粉的分离效率达90%以上，经袋式过滤器、特殊过滤器后细粉总分离效率达99.9%以上。
本发明方法的技术特点是：优选的特殊过滤器，将放空尾气中粉尘完全分离，洁净尾气中单体经冷凝后进入粗单体中间槽，作洗涤除尘塔回流液用。
本发明提供的有机硅单体生产过程中细粉放空尾气的回收方法及设备，具有以下优点：
1. 放空尾气中的粉料有99.9%以上被截留进入细粉储罐，最后进入流化床反应器参与合成反应，降低硅粉消耗。
2. 将有机硅单体生产过程中产生的尾气中的固相（硅粉、铜粉等）和气相（单体）分类回收，既避免了未除尽的粉尘堵塞冷凝器，又避免了单体进入水洗塔形成酸雾，对细粉的回收率从现有工艺的80%左右提高至99.9%以上，尾气中有机硅单体由现有全部放空变为回收99%以上，可避免合成气在水洗塔内形成酸雾和胶状物，酸雾污染大气，胶状物堵塞塔板，影响水洗效果，在提高原料利用率的同时避免了环境污染。
3. 此放空尾气回收工艺仅增加三台小型设备，投资少，操作简单，经济效益和社会效益显著。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中，（1）细粉储罐，（2）袋式过滤器，（3）特殊过滤器，（4）尾气冷凝器，（5）凝液回收槽，（6）粗单体中间槽，（7）水洗塔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例 1 ：
一种高效回收有机硅单体放空尾气中的粉尘和单体的工艺及设备，包括细粉储罐、袋式过滤器、特殊过滤器、尾气冷凝器、凝液回收槽、粗单体中间槽、水洗塔，袋式过滤器2、特殊过滤器3锥部出口与细粉储罐1顶部入口相连，袋式过滤器2顶部尾气出口与特殊过滤器3入口相连，特殊过滤器3顶部尾气出口与尾气冷凝器4入口相连，尾气冷凝器4凝液出口与凝液回收槽5入口相连，尾气冷凝器4顶部凝气出口与水洗塔7入口相连，凝液回收槽5底部出口与粗单体中间槽6顶部入口相连，细粉储罐1内粉料进入流化床反应器参与反应，粗单体中间槽6内物料回流至洗涤塔。
所述的特殊过滤器3为陶瓷放空过滤器，特殊过滤器滤芯为陶瓷膜元件，该过滤器的处理气量为500～2000Nm3/h，过滤面积为30～80m2，过滤精度≤15μm，设计温度100℃，设计压力0.8MPa。
袋式过滤器2顶部设置切换阀，在水洗塔7与特殊过滤器3之间切换。特殊过滤器对袋式过滤器无法完全分离的小粒径细粉的分离效率达90%以上，经袋式过滤器、特殊过滤器后的细粉总分离效率达99.9%以上。
一种高效回收有机硅单体放空尾气中的粉尘和单体的工艺及设备，利用上述细粉放空尾气回收方法的专用设备，具体步骤如下：
（1）将袋式过滤器顶部至水洗塔放空管阀门关闭，开启袋式过滤器A顶部至特殊过滤器放空管阀门；
（2）放空尾气经特殊过滤器进入尾气冷凝器后，尾气冷凝器温度保持0～-5 ℃，冷却介质为-5～-20 ℃的冷冻液，所得冷凝液温度为-2～3 ℃，冷凝液进入凝液回收槽，不凝气放空至水洗塔；
（3）凝液回收槽液位达到50～70%时，将凝液回收槽内物料压入粗单体中间槽作洗涤除尘塔回流液用；
（4）每班次对特殊过滤器进行压料操作1～2次，粉料压入细粉储罐备用。
采用此方法，每生产100吨粗单体可回收液相物料1～1.5吨，其中，粗单体占60～80%（wt%），氯甲烷20～40%（wt%），特殊过滤器B回收粉料0.05～0.1吨。经过一个生产周期后，水洗塔塔板仍较干净，无需清理，降低周期性检修过程中员工劳动强度。

Claims (4)

1. 一种回收有机硅单体及放空尾气中的粉尘的装置，其特征在于，
袋式过滤器（2）、特殊过滤器（3）锥部出口与细粉储罐（1）顶部入口相连，袋式过滤器（2）顶部尾气出口与特殊过滤器（3）入口相连，特殊过滤器（3）顶部尾气出口与尾气冷凝器（4）入口相连，尾气冷凝器（4）凝液出口与凝液回收槽（5）入口相连，尾气冷凝器（4）顶部凝气出口与水洗塔（7）入口相连，凝液回收槽（5）底部出口与粗单体中间槽（6）顶部入口相连，细粉储罐（1）内粉料进入流化床反应器参与反应，粗单体中间槽（6）内物料回流至洗涤塔。
2.权利要求1所述的回收有机硅单体及放空尾气中的粉尘的装置，其特征在于，袋式过滤器（2）顶部设置切换阀，在水洗塔（7）与特殊过滤器（3）之间切换。
3.权利要求1或2所述的回收有机硅单体及放空尾气中的粉尘的装置，其特征在于，所述的特殊过滤器（3）为陶瓷放空过滤器，特殊过滤器滤芯为陶瓷膜元件，该过滤器的处理气量为500～2000Nm3/h，过滤面积为30～80m2，过滤精度≤15μm，设计温度100℃，设计压力0.8MPa。
4.采用权利要求1-3任一项所述的装置回收有机硅单体及放空尾气中的粉尘的方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）将袋式过滤器（2）顶部至水洗塔放空管阀门关闭，开启袋式过滤器（2）顶部至特殊过滤器（3）放空管阀门；
（2）放空尾气经特殊过滤器（3）进入尾气冷凝器（4）后，尾气冷凝器（4）内温度保持0～-5℃，冷却介质为-5～-20℃的冷冻液，所得冷凝液温度为-2～3℃，冷凝液进入凝液回收槽（5），不凝气放空至水洗塔（7）；
（3）凝液回收槽（5）液位达到50～70%时，将凝液回收槽（5）内物料压入粗单体中间槽（6）作洗涤塔回流液用；
（4）每班次12小时对特殊过滤器（3）进行压料操作1～2次，粉料压入细粉储罐备用。
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