CN110193270A - 一种聚合氯乙烯尾气除氨装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚合氯乙烯尾气除氨装置和除氨方法，包括除氨塔，循环液贮罐和换热器，所述除氨塔的底部出液孔通过管道A与循环液贮罐连接，所述循环液贮罐的液体出口通过管道B与换热器下端的循环液入口连接，所述换热器顶部的循环液出口通过管道C与除氨塔上端连接；所述循环液贮罐上端的气体出口通过管道E汇集于管道D并连接与外接的氯乙烯气柜连接；本发明设计合理，除氨效果好，通过改进，克服了氨气对外界的污染，同时经过本发明处理后的聚合回收尾气在循环使用时，因产品气中不含有NH3，转化器上部基本没有白色粉末氯化铵产生，确保氯乙烯合成装置的正常、稳定运行，降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域的除氨设备，具体讲是一种聚合氯乙烯尾气除氨装置及方法。
背景技术
电石法PVC生产过程中，氯乙烯聚合反应体系PH值高低对分散剂的稳定性、聚合速率和PVC树脂的质量有很大的影响。为稳定聚合体系的PH值，保证PVC树脂颗粒形态、疏松程度等性能，需要加入缓冲剂氨水和碳酸氢铵进行调节。聚合过程中碳酸氢铵和氨水受热分解产生的氨气与未反应完的氯乙烯混在一起（即聚合回收尾气），通过泡沫捕集器进入氯乙烯气柜。气柜中的氯乙烯经压缩、冷凝和精馏后的尾气通过变压吸附装置进行吸附，未被吸附的NH3经净化气排空，对大气造成一定的污染；而被吸附的NH3经解析后进入成品气，经加压输送到转化器，与HCL反应生成白色粉末氯化铵。导致转化系统阻力上升，生产负荷下降，设备不能正常运行。为了满足生产负荷，只能频繁抽取转化器上部的白色粉末，但几天后白色粉末又重新产生，需要频繁切换转化器，既增加了劳动强度和安全风险，同时会抽走部分触媒，增加触媒消耗和生产成本。
传统的工艺如下：
结合图3所示，聚合回收尾气（氨气与未反应的氯乙烯）经回收气总管进入氯乙烯气柜。氯乙烯气柜中的氯乙烯经压缩、冷凝和精馏后的尾气通过变压吸附装置进行吸附，未被吸附的NH3经净化气排空，对大气造成一定的污染。被吸附的NH3经成品气进入转化器，与HCL反应生成白色粉末氯化铵，导致转化系统阻力上升，生产负荷下降，设备不能正常运行。
发明内容
因此，为了克服上述不足，本发明在此提供一种设计合理，使用方便，除氨效果好的除氨装置和方法，本发明通过改进，克服了传统技术中氨气对外界的污染，同时经过本发明处理后的聚合回收尾气在循环使用时，因产品气中不含有NH3，转化器上部基本没有白色粉末氯化铵产生，确保氯乙烯合成装置的正常、稳定运行，降低劳动强度、安全风险和生产成本；本发明设计巧妙，布局合理，容易生产和制造。
本发明是这样实现的，构造一种聚合氯乙烯尾气除氨装置，包括除氨塔，循环液贮罐和换热器，所述除氨塔的底部出液孔通过管道A与循环液贮罐连接，所述循环液贮罐的液体出口通过管道B与换热器下端的循环液入口连接，所述换热器顶部的循环液出口通过管道C与除氨塔上端连接；
所述除氨塔上端的气体出口通过管道D与外接的氯乙烯气柜连接；
所述循环液贮罐上端的气体出口通过管道E汇集于管道D并连接与外接的氯乙烯气柜连接；
同时所述管道C通过导出阀门引出有管道F与外接聚合装置连接，并在位于管道F前端设置有安装于管道C的温度计。
优选的，在所述管道D与管道E汇集处的后端开设有取样口。
优选的，所述循环液贮罐连接有补水管，并在该补水管上安装有补水阀门。
优选的，所述循环液贮罐安装有监测罐内液体高度的液位计，并且该液位计与补水阀门相互作用。
优选的，所述管道B安装有为循环液加压的循环液泵，同时在该循环液泵后端安装有监测管道B内部压力的压力表。
一种使用聚合氯乙烯尾气除氨装置的除氨方法，包括如下步骤：
步骤一：将聚合尾气通过从除氨塔的底部向上输送，经过除氨塔后聚合尾气被处理为氯乙烯尾气和吸收有氨气的循环液，其中循环液通过管道A进入循环液贮罐，而氯乙烯尾气进入管道D；
步骤二：进入循环液贮罐的循环液通过管道B与循环液泵的作用进入换热器，而循环液在循环液贮罐内分离出的氯乙烯气体通过管道E汇集于管道D并排到外接的氯乙烯气柜，通过氯乙烯气柜氯乙烯气柜中的氯乙烯经压缩、冷凝和精馏后的尾气通过变压吸附装置进行吸附，未被吸附净化气达标放，吸附后的产品气进入转化器反应，因产品气中不含有NH3，转化器上部基本没有白色粉末氯化铵产生；
步骤三：经过换热器换热后的循环液通过管道C再从除氨塔顶端送入除氨塔，实现多次循环吸收；
步骤四：当经过换热器冷却后的循环液溶解氨含量达到规定值时，打开导出阀门利用管道F排到外接的聚合装置，实现氨水的循环利用。
优选的，所述步骤二中循环液贮罐的水位保持在罐体容积的75%-85%。通过液位计6进行检测，液位低于75%时，补水阀7工作，实现纯水的补加；当液位计6显示液位高于85%时，补水阀7自动关闭，停止补水。
优选的，所述步骤二中，管道B内的压强控制在0.3MPa。
优选的，所述步骤三中，导管C内的温度控制为30℃以下。
优选的，所述步骤三中，冷却后的含氨循环液从塔顶进入除氨塔，并且循环液流量为20～25m3/h。
本发明具有如下有益效果：
本发明设计合理，结构简单，使用方便，除氨效果好，通过改进，克服了传统技术中氨气对外界的污染，同时经过本发明处理后的聚合回收尾气在循环使用时，因产品气中不含有NH3，转化器上部基本没有白色粉末氯化铵产生，确保氯乙烯合成装置的正常、稳定运行，降低劳动强度、安全风险和生产成本；本发明设计巧妙，布局合理，容易生产和制造。
附图说明
图1是聚合氯乙烯尾气除氨装置的示意图；
图2是一种使用聚合氯乙烯尾气除氨装置的除氨方法的工艺图；
图3是传统技术的工艺图。
具体实施方式
下面将结合附图1-图3对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，本发明在此提供一种聚合氯乙烯尾气除氨装置，包括除氨塔1，循环液贮罐3和换热器5，所述除氨塔1的底部出液孔通过管道A1.1与循环液贮罐3连接，所述循环液贮罐3的液体出口通过管道B3.1与换热器5下端的循环液入口连接，所述换热器5顶部的循环液出口通过管道C5.1与除氨塔1上端连接；
所述除氨塔1上端的气体出口通过管道D1.2与外接的氯乙烯气柜连接；
所述循环液贮罐3上端的气体出口通过管道E3.2汇集于管道D1.2并连接与外接的氯乙烯气柜连接；
同时所述管道C5.1通过导出阀门引出有管道F5.2与外接聚合装置连接，并在位于管道F前端设置有安装于管道C的温度计9。
在本实施例中，在所述管道D1.2与管道E3.2汇集处的后端开设有取样口10。
在本实施例中，所述循环液贮罐3连接有补水管7，并在该补水管7上安装有补水阀门7.1。
在本实施例中，所述循环液贮罐3安装有监测罐内液体高度的液位计6，并且该液位计6与补水阀门7.1相互作用。在本实施例中，所述管道B3.1安装有为循环液加压的循环液泵4，同时在该循环液泵后端安装有监测管道B3.1内部压力的压力表8。
本发明在使用时，聚合回收尾气（氨气与未反应的氯乙烯）从除氨塔1下部进入，经过筛板2与循环液多次接触后，尾气中的NH3被循环液充分吸收，吸收后的循环液自流进入循环液贮罐3，控制循环液罐液位计6显示值在75～85%（液位低于75%，补水阀7自动补加纯水，液位计6显示值高于85%，补水阀7自动关闭），吸收氨气后的循环液经循环液泵4加压到压力表8显示值为0.3MPa，进入换热器5降温冷却，控制换热器出口管道温度计9显示值在30℃以下，冷却后的含氨循环液进入除氨塔1塔顶，循环液流量为20～25m3/h，继续进行吸收尾气中的NH3，当循环液中氨浓度达到规定值时，开启至聚合反应的导出阀门，将氨水溶液送至聚合装置循环利用。
经除氨后的氯乙烯尾气从除氨塔1顶部排出，与循环液贮罐3分离出的氯乙烯气体一并进入氯乙烯气柜。氯乙烯气柜中的氯乙烯经压缩、冷凝和精馏后的尾气通过变压吸附装置进行吸附，未被吸附净化气达标放，吸附后的产品气进入转化器反应，因产品气中不含有NH3，转化器上部基本没有白色粉末氯化铵产生；除去氯乙烯聚合回收尾气中的NH3，消除NH3对大气的污染及对转化系统的影响，确保氯乙烯合成装置的正常、稳定运行，降低劳动强度、安全风险和生产成本。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种聚合氯乙烯尾气除氨装置，其特征在于：包括除氨塔（1），循环液贮罐（3）和换热器（5），所述除氨塔（1）的底部出液孔通过管道A（1.1）与循环液贮罐（3）连接，所述循环液贮罐（3）的液体出口通过管道B（3.1）与换热器（5）下端的循环液入口连接，所述换热器（5）顶部的循环液出口通过管道C（5.1）与除氨塔（1）上端连接；
所述除氨塔（1）上端的气体出口通过管道D（1.2）与外接的氯乙烯气柜连接；
所述循环液贮罐（3）上端的气体出口通过管道E（3.2）汇集于管道D（1.2）并连接与外接的氯乙烯气柜连接；
同时所述管道C（5.1）通过导出阀门引出有管道F（5.2）与外接聚合装置连接，并在位于管道F前端设置有安装于管道C的温度计（9）。
2.根据权利要求1所述一种聚合氯乙烯尾气除氨装置，其特征在于：在所述管道D（1.2）与管道E（3.2）汇集处的后端开设有取样口（10）。
3.根据权利要求1或2所述一种聚合氯乙烯尾气除氨装置，其特征在于：所述循环液贮罐（3）连接有补水管（7），并在该补水管（7）上安装有补水阀门（7.1）。
4.根据权利要求3所述一种聚合氯乙烯尾气除氨装置，其特征在于：所述循环液贮罐（3）安装有监测罐内液体高度的液位计（6）。
5.根据权利要求1所述一种聚合氯乙烯尾气除氨装置，其特征在于：所述管道B（3.1）安装有为循环液加压的循环液泵（4），同时在该循环液泵后端安装有监测管道B（3.1）内部压力的压力表（8）。
6.一种使用权利要求1-5任一权利要求所述除氨装置的除氨方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将聚合尾气通过从除氨塔（1）的底部向上输送，经过除氨塔后聚合尾气被处理为氯乙烯尾气和吸收有氨气的循环液，其中循环液通过管道A（1.1）进入循环液贮罐（3），而氯乙烯尾气进入管道D（1.2）；
步骤二：进入循环液贮罐（3）的循环液通过管道B（3.1）与循环液泵（4）的作用进入换热器（5），而循环液在循环液贮罐（3）内分离出的氯乙烯气体通过管道E汇集于管道D并排到外接的氯乙烯气柜；
步骤三：经过换热器（5）换热后的循环液通过管道C再从除氨塔顶端送入除氨塔，实现多次循环吸收；
步骤四：当经过换热器（5）冷却后的循环液溶解氨含量达到规定值时，打开导出阀门利用管道F（5.2）排到外接的聚合装置，实现氨水的循环利用。
7.根据权利要求6所述除氨方法，其特征在于：所述步骤二中循环液贮罐（3）的水位保持在罐体容积的75%-85%。
8.根据权利要求6所述除氨方法，其特征在于：所述步骤二中，管道B（3.1）内的压强控制在0.3MPa。
9.根据权利要求6所述除氨方法，其特征在于：所述步骤三中，导管C（5.1）内的温度控制为30℃以下。
10.根据权利要求6所述除氨方法，其特征在于：所述步骤三中，冷却后的含氨循环液从塔顶进入除氨塔，并且循环液流量为20～25m3/h。
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