CN112374461A - 一种镁电解氯气的洗涤组合装置 - Google Patents

一种镁电解氯气的洗涤组合装置 Download PDF

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张建安
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Abstract

本发明公开了一种镁电解氯气的洗涤组合装置，其包括洗涤塔和竖直的喷淋管，洗涤塔包括位于洗涤塔下端的沉降室，沉降室的上方为喷淋室，喷淋室的上方设置有填料层；喷淋管的下端通过下料管与喷淋室的下端连通，下料管内设置有螺旋喷嘴；喷淋管的上端与氯气进气管连接，喷淋室的上端设置有第一喷嘴，填料层的上方设置有第二喷嘴，第二喷嘴的上方设置有捕沫网，洗涤塔的顶部设置有氯气出口；第一喷嘴、第二喷嘴和螺旋喷嘴均通过管道与硫酸泵连接。本方案将动力波洗涤、喷淋洗涤和填料洗涤组合在一个装置上，比采取单一的洗涤方式洗涤除尘的效果更好，可靠性高，避免系统堵塞，气体阻力较小。

Description

一种镁电解氯气的洗涤组合装置
技术领域
本发明涉及海绵钛生产技术领域，具体涉及一种镁电解氯气的洗涤组合装置。
背景技术
在海绵钛生产行业中，从镁电解槽产出的氯气含有较多的挥发性氯化物粉尘，先通过重力除尘器和袋式除尘器除去多数粉尘后(干法除尘)，再通过硫酸洗涤塔，用硫酸循环洗涤进一步除去氯气中的粉尘和水分(湿法除尘)。
经氯气压缩机加压后，正常送氯化工序进行氯化反应；在异常情况下，切换到废气吸收工序，或切换到氯气液化工序液化成液氯贮存，实现氯气循环利用。
氯气中粉尘高会给氯气生产过程带来很大的安全隐患：
(1)导致氯气压缩机的磨损，使压缩机泄漏几率增加；
(2)导致液化机组液化器列管堵塞，影响热交换，液化效率降低；
(3)粉尘带入液氯中，导致液氯液下泵和液氯钢瓶瓶阀的堵塞，设备故障增加。
在实际生产过程中，仅采用硫酸洗涤塔的湿法除尘方式存在如下不足：
(1)系统易堵塞。采用填料的洗涤塔，粉尘易堵塞填料，清理较麻烦；如果取消填料改为空塔喷淋，除尘效果较差。
(2)可靠性较差。采用单一洗涤除尘方式，就必须要保证前端干法除尘器的效果，如果袋式除尘器出现破损时，后端的硫酸洗涤塔更易堵塞，无法保证除尘效果。
(3)循环硫酸含固量高。采用自然沉降分离的方法，分离效果差，导致循环硫酸液含固量较高，本身就会导致洗涤效果差和加重填料塔的堵塞；同时，分离效果差耗酸量也会增加。
(4)因此，采用上述硫酸洗涤塔的湿法除尘处理的氯气，含氯化物仍然偏高，无法保证氯气液化工序的安全，不能实现氯气液化达到氯气循环利用的目的。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种可靠性高的镁电解氯气的洗涤组合装置。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种镁电解氯气的洗涤组合装置，其包括洗涤塔和竖直的喷淋管，洗涤塔包括位于洗涤塔下端的沉降室，沉降室的上方为喷淋室，喷淋室的上方设置有填料层；喷淋管的下端通过下料管与喷淋室的下端连通，下料管内设置有螺旋喷嘴；喷淋管的上端与氯气进气管连接，喷淋室的上端设置有第一喷嘴，填料层的上方设置有第二喷嘴，第二喷嘴的上方设置有捕沫网，洗涤塔的顶部设置有氯气出口；第一喷嘴、第二喷嘴和螺旋喷嘴均通过管道与硫酸泵连接。
本发明的有益效果为：本方案将动力波洗涤、喷淋洗涤和填料洗涤组合在一个装置上，氯气先经过动力波洗涤器洗涤，再经过空塔喷淋洗涤，最后经过填料层洗涤的氯气洗涤方式。比采取单一的洗涤方式洗涤除尘的效果更好。螺旋喷嘴使硫酸和氯气高速逆向对撞，气液体表面进行快速，连续的热交换、粉尘淋洗。最后采用填料洗涤的方法，由于填料中气液接触的比表面较大，能保证洗涤的效果。
可靠性高。硫酸液体具有动力，洗涤的除尘效果高，即使在前端袋式除尘器出现破损时，也能达到袋式除尘器的效果。同时，气液逆向对撞形成的泡沫区，随着气体流速的变化或喷嘴液体压力的变化自动在喷淋管上下移动，重新建立平衡；因此，随负荷变化适应能力强，除尘效果更可靠。
避免系统堵塞。采用大口径螺旋喷嘴，中间采用空塔喷淋洗涤，一方面是保证了动力波洗涤后的气液分离空间，同时也减轻了填料塔洗涤出现堵塞的问题。
气体阻力较小。硫酸喷淋时通过动力装置提供动力波，洗涤时的气体压力损失较小，由于取消了下层填料，与采用填料塔的压力损失相当，进出气体的压力损失只有几千帕。
附图说明
图1为镁电解氯气的洗涤组合装置的结构图。
图2为镁电解氯气的洗涤组合装置的工艺流程示意图。
其中，1、人孔，2、捕沫网，3、第二喷嘴，4、填料层，5.第一喷嘴，6、喷淋室，7、沉降室，8、观察视镜，9、下料管，10、螺旋喷嘴，11、喷淋管，12、氯气出口。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1和图2所示，本方案的镁电解氯气的洗涤组合装置包括竖直的洗涤塔和竖直的喷淋管11，洗涤塔包括位于洗涤塔下端的沉降室7，沉降室7的上方为喷淋室6，喷淋室6的上方设置有填料层4；喷淋管11的下端通过下料管9与喷淋室6的下端连通，下料管9内设置有螺旋喷嘴10，螺旋喷嘴10通过管道与喷硫酸装置连接；喷淋管11的上端与氯气进气管连接，喷淋室6的上端设置第一喷嘴5，填料层4的上方设置第二喷嘴3，第二喷嘴3的上方设置有捕沫网2，洗涤塔的顶部设置有氯气出口12；第一喷嘴5和第二喷嘴3均通过管道与硫酸泵连接。
填料层4为CPVC规整填料和
Figure BDA0002756632760000041
的CPVC花环填料的混合填料。下料管9通过法兰盘连接在喷淋室6的下端，下料管9与洗涤塔的连接处距离沉降室7底部2.5m。
氯气先进入喷淋管11内，在喷淋管11内从上而下，与螺旋喷嘴10喷出的硫酸逆向对撞，形成泡沫区，氯气通过泡沫区液膜，完成降温、除尘和脱水后，和喷淋管11四周下降的液体通过下料管9进入塔内完成气液分离。在塔内，氯气从下而上，与塔顶下降的硫酸逆向接触，通过喷淋洗涤、填料层4洗涤，进入塔顶酸捕沫器捕沫网2除去酸滴后，从塔顶流出氯气洗涤塔。
本方案将动力波洗涤、喷淋洗涤和填料洗涤组合在一个装置上，氯气先经过动力波洗涤器洗涤，再经过空塔喷淋洗涤，最后经过填料层4洗涤。比采取单一的洗涤方式洗涤除尘的效果更好。螺旋喷嘴10使硫酸和氯气高速逆向对撞，气液体表面进行快速，连续的热交换、粉尘淋洗。最后采用填料洗涤的方法，由于填料中气液接触的比表面较大，能保证洗涤的效果。
硫酸液体具有动力，洗涤的除尘效果高，即使在前端袋式除尘器出现破损时，也能达到袋式除尘器的效果。同时，气液逆向对撞形成的泡沫区，随着气体流速的变化或喷嘴液体压力的变化自动在喷淋管11上下移动，重新建立平衡；因此，随负荷变化适应能力强，除尘效果更可靠。
采用大口径螺旋喷嘴10，中间采用空塔喷淋洗涤，一方面是保证了动力波洗涤后的气液分离空间，同时也减轻了填料塔洗涤出现堵塞的问题。
气体阻力较小。硫酸喷淋时通过动力装置提供动力波，洗涤时的气体压力损失较小，由于取消了下层填料，与采用填料塔的压力损失相当，进出气体的压力损失只有几千帕。
螺旋喷嘴10、第一喷嘴5和第二喷嘴3均通过管道与循环泵的出液口连接，循环泵的进液口通过管道与沉降室7的底部连接；第一喷嘴5与循环泵之间、螺旋喷嘴10与循环泵之间均设置有换热器。洗涤后的硫酸沉降至沉降室7的底部，通过循环泵抽取实现循环。循环泵与第一喷嘴5之间通过支管连接排渣过滤器进液口，排渣过滤器的出液口与第二喷嘴3连接。
循环洗涤的硫酸液，采用连续精密过滤的方式，将洗涤下的粉尘颗粒浓缩后及时排出系统，比自然沉降分离方法更能减少循环硫酸液的含固量，从而保证洗涤的效果。同时，采用自动排渣过滤器过滤硫酸，减轻了人工操作强度和人工操作的危险性。
填料层4下端、捕沫网2上方的洗涤塔上均开设有人孔1，方便对洗涤塔进行检修；沉降室7的底部连接有液位计接管，液位计接管与液位计连接；沉降室7的底部与观察视镜8的一端连接，观察视镜8的另一端连接在填料层4上方与第二喷淋等高位置。
洗涤塔外接观察视镜8，其接口位置和安装高度，可以用于观察液体沉降室7的最高液位、填料层4是否“泛液”和填料层4是否发生堵塞。当填料层4出现“泛液”时，视镜中会有液体流下；当填料层4出现堵塞时，由于压差过大，视镜中的液体会向上充满。

Claims (8)

1.一种镁电解氯气的洗涤组合装置，其特征在于，包括洗涤塔和竖直的喷淋管(11)，所述洗涤塔包括位于洗涤塔下端的沉降室(7)，所述沉降室(7)的上方为喷淋室(6)，所述喷淋室(6)的上方设置有填料层(4)；所述喷淋管(11)的下端通过下料管(9)与喷淋室(6)的下端连通，所述下料管(9)内设置有螺旋喷嘴(10)；所述喷淋管(11)的上端与氯气进气管连接，所述喷淋室(6)的上端设置有第一喷嘴(5)，所述填料层(4)的上方设置有第二喷嘴(3)，所述第二喷嘴(3)的上方设置有捕沫网(2)，所述洗涤塔的顶部设置有氯气出口(12)；所述第一喷嘴(5)、第二喷嘴(3)和螺旋喷嘴(10)均通过管道与硫酸泵连接。
2.根据权利要求1所述的镁电解氯气的洗涤组合装置，其特征在于，所述螺旋喷嘴(10)、第一喷嘴(5)和第二喷嘴(3)均通过管道与循环泵的出液口连接，所述循环泵的进液口通过管道与沉降室(7)的底部连接。
3.根据权利要求2所述的镁电解氯气的洗涤组合装置，其特征在于，所述第一喷嘴(5)与循环泵之间、螺旋喷嘴(10)与循环泵之间均设置有换热器。
4.根据权利要求3所述的镁电解氯气的洗涤组合装置，其特征在于，所述循环泵与第一喷嘴(5)之间通过支管连接排渣过滤器的进液口，所述排渣过滤器的出液口与第二喷嘴(3)连接。
5.根据权利要求1所述的镁电解氯气的洗涤组合装置，其特征在于，所述下料管(9)通过法兰盘连接在喷淋室(6)的下端，所述下料管(9)与洗涤塔的连接处距离沉降室(7)底部2.5m。
6.根据权利要求1所述的镁电解氯气的洗涤组合装置，其特征在于，所述填料层(4)下端、捕沫网(2)上方的洗涤塔上均开设有人孔(1)。
7.根据权利要求1所述的镁电解氯气的洗涤组合装置，其特征在于，所述填料层(4)为CPVC规整填料和
Figure FDA0002756632750000021
的CPVC花环填料的混合填料。
8.根据权利要求1所述的镁电解氯气的洗涤组合装置，其特征在于，所述沉降室(7)的底部连接有液位计接管，所述液位计接管与液位计连接；所述沉降室(7)的底部与观察视镜(8)的一端连接，所述观察视镜(8)的另一端连接在填料层(4)上方与第二喷淋等高位置。
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