CN107961645A - 一种含氯尾气的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工技术领域，公开了一种含氯尾气的处理方法，该处理方法包括将含氯尾气依次通过急冷塔、一级吸收塔以及二级吸收塔进行吸收，在急冷塔和一级吸收塔中使用水进行吸收，在二级吸收塔中使用碱性水进行吸收。通过本发明的技术方案可有效地去除尾气中的粉尘和HCl等污染物，使最终排放的尾气能够达到排放标准；同时回收氯化物，减少含氯废水的排放；并且用水吸收所述含氯尾气中的HCl，得到的盐酸可直接回收利用。

Description

一种含氯尾气的处理方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体地，涉及一种含氯尾气的处理方法。
背景技术
目前常规的方法中，使用碱性污水进行含氯尾气吸收，虽然能够满足尾气达标排放的要求，但是吸收液无回用价值直接外排，产生难处理的高氯含盐废水，随着国家对环保要求的日益严格，外排污水总盐含量指标逐步降低，高氯含盐废水既给后续污水处理装置增加了负担，又提高了污水达标排放的难度；同时吸收液外排导致地沟盐酸异味较浓，不利于环境及职业卫生保护。此外，含氯尾气中的主要污染成分氯化氢气体不能得到回收利用，造成了资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种含氯尾气的处理方法，该方法用水吸收含氯尾气中的HCl，得到的盐酸可直接回收利用，同时降低了尾气吸收后外排污水中的盐浓度，降低了污水处理的难度和成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种含氯尾气的处理方法，该处理方法包括将含氯尾气依次通过急冷塔、一级吸收塔以及二级吸收塔进行吸收，其中，在急冷塔和一级吸收塔中使用水进行吸收，在二级吸收塔中使用碱性水进行吸收。
优选地，该方法还包括将所述急冷塔中的水冷却后回流到所述急冷塔；或者将所述急冷塔中的水冷却后部分回流到所述急冷塔，另一部分经盐酸储罐送入到所述一级吸收塔，且回流到所述急冷塔中的部分水为所述急冷塔中的水的40-75重量％，送入到所述一级吸收塔的另一部分水为所述急冷塔中的水的25-60重量％。
优选地，该方法还包括将所述一级吸收塔中的部分水冷却后回流到所述一级吸收塔，另一部分送入到所述急冷塔，且回流到所述一级吸收塔中的部分水为所述一级吸收塔中的水的50-70重量％，送入到所述急冷塔的另一部分水为所述一级吸收塔中的水的30-50重量％。
通过上述技术方案，有效地去除尾气中的粉尘和HCl等污染物，使最终排放的尾气能够达到排放标准；同时回收氯化物，减少含氯废水的排放；先用水吸收所述含氯尾气中的HCl，得到的盐酸可直接回收利用。最终排出的尾气中的粉尘含量可降至30mg/m3以下，HCl气体的含量可降至20mg/m3以下，尾气可达标排放；回收的盐酸浓度可达到10-30质量％；最终可回收利用含氯尾气中70％以上的HCl。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的含氯尾气的处理方法的工艺流程图。
附图标记说明
1、急冷塔 2、一级吸收塔
3、二级吸收塔 4、第一换热器
5、一级引风机 6、二级引风机
7、第二换热器 8、硅胶收集装置
9、盐酸储罐 10、含氯尾气
11、水 12、碱性水
13、排出污水 14、排放尾气
15、冷却水 16、硅胶收集罐
17、第一泵 18、第二泵
19、第三泵 20、第四泵
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种含氯尾气的处理方法，如图1所示，该处理方法包括将含氯尾气10依次通过急冷塔1、一级吸收塔2以及二级吸收塔3进行吸收，其中，在急冷塔1和一级吸收塔2中使用水11进行吸收，在二级吸收塔3中使用碱性水12进行吸收。
在本发明中，所述含氯尾气10为分子筛的生产过程中产生的含氯尾气，其主要成分为粉尘、氯化氢等，含氯尾气的温度通常为50-150℃。优选地，所述含氯尾气为生产Y型分子筛过程中产生的含氯尾气。
在本发明中，含氯尾气10通过所述急冷塔1的方式可以采用本领域常规使用的方法，例如可以为从上部进入下部出来。所述急冷塔的结构没有特别的限定，可以根据需要适当选择，例如具体地，急冷塔1内可设置有多个用于喷射洗涤液的急冷塔喷射层，当含氯尾气10从所述急冷塔1顶部的尾气入口进入其中时，和所述急冷塔喷射层喷射的洗涤液接触，以对含氯尾气10中的余热、粉尘和氯化氢等进行吸收。
根据本发明，含氯尾气10通过所述急冷塔1后，被引入到所述一级吸收塔2与水进行接触从而进行进一步的吸收。将通过所述急冷塔1后的含氯尾气10引入到所述一级吸收塔2的方法没有特别的限定，可以采用本领域常规的方法，例如，如图1所示，可以通过一级引风机5将通过所述急冷塔1后的含氯尾气10引入所述一级吸收塔2。含氯尾气10通过所述一级吸收塔2的方式可以采用本领域常规使用的方法，例如可以为从下部进入上部出来。所述一级吸收塔2的结构没有特别的限定，可以根据需要适当选择，例如可以设置填料床层以及多个用于喷射洗涤液的喷射层，当含氯尾气10从所述一级吸收塔2底部尾气入口进入其中时，与所述填料床层及喷射层喷射的洗涤液接触，以对含氯尾气10中粉尘和HCl等进行吸收。
在本发明中，含氯尾气10在所述一级吸收塔2进一步进行吸收后，被引入所述二级吸收塔3中与碱性水进行更进一步的接触，以吸收含氯尾气10残留的粉尘和HCl。将通过所述一级吸收塔2后的含氯尾气10引入到所述二级吸收塔3的方法没有特别的限定，可以采用本领域常规的方法，例如，如图1所示，可以通过二级引风机6引入所述二级吸收塔3。含氯尾气10通过所述二级吸收塔3的方式可以采用本领域常规使用的方法，例如可以为从下部进入上部出来。所述二级吸收塔3的结构没有特别的限定，可以根据需要适当选择，例如可以设置填料床层以及多个用于喷射洗涤液的喷射层，当含氯尾气10从所述二级吸收塔3底部尾气入口进入其中时，与所述填料床层及喷射层喷射的洗涤液接触，以对含氯尾气10中粉尘和HCl等进行吸收。含氯尾气10在所述二级吸收塔3中与碱性水进行更进一步的接触后作为排放尾气14排出。
根据本发明，所述水11和所述碱性水12没有特别的限定，可以为本领域常规使用的各种水或碱性水，达到吸收所述含氯尾气的目的即可。本发明中，所述水可以为去离子水或工业水。根据本发明的一种优选的实施方式，所述水为工业水经过去离子处理得到的软化水。在本发明中，所述碱性水可以为pH值大于7的各种水，例如可以为含有有机碱的水溶液，可以为含有无机碱的水溶液，还可以为含有有机碱和无机碱两者的水溶液。从吸收效果上来考虑优选使用含有无机碱的水溶液。
作为上述有机碱，例如可以举出：正丁胺等。
作为上述无机碱，例如可以举出：氢氧化钠、氢氧化钙等。
上述碱性水可以含有上述无机碱和有机碱中的一种，也可以含有上述无机碱和有机碱中的两种以上。
另外，在本发明的一个优选实施方式中，所述碱性水为催化剂生产过程中产生的碱性污水。通过使用该碱性污水，可以进一步降低成本。
在本发明中，为了提高所述一级吸收塔2中的水对HCl的吸收效率，提高得到的盐酸的浓度，优选使所述一级吸收塔2中的部分水冷却后回流到所述一级吸收塔2，另一部分水送入到所述急冷塔。将水回流到一级吸收塔或送入到急冷塔的方式可以采用本领域常规使用的方法，例如可以通过第三泵19进行。通过使所述一级吸收塔2中的部分水冷却后回流到所述一级吸收塔2，另一部分送入到所述急冷塔1，能够使水形成循环，降低一级吸收塔2中的水的HCl浓度，从而提高所述一级吸收塔2中的水中的HCl的吸收效率。其中，回流到所述一级吸收塔2中的部分水为所述一级吸收塔2中的水的50-70重量％(优选为55-65重量％)，送入到所述急冷塔1的另一部分水为所述一级吸收塔2中的水的30-50重量％(优选为35-45重量％)。在此，所述冷却可以使用常规的各种冷却方法，使所述水的温度降低即可，具体可以为空气冷却、水冷等。所述冷却过程可以采用本领域冷却过程中常规使用的装置和方法，具体地，如图1所示，所述冷却可以在第二换热器7中进行。在所述第二换热器7中通有冷却水15，通过待冷却的水和冷却水15的热交换，使待冷却的水的温度降低。所述冷却水15可以为常温工业水。为了进一步提高HCl的吸收效率，优选的情况下，经第二换热器7冷却后的水的温度为10-30℃，更优选为15-25℃。冷却过程中第二换热器的设置方法、冷却水的通过量、冷却面积等的参数可以根据需要适当选择，使冷却后的水的温度在上述范围内即可。
在本发明中，为了提高所述急冷塔1中的水对HCl的吸收效率，提高得到的盐酸的浓度，优选将所述急冷塔1中的水冷却后回流到所述急冷塔1；或者将所述急冷塔1中的水冷却后部分回流到所述急冷塔1，另一部分送入到所述一级吸收塔2。将水回流到一级吸收塔或急冷塔的方式可以采用本领域常规使用的方法，例如可以通过第一泵17和第二泵18进行。通过使所述急冷塔1中的部分水冷却后回流到所述急冷塔1，能够使水形成循环，从而提高所述急冷塔1中的水中的HCl的吸收效率。“将所述急冷塔1中的水冷却后部分回流到所述急冷塔1，另一部分送入到所述一级吸收塔2”的过程中，回流到所述急冷塔中的部分水为所述急冷塔中的水的40-75重量％(优选为55-70重量％)，送入到所述一级吸收塔的另一部分水为所述急冷塔中的水的25-60重量％(优选为30-45重量％)。在此，所述冷却可以使用常规的各种冷却方法，使所述水的温度降低即可，具体可以为空气冷却、水冷等。所述冷却过程可以采用本领域冷却过程中常规使用的装置和方法，具体地，如图1所示，所述冷却可以在第一换热器4中进行。在所述第一换热器4中通有冷却水15，通过待冷却的水和冷却水15的热交换，使待冷却的水的温度降低。所述冷却水15可以为常温工业水。为了进一步提高HCl的吸收效率，优选的情况下，经第一换热器4冷却后的水的温度为10-35℃，优选为20-30℃。冷却过程中第一换热器的设置方法、冷却水的通过量、冷却面积等的参数可以根据需要适当选择，使冷却后的水的温度在上述范围内即可。
根据本发明，优选的情况下，该方法还包括在将所述急冷塔中的水进行冷却之前先去除硅胶。本发明的发明人发现，含氯尾气中的硅胶容易堵塞水的循环通路，造成设备故障，通过去除急冷塔中的水中的硅胶，不但可以将硅胶再次利用，也能保证设备的稳定运转。在本发明中，所述硅胶收集可以采用本领域常规使用的各种方法进行，例如可以为过滤等。根据本发明的一种优选的实施方式，所述硅胶收集在具有过滤网的硅胶收集装置8中进行，通过过滤网收集硅胶，所述过滤网的孔径例如为5-15μm。如图1所示，被硅胶收集装置8回收的硅胶在硅胶收集罐16中储存。
根据本发明，该方法还包括将所述二级吸收塔3中的部分碱性水(占二级吸收塔中的碱性水总量的70重量％)回流到所述二级吸收塔3中，并将部分碱性水(占二级吸收塔中的碱性水总量的30重量％)作为排出污水13输送至污水处理装置进行处理。将水回流到二级吸收塔3的方式可以采用本领域常规使用的方法，例如可以通过第四泵20进行。
根据本发明，为了提高HCl的吸收效率，优选地，相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入急冷塔中的水量为8-17L，优选为11-14L。在这里，可以理解的是，通入急冷塔中的水包括急冷塔和一级吸收塔排出的水，也包括新加入的水11。
根据本发明，相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入一级吸收塔中的水量为6-14L，优选为8-11L。在这里，可以理解的是，通入一级吸收塔中的水包括急冷塔和一级吸收塔排出的水，也包括新加入的水11。
通过将水的通入量设置在上述范围，可以使得含氯尾气与急冷塔和一级吸收塔内的水充分接触，急冷效果好，并且最大程度吸收含氯尾气中的HCl等成分。
为了进一步吸收含氯尾气中的HCl，并进一步去除含氯尾气中的粉尘等杂质，优选地，相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入二级吸收塔中的碱性水量为8-22L，优选为11-17L。在这里，可以理解的是，通入二级吸收塔中的碱性水包括二级吸收塔排出的碱性水，也包括新加入的碱性水12。通过将碱性水的通入量设置在上述范围，可以使得含氯尾气与二级吸收塔中的碱性水充分接触，从而使得含氯尾气中的HCl、粉尘等成分被最大限度地吸收。
根据本发明，通过在所述急冷塔、一级吸收塔中的循环吸收，所述水中的HCl浓度不断上升，在所述水中的HCl浓度达到10质量％以上(优选为15-20质量％)后，从盐酸储罐9中收集所述水，并补加新的水11。
本发明的方法中排放尾气14中的粉尘含量为30mg/m3以下，HCl气体含量为20mg/m3以下，达到DB37/2375-2013山东省工业炉窑大气污染物排放标准的要求。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，HCl含量通过HJ 549-2009环境空气和废气氯化氢的测定离子色谱法(暂行)测得，粉尘含量通过GB/T 16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物的采样方法测得。
以下实施例中所使用的含氯尾气为生产Y型分子筛过程中产生的含氯尾气。
实施例1
如图1所示，将含氯尾气(含有HCl 19460mg/m3，粉尘332mg/m3)通入急冷塔1用中性水进行急冷。含氯尾气从急冷塔1的上部进入下部出来；其中，急冷塔1为无填料急冷塔；相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入急冷塔中的水量为11L；将急冷塔1中的水通过第二泵18泵入用具有孔径为10μm的过滤网的硅胶收集装置8收集硅胶后，再通过第一换热器4冷却至25-28℃，将冷却后的部分水回流到急冷塔1(占急冷塔1中的水总量的70重量％)，另一部分经由盐酸储罐9通过第一泵17送入到一级吸收塔2中(占急冷塔1中的水总量的30重量％)。
将从急冷塔1的下部出来的含氯尾气通过一级引风机5引入一级吸收塔2用中性水进行吸收，从急冷塔1的下部出来的含氯尾气从一级吸收塔2的下部进入上部出来。其中，一级吸收塔2为填料吸收塔；相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入一级吸收塔中的水量为8L；将一级吸收塔2中的部分水通过第三泵19泵入第二换热器7冷却至20-25℃后回流到一级吸收塔2(占一级吸收塔2中的水总量的65重量％)，将一级吸收塔2中的另一部分水通过第三泵19送入到急冷塔1中(占一级吸收塔2中的水总量的35重量％)。
将从一级吸收塔2的上部出来的含氯尾气通过二级引风机6引入二级吸收塔3用碱性污水进行吸收，从一级吸收塔2的上部出来的含氯尾气从二级吸收塔3的下部进入上部出来。其中，二级吸收塔3为填料吸收塔；相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入二级吸收塔中的碱性污水量为11L；将二级急冷塔3中的部分碱性污水(占二级急冷塔3中的碱性污水的60重量％)通过第四泵20回流到二级吸收塔3，另一部分(占二级急冷塔3中的碱性污水的40重量％)碱性污水作为排出污水13排出，排出污水13中氯化物含量为0.05重量％。此外，最终的排出尾气14中含有HCl 12mg/m3，粉尘26mg/m3，达到DB37/2375-2013山东省工业炉窑大气污染物排放标准的要求。且含氯尾气中73％的HCl被回收。
在处理过程中，在急冷塔1和一级吸收塔2塔底的吸收溶液中的盐酸浓度达到18重量％时，将该吸收溶液作为回收的盐酸溶液排出到盐酸储罐9中进行储存。
实施例2
按照实施例1中的方法进行含氯尾气的处理，不同的是，相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入急冷塔中的水量为12L，通入一级吸收塔中的水量为9L，通入二级吸收塔中的碱性污水量为14L。
最终排出的尾气中含有HCl 10mg/m3，粉尘24mg/m3，达到DB37/2375-2013山东省工业炉窑大气污染物排放标准的要求。排出污水中氯化物含量为0.05重量％，含氯尾气中75％的HCl被回收。
在处理过程中，在急冷塔1和一级吸收塔2塔底的吸收溶液中的盐酸浓度达到15重量％时，将该吸收溶液作为回收的盐酸溶液排出到储存罐中进行储存。
实施例3
按照实施例1中的方法进行含氯尾气的处理，不同的是，通过第一换热器4冷却后的水仅回流到急冷塔1，但是不送入到一级吸收塔2；相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入急冷塔中的水量为14L，通入一级吸收塔中的水量为11L，通入二级吸收塔中的碱性污水量为17L。
最终排出的尾气中含有HCl 10mg/m3，粉尘23mg/m3。排含氯尾气中76％的HCl被回收。
在处理过程中，在急冷塔1和一级吸收塔2塔底的吸收溶液中的盐酸浓度达到20重量％时，将该吸收溶液作为回收的盐酸溶液排出到储存罐中进行储存。
实施例4
按照实施例1中的方法进行含氯尾气的处理，不同的是，相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入急冷塔中的水量为8L，通入一级吸收塔中的水量为6L，通入二级吸收塔中的碱性污水量为8L。
最终排出的尾气中含有HCl 19mg/m3，粉尘29mg/m3，达到DB37/2375-2013山东省工业炉窑大气污染物排放标准的要求。含氯尾气中70％的HCl被回收。
在处理过程中，在急冷塔1和一级吸收塔2塔底的吸收溶液中的盐酸浓度达到15重量％时，将该吸收溶液作为回收的盐酸溶液排出到储存罐中进行储存。
实施例5
按照实施例1中的方法进行含氯尾气的处理，不同的是，不进行所述冷却步骤。
最终排出的尾气中含有HCl17mg/m3，粉尘25mg/m3，达到DB37/2375-2013山东省工业炉窑大气污染物排放标准的要求。含氯尾气中60％的HCl被回收。
在处理过程中，在急冷塔1和一级吸收塔2塔底的吸收溶液中的盐酸浓度达到15重量％时，将该吸收溶液作为回收的盐酸溶液排出到储存罐中进行储存。
实施例6
按照实施例1中的方法进行含氯尾气的处理，不同的是，不进行所述硅胶收集的步骤。在设备运转72小时后，引风机5入口发生堵塞。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种含氯尾气的处理方法，该处理方法包括将含氯尾气依次通过急冷塔、一级吸收塔以及二级吸收塔进行吸收，其特征在于，在急冷塔和一级吸收塔中使用水进行吸收，在二级吸收塔中使用碱性水进行吸收。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述急冷塔中的水冷却后回流到所述急冷塔；或者将所述急冷塔中的水冷却后部分回流到所述急冷塔，另一部分水送入到所述一级吸收塔，且回流到所述急冷塔中的部分水为所述急冷塔中的水的40-75重量％，送入到所述一级吸收塔的另一部分水为所述急冷塔中的水的25-60重量％。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述一级吸收塔中的部分水冷却后回流到所述一级吸收塔，另一部分送入到所述急冷塔，且回流到所述一级吸收塔中的部分水为所述一级吸收塔中的水的50-70重量％，送入到所述急冷塔的另一部分水为所述一级吸收塔中的水的30-50重量％。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，冷却后的水的温度为10-35℃。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述急冷塔中的水在冷却之前先去除硅胶。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入急冷塔中的水量为8-17L，通入一级吸收塔中的水量为6-14L。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于急冷塔中每通入1m3含氯尾气，通入二级吸收塔中的碱性水量为8-22L。
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述水中的HCl浓度达到10质量％以上后，排出所述水，并补加新的水。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，含氯尾气为生产分子筛过程中产生的含氯尾气。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，包括将含氯尾气在二级吸收塔中使用碱性水进行吸收后进行排放的尾气中的HCl气体含量为20mg/m3以下，粉尘含量为30mg/m3以下。
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