CN108840310A - 一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的装置及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的装置及其工艺，包括预热器、解析塔、再沸器，还包括一级闪蒸塔、二级闪蒸塔、水处理系统，所述解析塔设有中部进料口，所述水处理系统包括中和反应釜、一级过滤装置、二级过滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、蒸发结晶装置，所述中和反应釜进料口通过管路与二级闪蒸塔气相出口连通，出料口依次连通砂滤器、超滤器、一级反渗透装置、二级反渗透装置、蒸发器，使用方法包括预热、解析、二效闪蒸、水处理，得到干燥的氯化氢气体。本发明设计合理，通过改变进料方式，提高进料温度，使盐酸解析的更彻底，不排放废液，解析直接得到干燥的氯化氢气体，不需要进行二次干燥，氯化钙溶液浓缩采用二效蒸发，使蒸汽热能得到多次利用，提高热能的利用率，降低了系统的热负荷，节省能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的装置及其工艺
背景技术
盐酸是在农药、医药、染料、有机合成等工业中最常见的副产物，由于副产盐酸含有一定量的杂质，限制了其使用范围，不但价格低而且销售困难，而稀盐酸的销售更加困难，制约了生产装置的正常运行。部分企业甚至使用被迫中和排放等手段维持生产，在污染环境的同时液造成了资源浪费。因此，有效的精制和利用这些副产盐酸不但关系到企业的经济效益，也关系到环境保护等问题。
利用副产盐酸解析制取氯化氢，回用到生产装置，不但可使副产盐酸得到资源化利用，而且可以有效地降低企业生产成本，提高经济效益。目前，应用比较成熟的盐酸解析工艺主要有浓盐酸常规解析、浓盐酸一步零解析、稀盐酸加盐萃取精馏和变压精馏等。但因技术和工艺条件的限制：现有的工艺是在氯化氢质量分数为30％的稀盐酸中加入萃取剂脱吸至质量分数1％左右，由此产生大量的质量分数1％的稀盐酸废液，增大了环保处理成本和生产运行成本。
中国专利CN201010203587.8公布了一种废盐酸回收工艺，将废盐酸通过预热后，与配制好的作为催化剂的氯化钙溶液充分混合，进入盐酸解析塔，在盐酸解析塔底部的再沸器作用下析出，析出的氯化氢气体经过冷却器和除雾器后收集起来，溶有少量氯化氢的水再次回流至盐酸解析塔继续解析，而作为催化剂的氯化钙溶液则通入闪蒸分流罐进行配制再利用，此方法所解析得到的氯化氢气体含有水分，需要进一步干燥，增加了生产成本，而且仍有未处理盐酸废液排出。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供了一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的装置及其工艺，能够直接将废稀盐酸解析为干燥的氯化氢气体回收，使用了二级闪蒸法，降低了生产能耗，并且将产生的废气进行处理转化，实现零排放。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的装置，包括预热器、解析塔、再沸器，还包括一级闪蒸塔、二级闪蒸塔、水处理系统，所述解析塔设有中部进料口，预热器顶部管程出口通过管路与所述解析塔中部进料口连通，所述解析塔液相出口通过管路与二级闪蒸塔液相进口连通，解析塔气相进口连通再沸器，所述二级闪蒸塔液相出口通过管路与一级闪蒸塔液相进口连通，二级闪蒸塔气相出口通过管路与水处理系统连通，二级闪蒸塔气相进口连通再沸器，所述再沸器壳程进口通过管路与第一闪蒸塔气相出口连通，所述第一闪蒸塔液相出口通过管路与解析塔液相进口连通，一级闪蒸塔气相进口连通再沸器，所述再沸器壳程出口通过管路与预热器壳程入口连通；
优选的，所述水处理系统包括中和反应釜、一级过滤装置、二级过滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、蒸发结晶装置，所述中和反应釜进料口通过管路与二级闪蒸塔气相出口连通，出料口依次连通砂滤器、超滤器、一级反渗透装置、二级反渗透装置、蒸发器；
一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的工艺，包括以下步骤：
(1)首先将稀盐酸在预热器中预热，然后泵入解析塔中部进料口，经过再沸器加热至130～150℃；
(2)将浓度为50％的氯化钙溶液从解析塔塔顶进料口投入解析塔，塔顶解析得到干燥的氯化氢气体，从气相出口导出，塔底得到浓度40％氯化钙溶液和氯化氢含量≤0.1％的稀盐酸的混合液；
(3)将步骤(2)所得混合液通过解析塔液相出口导入二级闪蒸塔，经过再沸器加热，塔顶得到氯化氢含量≤0.1％水蒸气，通过气相出口导入水处理系统，塔底得到44％的氯化钙溶液，通过液相出口导入一级闪蒸塔；
(4)步骤(3)所得氯化钙溶液经过一级闪蒸塔再沸器加热，塔顶得到氯化氢含量≤0.1％水蒸气，通过气相出口导入二级闪蒸塔再沸器，作为再沸器的高温蒸汽使用，塔底得到50％的氯化钙溶液，通过液相出口导入解析塔循环使用；
优选的，步骤(1)所述稀盐酸在预热器中预热的温度为85-90℃；
优选的，步骤(3)所述水处理系统中水处理方法为，在中和反应釜中加入氢氧化钠溶液，反应得到含有氯化钠质量分数≤0.1％的稀溶液，稀溶液依次通过砂滤器、超滤器、一级反渗透装置、二级反渗透装置，得到纯净水和浓缩液，浓缩液通过蒸发器，结晶得到氯化钠固体和纯净水。
本发明所实现的有益效果是：
从解析塔中间进料，通过改变进料方式，提高进料温度，使盐酸解析的更彻底，能够解析到HCl质量分数为≤0.1％，不排放废液；解析直接得到干燥的氯化氢气体，不需要进行二次干燥，降低能耗；氯化钙溶液浓缩采用二效蒸发，使蒸汽热能得到多次利用，提高热能的利用率，降低了系统的热负荷，节省能耗；少量的HCl质量分数为≤0.1％的酸水经过水处理工艺可得到少量的氯化钠固体和纯净水，没有废水产生，产生的纯净水可以循环利用。
附图说明
图1是从稀盐酸中深解析生产氯化氢的装置示意图。
图中，1、解析塔，2、预热器，3、一级闪蒸塔，4、二级闪蒸塔，5、再沸器，6、再沸器，7、再沸器，8、中和反应釜，9、砂滤器，10、超滤器，11、一级反渗透装置，12、二级反渗透装置，13、蒸发器
具体实施方式
下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1，一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的装置，解析塔1设有中部进料口，预热器2管程出口通过管路与解析塔1中部进料口连通，解析塔1液相出口通过管路与二级闪蒸塔4液相进口连通，解析塔1气相进口连通再沸器5，二级闪蒸塔4液相出口通过管路与一级闪蒸塔3液相进口连通，二级闪蒸塔4气相出口通过管路与中和反应釜8连通，二级闪蒸塔4气相进口连通再沸器7，再沸器7壳程进口通过管路与第一闪蒸塔3气相出口连通，再沸器7壳程出口通过管路与第二闪蒸塔4气相进口连通，第一闪蒸塔3液相出口通过管路与解析塔1液相进口连通，一级闪蒸塔3气相进口连通再沸器6，再沸器6壳程出口通过管路与预热器2壳程入口连通；中和反应釜8进料口通过管路与二级闪蒸塔4气相出口连通，出料口依次连通砂滤器9、超滤器10、一级反渗透装置11、二级反渗透装置12、蒸发器13；
使用时，工艺步骤为：
a.取质量分数30％以下的稀盐酸，通过管程进口打入预热器2中，预热至85℃，然后用泵将稀盐酸打入盐解析塔1的中间进料口，经过再沸器5加热至135℃；
b.将配制的50％的氯化钙溶液从解析塔1塔顶进料口投入，与来自塔底的高温稀盐酸蒸汽混合，在塔顶得到干燥的氯化氢气体，通过气相出口导出，经过降温产品氯化氢气体，在塔底得到浓度40％氯化钙溶液和氯化氢含量≤0.1％的稀盐酸的混合液；
c.将所得混合液通过解析塔1液相出口导入二级闪蒸塔4，经过再沸器7加热，塔顶得到氯化氢含量≤0.1％水蒸气，通过气相出口通入中和反应釜8进行水处理工艺，再沸器7的乏汽通过壳程出口通入二级闪蒸塔4中，一同通入中和反应釜8中进行水处理工艺，塔底得到44％的氯化钙溶液，通过液相出口打入一级闪蒸塔3；
d.将c所得44％的氯化钙溶液打入一级闪蒸塔3，经过再沸器6加热，塔顶得到氯化氢含量≤0.1％水蒸气，通过气相出口通入再沸器7，作为再沸器7的高温蒸汽使用，塔底得到50％的氯化钙溶液，通过液相出口导入解析塔1循环使用，再沸器6的乏汽通过壳程出口通入预热器2的壳程进口中作为热源；
e.将c中所得氯化氢含量≤0.1％水蒸气与再沸器7的乏汽通入中和反应釜，在中和反应釜中加入氢氧化钠溶液，反应后得到含有氯化钠质量分数≤0.1％的稀溶液，所得稀溶液经过砂滤器9除去少量固体杂质、超级过滤器10超滤除去细小颗粒，得到精滤液，精滤液经过一级反渗透装置11、二级反渗透装置12得到纯净水和浓缩液，所得浓缩液经过蒸发器13蒸发结晶得到少量氯化钠固体和纯净水，副产品为少量的氯化钠固体和纯净水，整个生产过程无盐酸废水产生。
上述优选实施例只是用于说明和解释本发明的内容，并不构成对本发明内容的限制。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实胞例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的装置，包括预热器、解析塔、再沸器，其特征在于，还包括一级闪蒸塔、二级闪蒸塔、水处理系统，所述解析塔设有中部进料口，预热器管程出口通过管路与所述解析塔中部进料口连通，所述解析塔液相出口通过管路与二级闪蒸塔液相进口连通，解析塔气相进口连通再沸器，所述二级闪蒸塔液相出口通过管路与一级闪蒸塔液相进口连通，二级闪蒸塔气相出口通过管路与水处理系统连通，二级闪蒸塔气相进口连通再沸器，所述再沸器壳程进口通过管路与第一闪蒸塔气相出口连通，所述第一闪蒸塔液相出口通过管路与解析塔液相进口连通，一级闪蒸塔气相进口连通再沸器，所述再沸器壳程出口通过管路与预热器壳程入口连通。
2.根据权利要求1的一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的装置，其特征在于，所述水处理系统包括中和反应釜、一级过滤装置、二级过滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、蒸发结晶装置，所述中和反应釜进料口通过管路与二级闪蒸塔气相出口连通，出料口依次连通砂滤器、超滤器、一级反渗透装置、二级反渗透装置、蒸发器。
3.一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先将稀盐酸在预热器中预热，然后泵入解析塔中部进料口，经过再沸器加热至130～150℃；
(2)将质量分数为50％的氯化钙溶液从解析塔塔顶进料口投入解析塔，塔顶解析得到干燥的氯化氢气体，从气相出口导出，塔底得到质量分数40％氯化钙溶液和氯化氢含量≤0.1％的稀盐酸的混合液；
(3)将步骤(2)所得混合液通过解析塔液相出口导入二级闪蒸塔，经过再沸器加热，塔顶得到氯化氢含量≤0.1％水蒸气，通过气相出口导入水处理系统，塔底得到质量分数44％的氯化钙溶液，通过液相出口导入一级闪蒸塔；
(4)步骤(3)所得氯化钙溶液经过一级闪蒸塔再沸器加热，塔顶得到氯化氢含量≤0.1％水蒸气，通过气相出口导入二级闪蒸塔再沸器，作为再沸器的高温蒸汽使用，塔底得到质量分数50％的氯化钙溶液，通过液相出口导入解析塔循环使用。
4.根据权利要求3所述一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的工艺，其特征在于，步骤(1)所述废盐酸在预热器中预热的温度为85-90℃。
5.根据权利要求3所述一种从稀盐酸中深解析生产氯化氢的工艺，其特征在于，步骤(3)所述水处理系统中水处理方法为，在中和反应釜中加入氢氧化钠溶液，反应得到含有氯化钠质量分数≤0.1％的稀溶液，稀溶液依次通过砂滤器、超滤器、一级反渗透装置、二级反渗透装置，得到纯净水和浓缩液，浓缩液通过蒸发器，结晶得到氯化钠固体和纯净水。
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