CN111298603B - 一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备及其处理工艺 - Google Patents

Abstract

一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备及其处理工艺，包括进气管道、盐酸降膜吸收系统、膜过滤装置、盐酸中间罐、次氯吸收塔、高纯盐酸储罐，所述进气管道与盐酸降膜吸收系统连接，所述盐酸降膜吸收系统通过盐酸管道依次与膜过滤装置、盐酸中间罐、高纯盐酸储罐连接，所述盐酸降膜吸收系统通过排气管线与次氯吸收塔连接；所述盐酸中间罐上还设置有二氧化硫工艺管道，所述二氧化硫工艺管道通过流量计、阀门控制通入所述盐酸中间罐；所述盐酸降膜吸收系统包括一级降膜吸收塔、二级降膜吸收塔。本发明所述的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备及其处理工艺，运行安全，具备生产出高质量盐酸的能力，处理工艺简单，经济效益高，应用广泛。

Description

一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备及其处理工艺

技术领域

本发明属于氯化氢处理技术领域，具体涉及一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备及其处理工艺。

背景技术

百菌清，化学名为四氯间苯二甲腈，是一种高效、广谱杀菌剂，具有保护作用，对弱酸、弱碱及光热稳定，无腐蚀作用。在植物表面易粘着，耐雨水冲刷，残效期一般7-10天，主要用于果树、蔬菜上锈病、炭疽病、白粉病、霜霉病的防治。百菌清的生产工艺有两种：氨氧化和氯化法。其中，氯化法工艺过程如下：间苯二腈经熔融后送入汽化器汽化或直接与部分气流通过喷嘴雾化导入反应器。氯气经干燥预热后与气态间苯二腈混合，氮气作为稀释气用于间苯二腈汽化或雾化和调节反应物浓度，反应后气体经入捕集器，百菌清可凝华析出并连续排出。

采用氯化法工艺，生产过程中会生成大量的氯化氢，目前的处理方式为氯化氢经过水吸收达到饱和后，作为粗品直接出售给石英加工企业作为酸洗石英砂的原料，但是随着环境保护的日益加强及绿色制造和循环经济的深入，使用这种方法产生的盐酸出路越来越窄，本着把工业副产物做成产品的思路，在盐酸吸收饱和后，自动切换到下一个吸收塔中进行吸收，饱和的盐酸溶液自动进入膜过滤装置，过滤出相应的杂质后达到食品级盐酸，能够广泛应用于食品工业，变废为宝。

中国专利申请号为 CN201220281194.3公开了一种用于CLT酸生产的氯化氢吸收装置，目的是为了能够提高氯化氢吸收率，减少原料浪费，减少环境污染，没有自动切换、自动检测的功能，并且处理后的氯化氢没有达到食品级盐酸。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备及其处理工艺，设备运行平稳、安全，具备生产出高质量盐酸的能力，处理工艺简单，经济效益高，应用前景广泛。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，其特征在于，包括进气管道、盐酸降膜吸收系统、膜过滤装置、盐酸中间罐、次氯吸收塔、高纯盐酸储罐，所述进气管道与盐酸降膜吸收系统连接，所述盐酸降膜吸收系统通过盐酸管道依次与膜过滤装置、盐酸中间罐、高纯盐酸储罐连接，所述盐酸降膜吸收系统通过排气管线与次氯吸收塔连接；所述盐酸中间罐上还设置有二氧化硫工艺管道，所述二氧化硫工艺管道通过流量计、阀门控制通入所述盐酸中间罐；所述盐酸降膜吸收系统包括一级降膜吸收塔、二级降膜吸收塔，所述进气管道、一级降膜吸收塔、二级降膜吸收塔、膜过滤装置依次连接。

本发明所述的氯化氢检测处理设备，是用于百菌清生产线的尾气处理，在百菌清生产过程中生成大量的氯化氢尾气，该尾气除了氯化氢还含有部分未参加反应的氯气，导致了尾气经过吸收达到饱和后制得的盐酸品质较低，经济效益差。因此，在吸收尾气氯化氢制得盐酸的同时，还要实现尾气中氯化氢和氯气分离，由于氯气属于有毒有害气体，不能直接排放，可以通过次氯吸收塔制得次氯。

百菌清生产过程中生成大量的氯化氢尾气，通过进气管道进入盐酸降膜吸收系统后，饱和的盐酸溶液自动进入膜过滤装置，过滤出相应的杂质后进入盐酸中间罐，而分离出的氯气进入次氯吸收塔。

因为盐酸中间罐中的盐酸，溶解了极少量的氯气（游离氯），在食品和相关用酸产品的生产中，游离氯过高会造成很对危害，因此必须要处理到指标范围以为，方能满足客户的需要。因此，通过还原性二氧化硫，并通过流量计、阀门控制，可以去除游离氯。

进一步的，上述的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，所述一级降膜吸收塔外部顶端和下端侧面分别设置有气体进口、气体出口管，所述气体进口与进气管道连接，所述气体出口管依次与排气管线与次氯吸收塔连接；所述一级降膜吸收塔外部侧面上端和底部分别设置有吸收剂进口管、吸收剂出口管；所述一级降膜吸收塔内部从上向下设置有气液分布器、吸收冷却器、气液分离器；所述气液分布器的顶端与气体进口、吸收剂进口管相连通并且底部与所述吸收冷却器相连通，所述吸收剂出口管与二级降膜吸收塔连接。

进一步的，上述的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，所述一级降膜吸收塔还包括冷却循环器，所述吸收冷却器与所述冷却循环器的上部和下部分别通过所述冷却水进口管和所述冷却水出口管相连通；所述吸收冷却器底部与所述气液分离器顶端连接，所述气液分离器底部与所述气体出口管、吸收剂进口管相连通。

本发明所述的一级降膜吸收塔，氯化氢尾气由进气管道进入气体进口，吸收剂进口管同时输入氯化氢吸收液，一起进入气液分布器。氯化氢吸收液在气液分布器内形成螺旋状扰动，液膜下降，氯化氢尾气自上而下与氯化氢吸收液并流，进入吸收冷却器（现有技术中，吸收冷却器为降膜吸收塔常见的部件，按其结构一般可分为管式和圆孔式两种）。进入到吸收冷却器的氯化氢吸收液以膜状沿管（或孔）的内壁向下流动，可溶于氯化氢吸收液的氯化氢尾气沿同一方向流动，气液两相在流动的液膜上进行传质反应，氯化氢充分接触并被吸收，此间产生溶解的热量由冷却循环器导入的冷却水带走（冷却循环器的冷却水通过冷却水进口管进入吸收冷却器，通过冷却水出口管回到冷却循环器）。此时，未被吸收的气体（即分离的氯气）进入底部的气液分离器，以提供与氯化氢吸收液的分离空间。分离后，将分离的氯气通过气体出口管，进入排气管线与次氯吸收塔。吸收液通过吸收剂出口管送入二级降膜吸收塔。

进一步的，上述的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备的处理工艺，所述气液分布器包括稳压环、吸收换热块、导流管；所述稳压环上部与下部分别与所述吸收剂进口管、所述吸收换热块相连接，所述吸收换热块底部与所述导流管上部连接，所述导流管底部与所述吸收冷却器连通。

从吸收剂进口管输入的氯化氢吸收液通过稳压环底部的环形间隙进入吸收换热块上方的空间，然后以均匀分布状态进入导流管，导流管使得吸收液分布均匀。切口的一侧与管子内壁相切。吸收液沿切线方向进入，在管内形成螺旋状扰动，液膜下降。

进一步的，上述的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，所述吸收冷却器为热交换器，所述热交换器内侧固定设置有增强管。

在热交换工作过程中，增强管设于吸收冷却器的内部的热交换器内侧，能够有效保护热交换器不受该吸收液、气体高温高压的影响。热交换器的固定连接能够加强增强管的稳定程度，不会使增强管在热交换器工作中转动、扭曲。

进一步的，上述的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，所述二级降膜吸收塔与一级降膜吸收塔的结构相同。

进一步的，上述的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，所述膜过滤装置上安装有盐酸浓度检测装置，所述膜过滤装置出口端设置有排放阀门。

在膜过滤装置上安装有盐酸浓度检测装置，可以实时测量盐酸的浓度，当盐酸的浓度达到设定要求时，膜过滤装置出口端设置有排放阀门才会开启，膜过滤装置内的盐酸才能进入盐酸中间罐中。如果膜过滤后的盐酸没有达到要求，就从返回管道通过循环泵重新回到一级降膜吸收塔的吸收液再进口，继续降膜吸收。

进一步的，上述的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备的处理工艺，所述处理工艺包括如下步骤：

（1） 降膜吸收：百菌清生产过程中生成氯化氢尾气，通过进气管道依次进入一级降膜吸收塔、二级降膜吸收塔；

（2） 氯气处理：从二级降膜吸收塔分离出的氯气进入次氯吸收塔，制得次氯；

（3） 膜过滤：从二级降膜吸收塔吸收得到的盐酸溶液自动进入膜过滤装置，过滤出相应的杂质后，达到设定的盐酸浓度后，进入盐酸中间罐；如果经膜过滤装置后的盐酸没有达到要求，就通过循环泵重新回到一级降膜吸收塔，继续降膜吸收，直至达到要求；

（4） 游离氯去除：从膜过滤装置流出的盐酸进入盐酸中间罐（4），通过二氧化硫工艺管道向盐酸中间罐通入还原性二氧化硫，在流量计、阀门控制下，可以去除盐酸中间罐内盐酸的游离氯；

（5） 高纯盐酸储存：游离氯去除后，盐酸中间罐的盐酸进入高纯盐酸储罐进行保存。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明公开的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，在吸收尾气氯化氢制得高纯度盐酸的同时，还要实现尾气中氯化氢和氯气分离，通过次氯吸收塔制得次氯，设备组成简单、灵活性高，运行平稳安全，具备生产出高质量盐酸的能力，经济效益高；

（2）本发明公开的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备的处理工艺，处理工艺简单，便于维护，稳定可靠，灵活性高，满足了满足绿色制造和循环经济的需求，实际应用效果好，应用前景广泛。

附图说明

图1为本发明所述一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备的整体布局示意图；

图2为本发明所述一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备的一级降膜吸收塔的结构示意图；

图中：进气管道1、盐酸降膜吸收系统2、一级降膜吸收塔21、气体进口211、气体出口管212、吸收剂进口管213、吸收剂出口管214、气液分布器215、稳压环2151、吸收换热块2152、导流管2153、吸收冷却器216、气液分离器217、冷却循环器218、冷却水进口管219、冷却水出口管220、二级降膜吸收塔22、膜过滤装置3、盐酸浓度检测装置31、排放阀门32、盐酸中间罐4、次氯吸收塔5、高纯盐酸储罐6、盐酸管道7、排气管线8、二氧化硫工艺管道9、流量计91、阀门92、a返回管道、b吸收液再进口。

具体实施方式

下面将结合具体实验数据和附图1~2，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，以下实施例提供了一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，包括进气管道1、盐酸降膜吸收系统2、膜过滤装置3、盐酸中间罐4、次氯吸收塔5、高纯盐酸储罐6，所述进气管道1与盐酸降膜吸收系统2连接，所述盐酸降膜吸收系统2通过盐酸管道7依次与膜过滤装置3、盐酸中间罐4、高纯盐酸储罐6连接，所述盐酸降膜吸收系统2通过排气管线8与次氯吸收塔5连接；所述盐酸中间罐4上还设置有二氧化硫工艺管道9，所述二氧化硫工艺管道9通过流量计91、阀门92控制通入所述盐酸中间罐4；所述盐酸降膜吸收系统2包括一级降膜吸收塔21、二级降膜吸收塔22，所述进气管道1、一级降膜吸收塔21、二级降膜吸收塔22、膜过滤装置3依次连接。

进一步的，如图2所示，所述一级降膜吸收塔21外部顶端和下端侧面分别设置有气体进口211、气体出口管212，所述气体进口211与进气管道1连接，所述气体出口管212依次与排气管线8与次氯吸收塔5连接；所述一级降膜吸收塔21外部侧面上端和底部分别设置有吸收剂进口管213、吸收剂出口管214；所述一级降膜吸收塔21内部从上向下设置有气液分布器215、吸收冷却器216、气液分离器217；所述气液分布器215的顶端与气体进口211、吸收剂进口管213相连通并且底部与所述吸收冷却器216相连通，所述吸收剂出口管214与二级降膜吸收塔22连接。

进一步的，所述一级降膜吸收塔21还包括冷却循环器218，所述吸收冷却器216与所述冷却循环器218的上部和下部分别通过所述冷却水进口管219和所述冷却水出口管220相连通；所述吸收冷却器216底部与所述气液分离器217顶端连接，所述气液分离器217底部与所述气体出口管212、吸收剂进口管213相连通。

进一步的，所述气液分布器215包括稳压环2151、吸收换热块2152、导流管2153；所述稳压环2151上部与下部分别与所述吸收剂进口管213、所述吸收换热块2152相连接，所述吸收换热块2152底部与所述导流管2153上部连接，所述导流管2153底部与所述吸收冷却器216连通。

进一步的，所述吸收冷却器216为热交换器，所述热交换器内侧固定设置有增强管。

进一步的，所述二级降膜吸收塔22与一级降膜吸收塔21的结构相同。

进一步的，所述膜过滤装置3上安装有盐酸浓度检测装置31，所述膜过滤装置3出口端设置有排放阀门32。

实施例

本发明所述的用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，所述处理工艺包括如下步骤：

（1）降膜吸收：百菌清生产过程中生成氯化氢尾气，通过进气管道1依次进入一级降膜吸收塔21、二级降膜吸收塔22；

（2）氯气处理：从二级降膜吸收塔22分离出的氯气进入次氯吸收塔5，制得次氯；

（3）膜过滤：从二级降膜吸收塔22吸收得到的盐酸溶液自动进入膜过滤装置3，过滤出相应的杂质后，达到设定的盐酸浓度后，进入盐酸中间罐4；如果经膜过滤装置3后的盐酸没有达到要求，就通过循环泵重新回到一级降膜吸收塔21，继续降膜吸收，直至达到要求；

（4）游离氯去除：从膜过滤装置3流出的盐酸进入盐酸中间罐4，通过二氧化硫工艺管道9向盐酸中间罐4通入还原性二氧化硫，在流量计91、阀门92控制下，可以去除盐酸中间罐4内盐酸的游离氯；

（5）高纯盐酸储存：游离氯去除后，盐酸中间罐4的盐酸进入高纯盐酸储罐6进行保存。

本发明所述的氯化氢检测处理设备，是用于百菌清生产线的尾气处理，在百菌清生产过程中生成大量的氯化氢尾气，该尾气除了氯化氢还含有部分未参加反应的氯气，导致了尾气经过吸收达到饱和后制得的盐酸品质较低，经济效益差。因此，在吸收尾气氯化氢制得盐酸的同时，还要实现尾气中氯化氢和氯气分离，由于氯气属于有毒有害气体，不能直接排放，可以通过次氯吸收塔制得次氯。

百菌清生产过程中生成大量的氯化氢尾气，通过进气管道1进入盐酸降膜吸收系统2后，饱和的盐酸溶液自动进入膜过滤装置3，过滤出相应的杂质后进入盐酸中间罐4，而分离出的氯气进入次氯吸收塔5。

因为盐酸中间罐4中的盐酸，溶解了极少量的氯气（游离氯），在食品和相关用酸产品的生产中，游离氯过高会造成很对危害，因此必须要处理到指标范围以为，方能满足客户的需要。因此，通过还原性二氧化硫，并通过流量计91、阀门92控制，可以去除游离氯。

其中，盐酸降膜吸收系统2的一级降膜吸收塔21工作原理如下：氯化氢尾气由进气管道1进入气体进口211，吸收剂进口管213同时输入氯化氢吸收液，一起进入气液分布器215。氯化氢吸收液在气液分布器215内形成螺旋状扰动，液膜下降，氯化氢尾气自上而下与氯化氢吸收液并流，进入吸收冷却器216现有技术中，吸收冷却器为降膜吸收塔常见的部件，按其结构一般可分为管式和圆孔式两种。进入到吸收冷却器216的氯化氢吸收液以膜状沿管或孔的内壁向下流动，可溶于氯化氢吸收液的氯化氢尾气沿同一方向流动，气液两相在流动的液膜上进行传质反应，氯化氢充分接触并被吸收，此间产生溶解的热量由冷却循环器218导入的冷却水带走（冷却循环器218的冷却水通过冷却水进口管219进入吸收冷却器218），通过冷却水出口管220回到冷却循环器218。此时，未被吸收的气体即分离的氯气进入底部的气液分离器217，以提供与氯化氢吸收液的分离空间。分离后，将分离的氯气通过气体出口管212，进入排气管线8与次氯吸收塔5。吸收液通过吸收剂出口管214送入二级降膜吸收塔22。

进一步的，从吸收剂进口管213输入的氯化氢吸收液通过稳压环2151底部的环形间隙进入吸收换热块2152上方的空间，然后以均匀分布状态进入导流管2153，导流管2153使得吸收液分布均匀。切口的一侧与管子内壁相切。吸收液沿切线方向进入，在管内形成螺旋状扰动，液膜下降。

进一步的，所述吸收冷却器216为热交换器，在热交换工作过程中，增强管设于吸收冷却器的内部的热交换器内侧，能够有效保护热交换器不受该吸收液、气体高温高压的影响。热交换器的固定连接能够加强增强管的稳定程度，不会使增强管在热交换器工作中转动、扭曲。

进一步的，在膜过滤装置3上安装有盐酸浓度检测装置31，可以实时测量盐酸的浓度，当盐酸的浓度达到设定要求时，膜过滤装置3出口端设置有排放阀门32才会开启，膜过滤装置3内的盐酸才能进入盐酸中间罐4中。如果膜过滤后的盐酸没有达到要求，就从返回管道a通过循环泵重新回到一级降膜吸收塔21的吸收液再进口b，继续降膜吸收。

本发明具体处理工艺途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，其特征在于，包括进气管道（1）、盐酸降膜吸收系统（2）、膜过滤装置（3）、盐酸中间罐（4）、次氯吸收塔（5）、高纯盐酸储罐（6），所述进气管道（1）与盐酸降膜吸收系统（2）连接，所述盐酸降膜吸收系统（2）通过盐酸管道（7）依次与膜过滤装置（3）、盐酸中间罐（4）、高纯盐酸储罐（6）连接，所述盐酸降膜吸收系统（2）通过排气管线（8）与次氯吸收塔（5）连接；所述盐酸中间罐（4）上还设置有二氧化硫工艺管道（9），所述二氧化硫工艺管道（9）通过流量计（91）、阀门（92）控制通入所述盐酸中间罐（4）；所述盐酸降膜吸收系统（2）包括一级降膜吸收塔（21）、二级降膜吸收塔（22），所述进气管道（1）、一级降膜吸收塔（21）、二级降膜吸收塔（22）、膜过滤装置（3）依次连接；所述膜过滤装置（3）上安装有盐酸浓度检测装置（31），所述膜过滤装置（3）出口端设置有排放阀门（32）；

所述一级降膜吸收塔（21）外部顶端和下端侧面分别设置有气体进口（211）、气体出口管（212），所述气体进口（211）与进气管道（1）连接，所述气体出口管（212）依次与排气管线（8）、次氯吸收塔（5）连接；所述一级降膜吸收塔（21）外部侧面上端和底部分别设置有吸收剂进口管（213）、吸收剂出口管（214）；所述一级降膜吸收塔（21）内部从上向下设置有气液分布器（215）、吸收冷却器（216）、气液分离器（217）；所述气液分布器（215）的顶端与气体进口（211）、吸收剂进口管（213）相连通并且底部与所述吸收冷却器（216）相连通，所述吸收剂出口管（214）与二级降膜吸收塔（22）连接；

所述一级降膜吸收塔（21）还包括冷却循环器（218），所述吸收冷却器（216）与所述冷却循环器（218）的上部和下部分别通过冷却水进口管（219）和冷却水出口管（220）相连通；所述吸收冷却器（216）底部与所述气液分离器（217）顶端连接，所述气液分离器（217）底部与所述气体出口管（212）、吸收剂进口管（213）相连通；

所述气液分布器（215）包括稳压环（2151）、吸收换热块（2152）、导流管（2153）；所述稳压环（2151）上部与下部分别与所述吸收剂进口管（213）、所述吸收换热块（2152）相连接，所述吸收换热块（2152）底部与所述导流管（2153）上部连接，所述导流管（2153）底部与所述吸收冷却器（216）连通；

所述用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备的处理工艺，包括如下步骤：

（1）降膜吸收：百菌清生产过程中生成氯化氢尾气，通过进气管道（1）依次进入一级降膜吸收塔（21）、二级降膜吸收塔（22）；

（2）氯气处理：从二级降膜吸收塔（22）分离出的氯气进入次氯吸收塔（5）；

（3）膜过滤：从二级降膜吸收塔（22）吸收得到的盐酸溶液自动进入膜过滤装置（3），过滤出相应的杂质后，达到设定的盐酸浓度后，进入盐酸中间罐（4）；如果经膜过滤装置（3）后的盐酸没有达到要求，就通过循环泵重新回到一级降膜吸收塔（21），继续降膜吸收，直至达到要求；

（4）游离氯去除：从膜过滤装置（3）流出的盐酸进入盐酸中间罐（4），通过二氧化硫工艺管道（9）向盐酸中间罐（4）通入还原性二氧化硫，在流量计（91）、阀门（92）控制下，可以去除盐酸中间罐（4）内盐酸的游离氯；

（5）高纯盐酸储存：游离氯去除后，盐酸中间罐（4）的盐酸进入高纯盐酸储罐（6）进行保存。

2.根据权利要求1所述用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，其特征在于，所述吸收冷却器（216）为热交换器，所述热交换器内侧固定设置有增强管。

3.根据权利要求1所述用于百菌清生产线的氯化氢检测处理设备，其特征在于，所述二级降膜吸收塔（22）与一级降膜吸收塔（21）的结构相同。

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