CN107043090B - 一种用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置及其方法，以提高回收盐酸中二氧化硫去除率，提升回收盐酸的品质，同时有效回收尾气中的二氧化硫，使得尾气达到排放标准。所述装置包括储液罐，以及位于储液罐外侧的气体压缩机和二氧化硫收集槽；储液罐的下部设有开孔管道，开孔管道的一端与气体压缩机的出气端连通；储液罐的上部通过连通组件与二氧化硫收集槽连通。

Description

一种用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置及其方法

技术领域

本发明属于精细化学品合成技术领域，具体来说，涉及一种用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置及其方法。

背景技术

含有二氧化硫的回收盐酸在化工生产的回收盐酸中占有较大比例，但其中由于含有少量二氧化硫，影响回收盐酸的品质，不但易挥发出二氧化硫气味，而且对回收盐酸使用时，二氧化硫的存在会产生气泡、发生副反应和产品中含有二氧化硫气味等问题。

回收盐酸是指磺酰氯反应或者使用硫磺作为催化剂的氯化反应，产生的氯化氢气体用水吸收得到的盐酸。得到回收盐酸过程中，由于反应中排出的气体中不可避免的存在氯化氢和二氧化硫气体同时排出，因此在回收盐酸中存在二氧化硫或亚硫酸，导致此回收盐酸的可适用性大大降低，限制了回收盐酸的后续使用。

对此问题，有采用对二氧化硫和氯化氢沸点的不同通过降温气体来分离二氧化硫和氯化氢的方法，但此方法能源消耗大，而且不能避免回收盐酸的含有二氧化硫；有采用在回收盐酸中通氯气使得二氧化硫与氯气反应生成硫酸和氯化氢的方法来去除二氧化硫气体，但此方法得到的盐酸中含有硫酸根，也会限制回收盐酸的使用；有采用利用回收盐酸中盐酸和二氧化硫生产特殊的化工品种，但使用范围太小。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置及其方法，以提高回收盐酸中二氧化硫去除率，提升回收盐酸的品质，同时有效回收尾气中的二氧化硫，使得尾气达到排放标准。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案为：

一方面，本发明实施例提供一种用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置，该装置包括储液罐，以及位于储液罐外侧的气体压缩机和二氧化硫收集槽；储液罐的下部设有开孔管道，开孔管道的一端与气体压缩机的出气端连通；储液罐的上部通过连通组件与二氧化硫收集槽连通。

作为优选例，所述的连通组件包括第一管路、第二管路、第一三通阀和第三管路，第一管路的进口与储液罐的顶部连通，第一管路的出口与第一三通阀的第一阀口连通，第一三通阀的第二阀口与第二管路的进口连通，第二管路的出口通过第一泵与二氧化硫收集槽的进口连通，第三管路的进口与二氧化硫收集槽的第一出口连通，第三管路的出口与第一三通阀的第三阀口连接。

作为优选例，所述的二氧化硫收集槽的进口位于二氧化硫收集槽的下部；所述的连通组件还包括第一调节阀，第一调节阀连接在第二管路上，且位于第一泵和二氧化硫收集槽的进口之间。

作为优选例，所述的用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置，还包括尾气吸收容器，尾气吸收容器中盛装碱性溶液，尾气吸收容器的第一进口通过第四管路与二氧化硫收集槽的第二出口连通。

作为优选例，所述的用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置，还包括第五管路、第二泵、第二调节阀和排气管，第五管路的进口与位于尾气吸收容器上部的第一出口连接，第五管路的出口与第二泵的进口连接，第二泵的出口通过第二调节阀与尾气吸收容器的第二进口连接，且尾气吸收容器的第二进口位于尾气吸收容器下部；排气管的一端与位于尾气吸收容器上部的第二出口连接。

作为优选例，所述的开孔管道均匀布设，且开孔管道表面设有直径为5—20厘米的通孔，相邻开孔管道上的通孔交错布设；开孔管道的通气近端上的通孔设置密度小于开孔管道的通气远端上的通孔设置密度。

作为优选例，所述的气体压缩机中压缩的气体为空气或者惰性气体。

另一方面，本发明实施例还提供一种回收盐酸中二氧化硫的去除方法，该方法包括以下过程：将回收盐酸加入储液罐中，利用气体压缩机将压缩气体冲入开孔管道中；压缩气体在开孔管道中形成鼓泡，利用鼓泡吸收回收盐酸中的二氧化硫；将鼓泡排出的气体通过连通组件排入盛有水的二氧化硫收集槽中，利用水吸收气体中的二氧化硫。

作为优选例，所述的利用水吸收气体中的二氧化硫，具体包括：开启第一三通阀和第一泵，关闭第四管路，从储液罐中排出的气体依次经过第一管路、第一三通阀的第一阀口、第一三通阀的第二阀口、第二管路、第一泵和第一调节阀，进入二氧化硫收集槽中，将从水中渗出的气体通过第三管路排入第一三通阀的第三阀口中，再依次通过第一三通阀的第二阀口、第二管路、第一泵和第一调节阀，进入二氧化硫收集槽中，循环流动，直至气体中二氧化硫量达到尾气排放标准。

作为优选例，所述的回收盐酸中二氧化硫的去除方法，还包括：将从二氧化硫收集槽中排出尾气通过管道通入尾气吸收槽中，尾气吸收槽中设有碱性溶液；开启尾气吸收槽的第一出口、关闭第二出口，使得尾气在第五管路、第二泵、第二调节阀和尾气吸收槽中循环，直至尾气达到排放标准；打开第二出口、关闭第一出口，通过排气管向外排放尾气。

有益效果：与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：本发明实施例的装置及其方法，可以提高回收盐酸中二氧化硫去除率，提升回收盐酸的品质，同时有效回收尾气中的二氧化硫，使得尾气达到排放标准。上述实施例的装置中，储液罐中装有待处理的回收盐酸。处理时，开启气体压缩机，压缩气体在储液罐1中的回收盐酸中形成鼓泡，利用鼓泡中的气体吸收回收盐酸中的二氧化硫，以降低回收盐酸中的二氧化硫含量。同时利用连通组件，使得从储液罐排出的气体在二氧化硫收集槽中循环，多次被位于二氧化硫收集槽中的水吸收，降低尾气中二氧化硫含量。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中有：储液罐1、气体压缩机2、二氧化硫收集槽3、开孔管道4、第一管路5、第二管路6、第一三通阀7、第三管路8、第一阀口701、第二阀口702、第三阀口703、第一泵9、第一调节阀10、尾气吸收容器11、第一进口1101、第一出口1102、第二出口1103、第二进口1104、第四管路12、第五管路13、第二泵14、第二调节阀15、排气管16。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例进行的详细的说明。

如图1所示，本发明实施例的一种用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置，包括储液罐1，以及位于储液罐1外侧的气体压缩机2和二氧化硫收集槽3。储液罐1的下部设有开孔管道4，开孔管道4的一端与气体压缩机2的出气端连通；储液罐1的上部通过连通组件与二氧化硫收集槽3连通。

上述实施例的装置中，储液罐1中装有待处理的回收盐酸。回收盐酸鼓泡会有氯化氢气体逸出，导致盐酸酸度下降。因此，作为优选，鼓泡前的回收盐酸酸度大于34%，鼓泡后的回收盐酸酸度大于31%。可用适量水调回收盐酸至酸度为31%左右。二氧化硫收集槽3中装有水。所述的气体压缩机2中压缩气体为空气或者惰性气体。压缩气体优选为空气，以降低处理成本。处理时，开启气体压缩机2，压缩气体在储液罐1中的回收盐酸中形成鼓泡，利用鼓泡中的气体吸收回收盐酸中的二氧化硫，以降低回收盐酸中的二氧化硫含量。

为降低回收盐酸中二氧化硫的含量，所述的连通组件包括第一管路5、第二管路6、第一三通阀7和第三管路8，第一管路5的进口与储液罐1的顶部连通，第一管路5的出口与第一三通阀7的第一阀口701连通，第一三通阀7的第二阀口702与第二管路6的进口连通，第二管路6的出口通过第一泵9与二氧化硫收集槽3的进口连通，第三管路8的进口与二氧化硫收集槽3的第一出口连通，第三管路8的出口与第一三通阀7的第三阀口703连接。

上述连通组件中设有第一三通阀7。通过控制第一三通阀7各阀门的启闭，实现从储液罐1中排出的气体，在二氧化硫收集槽3中循环处理，使得二氧化硫收集槽3中的水尽可能多的吸收二氧化硫，降低从二氧化硫收集槽3排出的尾气中的二氧化硫含量。

在上述连通组件中，优选的，所述的二氧化硫收集槽3的进口位于二氧化硫收集槽3的下部；所述的连通组件还包括第一调节阀10，第一调节阀10连接在第二管路6上，且位于第一泵9和二氧化硫收集槽3的进口之间。二氧化硫收集槽3中盛装有水，用于吸收气体中的二氧化硫。将二氧化硫收集槽3的进口设置在二氧化硫收集槽3的下部。这样，通过连接组件将储液罐1中排出的气体直接导入二氧化硫收集槽3的水溶液中。设置第一调节阀10，可以控制气流流量。合适的气体流速，可以提高水对气体中的二氧化硫吸收效率。

作为优选例，所述的装置还包括尾气吸收容器11，尾气吸收容器11中盛装碱性溶液，例如可以是氢氧化钠溶液，尾气吸收容器11的第一进口1101通过第四管路12与二氧化硫收集槽3的第二出口连通。通过设置尾气吸收容器11，进一步提高尾气中二氧化硫的去除率。尾气吸收容器11中盛装的碱性溶液，吸收从二氧化硫收集槽3排出的尾气中的二氧化硫和氯化氢。

为进一步提高吸收效率，在尾气吸收容器11上还设有第五管路13、第二泵14、第二调节阀15和排气管16，第五管路13的进口与位于尾气吸收容器11上部的第一出口1102连接，第五管路13的出口与第二泵14的进口连接，第二泵14的出口通过第二调节阀15与尾气吸收容器11的第二进口1104连接，且尾气吸收容器11的第二进口1104位于尾气吸收容器11下部；排气管16的一端与位于尾气吸收容器11上部的第二出口1103连接。通过控制尾气吸收容器11的第一出口1102、第二出口1103和第二进口1104启闭，使得从二氧化硫收集槽3排出的尾气在尾气吸收容器11中循环，碱性溶液吸收尾气中的二氧化硫和氯化氢。反复多次，以提高尾气中二氧化硫的去除率。

上述实施例的装置中，所述的开孔管道4均匀布设，且开孔管道4表面设有直径为5—20厘米的通孔，相邻开孔管道4上的通孔交错布设；开孔管道4的通气近端上的通孔设置密度小于开孔管道4的通气远端上的通孔设置密度。开孔管道4的通气近端是指靠近开孔管道4与气体压缩机2连接的一端，例如图1中所示的开孔管道4的右端为开孔管道4的通气近端。开孔管道4的通气远端是指远离开孔管道4与气体压缩机2连接的一端，例如图1中所示的开孔管道4的左端为开孔管道4的通气远端。

为了使得压缩气体在储液罐1中尽可能均匀分布，相邻开孔管道4上的通孔交错布设；开孔管道4的通气近端上的通孔设置密度小于开孔管道4的通气远端上的通孔设置密度。这样，压缩气体不会都从开孔管道4的通气近端鼓泡，而是更均匀的分布在整个开孔管道4上。这样从开孔管道4鼓泡也更加均匀分布在储液罐1的回收盐酸中。

上述实施例的装置的工作方法如下：

将回收盐酸加入储液罐1中，利用气体压缩机2将压缩气体冲入开孔管道4中；压缩气体在开孔管道4中形成鼓泡，利用鼓泡吸收回收盐酸中的二氧化硫；将鼓泡排出的气体通过连通组件排入盛有水的二氧化硫收集槽3中，利用水吸收气体中的二氧化硫。

其中，所述的利用水吸收气体中的二氧化硫，具体包括：

开启第一三通阀7和第一泵9，关闭第四管路12，从储液罐1中排出的气体依次经过第一管路5、第一三通阀的第一阀口701、第一三通阀的第二阀口702、第二管路6、第一泵9和第一调节阀10，进入二氧化硫收集槽3中，将从水中渗出的气体通过第三管路8排入第一三通阀的第三阀口703中，再依次通过第一三通阀的第二阀口702、第二管路6、第一泵9和第一调节阀10，进入二氧化硫收集槽3中，循环流动，直至气体中二氧化硫量达到尾气排放标准。

作为优选，该方法还包括：将从二氧化硫收集槽3中排出尾气通过管道通入尾气吸收槽11中，尾气吸收槽11中设有碱性溶液，吸收在二氧化硫收集槽中逸出的微量氯化氢和二氧化硫气体；开启尾气吸收槽的第一出口1102、关闭第二出口1103，使得尾气在第五管路13、第二泵14、第二调节阀15和尾气吸收槽11中循环，直至尾气达到排放标准；打开第二出口1103、关闭第一出口1102，通过排气管16向外排放尾气。

本发明实施例的方法中，在储液罐1中鼓泡产生的酸雾气体用连通组件接入二氧化硫收集槽3中，用水吸收二氧化硫，产生的低酸度水作为生产回收盐酸底水。

本发明实施例的方法通过简单的鼓泡方法，来去除回收盐酸中的二氧化硫，以使得回收盐酸的品质达到工业盐酸的要求，提高回收盐酸的可使用性。这种处理方法设备简单，投资和运行成本低，无三废产生，具有较高的经济效益。经过本发明实施例的装置和方法处理后，回收盐酸中的二氧化硫含量从2～4%下降到0.15%以下。

下面例举具体实施例。

实施例1

在20000L储液罐中，加入回收盐酸约10吨，然后进行鼓泡，压缩空气鼓泡2小时。

鼓泡前，回收盐酸酸度为36.3%，其中二氧化硫含量为3.1%。鼓泡后，回收盐酸酸度为33.1%，二氧化硫残留0.12%。

实施例2

在20000L储罐中，加入回收盐酸约10吨，然后进行鼓泡，压缩空气鼓泡2.5小时。

鼓泡前，回收盐酸酸度为35.8%，其中二氧化硫含量为3.5%。鼓泡后，回收盐酸酸度为33.4%，二氧化硫含量为0.13%。

实施例3

在20000L储罐中，加入回收盐酸约10吨，然后进行鼓泡，压缩空气鼓泡2小时。

鼓泡前，回收盐酸酸度为36.2%，其中二氧化硫含量为2.9%。鼓泡后，回收盐酸酸度为34.1%，二氧化硫含量为0.10%。

实施例4

在20000L储罐中，加入回收盐酸约10吨，然后进行鼓泡，压缩空气鼓泡2小时。

鼓泡前，回收盐酸酸度为34.3%，其中二氧化硫含量为3.3%。鼓泡后，回收盐酸酸度为32.2%，二氧化硫含量为0.11%。

从上述实施例可以看出，经过本发明装置和方法处理后，回收盐酸中的二氧化硫含量在0.13%以下。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置，其特征在于，该装置包括储液罐(1)，以及位于储液罐(1)外侧的气体压缩机(2)和二氧化硫收集槽(3)；

储液罐(1)的下部设有开孔管道(4)，开孔管道(4)的一端与气体压缩机(2)的出气端连通；储液罐(1)的上部通过连通组件与二氧化硫收集槽(3)连通；

所述的连通组件包括第一管路(5)、第二管路(6)、第一三通阀(7)和第三管路(8)，第一管路(5)的进口与储液罐(1)的顶部连通，第一管路(5)的出口与第一三通阀(7)的第一阀口(701)连通，第一三通阀(7)的第二阀口(702)与第二管路(6)的进口连通，第二管路(6)的出口通过第一泵(9)与二氧化硫收集槽(3)的进口连通，第三管路(8)的进口与二氧化硫收集槽(3)的第一出口连通，第三管路(8)的出口与第一三通阀(7)的第三阀口(703)连接；

还包括尾气吸收容器(11)，尾气吸收容器(11)中盛装碱性溶液，尾气吸收容器(11)的第一进口(1101)通过第四管路(12)与二氧化硫收集槽(3)的第二出口连通；

还包括第五管路(13)、第二泵(14)、第二调节阀(15)和排气管(16)，第五管路(13)的进口与位于尾气吸收容器(11)上部的第一出口(1102)连接，第五管路(13)的出口与第二泵(14)的进口连接，第二泵(14)的出口通过第二调节阀(15)与尾气吸收容器(11)的第二进口(1104)连接，且尾气吸收容器(11)的第二进口(1104)位于尾气吸收容器(11)下部；排气管(16)的一端与位于尾气吸收容器(11)上部的第二出口(1103)连接。

2.按照权利要求1所述的用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置，其特征在于，所述的二氧化硫收集槽(3)的进口位于二氧化硫收集槽(3)的下部；所述的连通组件还包括第一调节阀(10)，第一调节阀(10)连接在第二管路(6)上，且位于第一泵(9)和二氧化硫收集槽(3)的进口之间。

3.按照权利要求1所述的用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置，其特征在于，所述的开孔管道(4)均匀布设，且开孔管道(4)表面设有直径为5—20厘米的通孔，相邻开孔管道(4)上的通孔交错布设；开孔管道(4)的通气近端上的通孔设置密度小于开孔管道(4)的通气远端上的通孔设置密度。

4.按照权利要求1所述的用于提高回收盐酸中二氧化硫去除率的装置，其特征在于，所述的气体压缩机(2)中压缩的气体为空气或者惰性气体。

5.一种回收盐酸中二氧化硫的去除方法，其特征在于，该方法包括以下过程：

将回收盐酸加入储液罐(1)中，利用气体压缩机(2)将压缩气体冲入开孔管道(4)中；压缩气体在开孔管道(4)中形成鼓泡，利用鼓泡吸收回收盐酸中的二氧化硫；将鼓泡排出的气体通过连通组件排入盛有水的二氧化硫收集槽(3)中，利用水吸收气体中的二氧化硫；

所述的利用水吸收气体中的二氧化硫，具体包括：

开启第一三通阀(7)和第一泵(9)，关闭第四管路(12)，从储液罐(1)中排出的气体依次经过第一管路(5)、第一三通阀的第一阀口(701)、第一三通阀的第二阀口(702)、第二管路(6)、第一泵(9)和第一调节阀(10)，进入二氧化硫收集槽(3)中，将从水中渗出的气体通过第三管路(8)排入第一三通阀的第三阀口(703)中，再依次通过第一三通阀的第二阀口(702)、第二管路(6)、第一泵(9)和第一调节阀(10)，进入二氧化硫收集槽(3)中，循环流动，直至气体中二氧化硫量达到尾气排放标准；

还包括：将从二氧化硫收集槽(3)中排出尾气通过管道通入尾气吸收槽(11)中，尾气吸收槽(11)中设有碱性溶液；开启尾气吸收槽的第一出口(1102)、关闭第二出口(1103)，使得尾气在第五管路(13)、第二泵(14)、第二调节阀(15)和尾气吸收槽(11)中循环，直至尾气达到排放标准；打开第二出口(1103)、关闭第一出口(1102)，通过排气管(16)向外排放尾气。