CN110407173B - 一种废酸处理系统及利用该系统处理废酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废酸处理系统，还涉及一种含汞废酸的处理方法，其特征在于：所述处理系统主要包括解析塔、浓盐酸储槽、浓盐酸预热器；负压浓缩塔；所述稀盐酸闪蒸罐的液相进口与浓盐酸预热器的热媒通道出口连通，底部液相出口、顶部气相出口与负压浓缩塔中部连通，并在稀盐酸闪蒸罐与浓盐酸预热器的热媒通道出口之间设置闪蒸压力调节阀。本发明优点是：浓盐酸预热器中19％稀盐酸通过稀盐酸闪蒸罐形成含氯化氢的水蒸汽，再利用压差将氯化氢送入负压浓缩塔内；相较传统技术中19％稀盐酸先经过冷却器冷却后由稀盐酸储罐储存，再通过耐酸物料泵泵入负压浓缩塔内，充分利用19％稀盐酸中的热量，免去耐酸物料泵的电力消耗，同时能够提高浓缩效率。

Description

一种废酸处理系统及利用该系统处理废酸的方法

技术领域

本发明涉及一种废酸处理系统，还涉及一种耗能少、废酸回收效率高的废酸处理方法。

背景技术

电石法聚氯乙烯气液相含汞废物主要包括废酸、废气，其采用盐酸解析技术，回收氯化氢循环利用，其原理为：

来自氯乙烯反应器多余的氯化氢气体进入组合吸收塔与来自废水泵的<1％酸性水吸收成31％左右的盐酸，并经浓盐酸预热器加热后送入解析塔；通过解析塔与解析塔再沸器配合解析，产生的氯化氢气体经过氯化氢冷凝器得到氯化氢产品，而氯化氢冷凝器冷凝下来的冷凝酸直接回流入解析塔。解析塔下部解析出的19％稀盐酸依次经过浓盐酸预热器、冷却器冷却后，由稀盐酸储罐储存，再通过耐酸物料泵泵入负压浓缩塔内。通过负压浓缩塔与浓缩再沸器浓缩出23％盐酸再从负压浓缩塔塔底送入组合吸收塔，同时负压浓缩塔塔顶蒸发出的蒸发汽体进入浓缩塔冷凝器，冷凝下来的<1％酸性水也打入组合吸收塔，以便循环吸收氯化氢气体形成31％的盐酸，基本满足系统内部水平衡。但是该系统的热能消耗较高，回收处理效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耗能少、废酸回收转化效率高的电石法PVC含汞废酸处理方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种废酸处理系统，其创新点在于：所述处理系统包括解析塔、解析塔再沸器、HCL一级冷凝器、HCL二级冷凝器、冷凝酸罐、浓盐酸储槽、浓盐酸预热器、负压浓缩塔、浓缩塔再沸器、浓缩塔顶冷凝器、真空缓冲罐、抽真空机组、真空冷凝水泵、浓缩塔出料泵、稀盐酸闪蒸罐；

所述解析塔再沸器配套设置在解析塔底部，解析塔再沸器通过第一再沸器循环管路与解析塔底部连通，实现解析塔底部气液相的不断循环升温；

所述HCL一级冷凝器、HCL二级冷凝器均具有一个冷凝通道、一个冷却水通道以及一个位于底部的冷凝液排出口，所述HCL一级冷凝器的冷凝通道进口与解析塔的顶部连通，HCL一级冷凝器的冷凝通道出口与HCL二级冷凝器的冷凝通道进口连通，HCL二级冷凝器的冷凝通道出口为氯化氢气体排出口；HCL一级冷凝器、HCL二级冷凝器的冷凝液排出口均与冷凝酸罐的进口连通，冷凝酸罐的出口接入浓盐酸储槽的进口；

所述浓盐酸预热器具有一个冷媒通道和一个热媒通道，该冷媒通道的进口与浓盐酸储槽的出口连通，冷媒通道的出口接入解析塔1的顶部，浓盐酸预热器的热媒通道进口与解析塔底部的一19％稀盐酸出口连通，热媒通道出口接入稀盐酸闪蒸罐；

所述负压浓缩塔再沸器配套设置在负压浓缩塔底部，负压浓缩塔再沸器通过第二再沸器循环管路与负压浓缩塔底部连通，实现负压浓缩塔底部气液相的不断循环升温；

所述浓缩塔顶冷凝器同样具有一个冷凝通道、一个冷却水通道以及一个位于底部的冷凝液排出口，浓缩塔顶冷凝器的冷凝通道进口与负压浓缩塔的顶部连通，浓缩塔顶冷凝器的冷凝通道出口同时与真空缓冲罐顶部以及抽真空机组连通；

所述真空缓冲罐的顶部还与抽真空机组连通，真空缓冲罐的底部连接真空冷凝水泵的进口，真空冷凝水泵的出口与负压浓缩塔顶部连通实现真空缓冲罐内酸性废水的回流；

所述负压浓缩塔的底部具有一个20～23％盐酸出口，该20～23％盐酸出口通过浓缩塔出料泵接入解析塔的顶部；

所述稀盐酸闪蒸罐具有一个液相进口、一个顶部气相出口以及一个底部液相出口，液相进口与浓盐酸预热器的热媒通道出口连通，底部液相出口、顶部气相出口与负压浓缩塔中部连通，并在稀盐酸闪蒸罐与浓盐酸预热器的热媒通道出口之间设置闪蒸压力调节阀。

还提供一种含汞废酸的处理方法，其创新点在于所述方法为：

浓盐酸储槽内30±2％的浓盐酸与解析塔底部排出的稀盐酸分别进入冷媒通道和热媒通道内进行热交换，使得浓盐酸被预热至65-85℃后送入解析塔内；

浓盐酸在解析塔内通过解析塔再沸器的循环加热后，浓盐酸中的氯化氢和部分蒸汽析出，浓盐酸中的部分氯化氢与饱和水蒸汽被蒸发，依次进入一级冷凝器和二级冷凝器进行冷却，大部分水蒸汽被冷却成液相后重新吸收氯化氢气体形成浓度大于36％的浓盐酸，该部分浓度大于36％的浓盐酸进入冷凝酸罐储存，并回流至浓盐酸储槽；去除大部分水蒸汽的氯化氢气体则携带少量的水蒸汽排出被回收；

浓盐酸预热器热媒通道内的18～20％稀盐酸进入稀盐酸闪蒸罐，稀盐酸在进入闪蒸罐压力调节阀前的温度在80～120℃，稀盐酸在进入稀盐酸闪蒸罐前，通过闪蒸罐压力调节阀的启闭以及开度来控制稀盐酸压力，使得稀盐酸的压力不低于0.1～0.25MPa；同时，负压浓缩塔的真空度控制在>-0.09MPa；使得带有热量的稀盐酸进入稀盐酸闪蒸罐后，在解析塔正压与负压浓缩塔负压压差作用下，

稀盐酸闪发分离成水蒸汽和液体，并分别进入负压浓缩塔内；含少量氯化氢气体的水蒸汽在负压作用下被抽出负压浓缩塔，同时，浓度升高的稀盐酸通过浓缩塔再沸器的加热，稀盐酸中的水不断被蒸发出来被抽出，

含少量氯化氢气体的水蒸汽从负压浓缩塔排出后，经过浓缩塔顶冷却器被冷凝，形成酸性废水，酸性废水回流送入负压浓缩塔内；

稀盐酸浓缩成22±1％盐酸，22±1％盐酸不进行冷却直接接入解析塔的顶部。

本发明的优点在于：

整个系统中，解析塔顶部大部分水蒸汽被冷却成液相后重新吸收氯化氢气体形成浓度大于36％的浓盐酸，该部分浓度大于36％的浓盐酸最终重新回流至解析塔，负压浓缩塔底部的22±1％盐酸回流至解析塔顶部，负压浓缩塔顶部含有少量氯化氢气体的水蒸气被冷凝形成的酸性废水直接回流至负压浓缩塔内，实现完成的内循环解析，提升整个废酸解析、浓缩系统的动态稳定性。

解析塔下方的浓盐酸预热器中19％稀盐酸不经冷却直接送入负压浓缩塔，并在浓盐酸预热器与负压浓缩塔之间串接一稀盐酸闪蒸罐；通过稀盐酸闪蒸罐对液相19％稀盐酸进行气液分离形成含氯化氢的水蒸汽，再利用并控制解析塔与负压浓缩塔之间的压差将氯化氢、水蒸汽送入负压浓缩塔内；相较传统技术中19％稀盐酸先经过冷却器冷却后由稀盐酸储罐储存，再通过耐酸物料泵泵入负压浓缩塔内，充分利用19％稀盐酸中的热量，免去耐酸物料泵的电力消耗，同时能够提高浓缩效率。更重要的是：通过合理的控制，使其在利用热量的同时，可以有效的降低稀盐酸直接进浓缩塔而对浓缩塔造成的振动，起到了缓冲作用，避免对系统的稳定性造成破坏，从而提高系统的使用寿命。

31％左右浓盐酸经浓盐酸预热器加热后送入解析塔；而解析塔解析出的氯化氢气体由一、二级冷凝器冷却排出后，产生的冷凝液送入浓盐酸储槽，再由浓盐酸预热器预热后才回流至解析塔；而浓盐酸预热器的加热介质为解析塔产生并将送入负压浓缩塔的19％稀盐酸，无需额外热源，减轻解析塔热量消耗，并能降低一、二级冷凝器高度；实现综合式热能循环利用，使得解析系统和浓缩系统中产生的热量加以回收利用，进一步提高资源利用率。

附图说明

图1为本发明废酸处理系统原理图。

具体实施方式

本发明的废酸处理系统，如图1所示，该处理系统包括解析塔1、解析塔再沸器2、HCL一级冷凝器3、HCL二级冷凝器4、冷凝酸罐5、浓盐酸储槽6、浓盐酸预热器7；

还包括负压浓缩塔8、浓缩塔再沸器9、浓缩塔顶冷凝器10、真空缓冲罐11、抽真空机组12、真空冷凝水泵13、浓缩塔出料泵14、稀盐酸闪蒸罐16；

解析塔再沸器2配套设置在解析塔1底部，解析塔再沸器2通过第一再沸器循环管路与解析塔1底部连通，实现解析塔底部气液相的不断循环升温；

HCL一级冷凝器3、HCL二级冷凝器4均具有一个冷凝通道、一个冷却水通道以及一个位于底部的冷凝液排出口，HCL一级冷凝器3的冷凝通道进口与解析塔1的顶部连通，HCL一级冷凝器3的冷凝通道出口与HCL二级冷凝器4的冷凝通道进口连通，HCL二级冷凝器4的冷凝通道出口为氯化氢气体排出口；HCL一级冷凝器3、HCL二级冷凝器4的冷凝液排出口均与冷凝酸罐5的进口连通，冷凝酸罐5的出口接入浓盐酸储槽6的进口。

浓盐酸预热器7具有一个冷媒通道和一个热媒通道，该冷媒通道的进口与浓盐酸储槽6的出口连通，冷媒通道的出口接入解析塔1的顶部，浓盐酸预热器7的热媒通道进口与解析塔1底部的一19％稀盐酸出口连通，热媒通道出口接入稀盐酸闪蒸罐16；

负压浓缩塔再沸器9配套设置在负压浓缩塔8底部，负压浓缩塔再沸器9通过第二再沸器循环管路与负压浓缩塔8底部连通，实现负压浓缩塔底部气液相的不断循环升温；

浓缩塔顶冷凝器10同样具有一个冷凝通道、一个冷却水通道以及一个位于底部的冷凝液排出口，浓缩塔顶冷凝器10的冷凝通道进口与负压浓缩塔8的顶部连通，浓缩塔顶冷凝器10的冷凝通道出口同时与真空缓冲罐11顶部以及抽真空机组12连通；

真空缓冲罐11的顶部还与抽真空机组12连通，真空缓冲罐11的底部连接真空冷凝水泵13的进口，真空冷凝水泵13的出口与负压浓缩塔8顶部连通实现真空缓冲罐11内酸性废水的回流。

负压浓缩塔8的底部具有一个20～23％盐酸出口，该20～23％盐酸出口通过浓缩塔出料泵14接入解析塔1的顶部。

稀盐酸闪蒸罐16具有一个液相进口、一个顶部气相出口以及一个底部液相出口，液相进口与浓盐酸预热器7的热媒通道出口连通，底部液相出口、顶部气相出口与负压浓缩塔8中部连通，并在稀盐酸闪蒸罐16与浓盐酸预热器7的热媒通道出口之间设置闪蒸压力调节阀17。

基于本发明的系统进行含汞废酸的处理方法为：

浓盐酸储槽内30±2％的浓盐酸与解析塔底部排出的稀盐酸分别进入冷媒通道和热媒通道内进行热交换，使得浓盐酸被预热至65-85℃后送入解析塔内；

浓盐酸在解析塔内通过解析塔再沸器的循环加热后，浓盐酸中的氯化氢和部分蒸汽析出，浓盐酸中的部分氯化氢与饱和水蒸汽被蒸发，依次进入一级冷凝器和二级冷凝器进行冷却，大部分水蒸汽被冷却成液相后重新吸收氯化氢气体形成浓度大于36％的浓盐酸，该部分浓度大于36％的浓盐酸进入冷凝酸罐储存，并回流至浓盐酸储槽；去除大部分水蒸汽的氯化氢气体则携带少量的水蒸汽排出被回收；

浓盐酸预热器热媒通道内的18～20％稀盐酸进入稀盐酸闪蒸罐，稀盐酸在进入闪蒸罐压力调节阀前的温度在80～120℃，稀盐酸在进入稀盐酸闪蒸罐前，通过闪蒸罐压力调节阀的启闭以及开度来控制稀盐酸压力，使得稀盐酸的压力不低于0.1～0.25MPa；同时，负压浓缩塔的真空度控制在>-0.09MPa；使得带有热量的稀盐酸进入稀盐酸闪蒸罐后，在解析塔正压与负压浓缩塔负压压差作用下，

稀盐酸闪发分离成水蒸汽和液体，并分别进入负压浓缩塔内；含少量氯化氢气体的水蒸汽在负压作用下被抽出负压浓缩塔，同时，浓度升高的稀盐酸通过浓缩塔再沸器的加热，稀盐酸中的水不断被蒸发出来被抽出，

含少量氯化氢气体的水蒸汽从负压浓缩塔排出后，经过浓缩塔顶冷却器被冷凝，形成酸性废水，酸性废水回流送入负压浓缩塔内；

稀盐酸浓缩成22±1％盐酸，22±1％盐酸不进行冷却直接接入解析塔的顶部。

Claims (2)

1.一种废酸处理系统，其特征在于：所述处理系统包括解析塔、解析塔再沸器、HCL一级冷凝器、HCL二级冷凝器、冷凝酸罐、浓盐酸储槽、浓盐酸预热器、负压浓缩塔、浓缩塔再沸器、浓缩塔顶冷凝器、真空缓冲罐、抽真空机组、真空冷凝水泵、浓缩塔出料泵、稀盐酸闪蒸罐；

所述解析塔再沸器配套设置在解析塔底部，解析塔再沸器通过第一再沸器循环管路与解析塔底部连通，实现解析塔底部气液相的不断循环升温；

所述HCL一级冷凝器、HCL二级冷凝器均具有一个冷凝通道、一个冷却水通道以及一个位于底部的冷凝液排出口，所述HCL一级冷凝器的冷凝通道进口与解析塔的顶部连通，HCL一级冷凝器的冷凝通道出口与HCL二级冷凝器的冷凝通道进口连通，HCL二级冷凝器的冷凝通道出口为氯化氢气体排出口；HCL一级冷凝器、HCL二级冷凝器的冷凝液排出口均与冷凝酸罐的进口连通，冷凝酸罐的出口接入浓盐酸储槽的进口；

所述浓盐酸预热器具有一个冷媒通道和一个热媒通道，该冷媒通道的进口与浓盐酸储槽的出口连通，冷媒通道的出口接入解析塔1的顶部，浓盐酸预热器的热媒通道进口与解析塔底部的19％稀盐酸出口连通，热媒通道出口接入稀盐酸闪蒸罐；

所述负压浓缩塔再沸器配套设置在负压浓缩塔底部，负压浓缩塔再沸器通过第二再沸器循环管路与负压浓缩塔底部连通，实现负压浓缩塔底部气液相的不断循环升温；

所述浓缩塔顶冷凝器同样具有一个冷凝通道、一个冷却水通道以及一个位于底部的冷凝液排出口，浓缩塔顶冷凝器的冷凝通道进口与负压浓缩塔的顶部连通，浓缩塔顶冷凝器的冷凝通道出口同时与真空缓冲罐顶部以及抽真空机组连通；

所述真空缓冲罐的顶部还与抽真空机组连通，真空缓冲罐的底部连接真空冷凝水泵的进口，真空冷凝水泵的出口与负压浓缩塔顶部连通实现真空缓冲罐内酸性废水的回流；

所述负压浓缩塔的底部具有一个20～23％盐酸出口，该20～23％盐酸出口通过浓缩塔出料泵接入解析塔的顶部；

所述稀盐酸闪蒸罐具有一个液相进口、一个顶部气相出口以及一个底部液相出口，液相进口与浓盐酸预热器的热媒通道出口连通，底部液相出口、顶部气相出口与负压浓缩塔中部连通，并在稀盐酸闪蒸罐与浓盐酸预热器的热媒通道出口之间设置闪蒸压力调节阀。

2.一种采用上述权利要求1进行含汞废酸的处理方法，其特征在于所述方法为：

浓盐酸储槽内30±2％的浓盐酸与解析塔底部排出的稀盐酸分别进入冷媒通道和热媒通道内进行热交换，使得浓盐酸被预热至65-85℃后送入解析塔内；

浓盐酸在解析塔内通过解析塔再沸器的循环加热后，浓盐酸中的氯化氢和部分蒸汽析出，浓盐酸中的部分氯化氢与饱和水蒸气被蒸发，依次进入一级冷凝器和二级冷凝器进行冷却，大部分水蒸气被冷却成液相后重新吸收氯化氢气体形成浓度大于36％的浓盐酸，该部分浓度大于36％的浓盐酸进入冷凝酸罐储存，并回流至浓盐酸储槽；去除大部分水蒸气的氯化氢气体则携带少量的水蒸气排出被回收；

浓盐酸预热器热媒通道内的18～20％稀盐酸进入稀盐酸闪蒸罐，稀盐酸在进入闪蒸罐压力调节阀前的温度在80～120℃，稀盐酸在进入稀盐酸闪蒸罐前，通过闪蒸罐压力调节阀的启闭以及开度来控制稀盐酸压力，使得稀盐酸的压力不低于0 .1～0 .25MPa；同时，负压浓缩塔的真空度控制在>-0 .09MPa；使得带有热量的稀盐酸进入稀盐酸闪蒸罐后，在解析塔正压与负压浓缩塔负压压差作用下，

稀盐酸闪发分离成水蒸气和液体，并分别进入负压浓缩塔内；含少量氯化氢气体的水蒸气在负压作用下被抽出负压浓缩塔，同时，浓度升高的稀盐酸通过浓缩塔再沸器的加热，稀盐酸中的水不断被蒸发出来被抽出，

含少量氯化氢气体的水蒸气从负压浓缩塔排出后，经过浓缩塔顶冷却器被冷凝，形成酸性废水，酸性废水回流送入负压浓缩塔内；

稀盐酸浓缩成22±1％盐酸，22±1％盐酸不进行冷却直接接入解析塔的顶部。

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