CN112604431A - 一种三氯化铝生产用尾气处理装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三氯化铝生产用尾气处理装置及其使用方法，涉及三氯化铝生产技术领域，为解决现有技术中的现有的三氯化铝在生产过程中会产生大量的尾气排放，而尾气的中主要成分有氯气和三氯化铝粉末，传统的处理方式都是通过酸碱中和来进行处理，但该方法的会导致生产成本增加，而且对碱性物质的要求较高的问题。所述一阶粉尘分离罐和二阶粉尘分离罐的底部均设置有绞龙回收机，且一阶粉尘分离罐的一侧设置有排气管风机，所述一阶粉尘分离罐与二阶粉尘分离罐之间设置有第一转送管风机，且一阶粉尘分离罐与二阶粉尘分离罐通过第一转送管风机连接，所述二阶粉尘分离罐的另一侧设置有列管式液化器。
Description
技术领域
本发明涉及三氯化铝生产技术领域，具体为一种三氯化铝生产用尾气处理装置及其使用方法。
背景技术
氯化铝是一种无机物，化学式为AlCl3，是氯和铝的化合物。氯化铝熔点、沸点都很低，且会升华，为共价化合物。熔化的氯化铝不易导电，和大多数含卤素离子的盐类不同，氯化铝是无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末。氯化铝的蒸气或溶于非极性溶剂中或处于熔融状态时，都以共价的二聚分子(Al2Cl6)形式存在。可溶于水和许多有机溶剂。水溶液呈酸性。芳烃存在下，氯化铝与铝混合可用于合成二(芳烃)金属配合物。
但是，现有的三氯化铝在生产过程中会产生大量的尾气排放，而尾气的中主要成分有氯气和三氯化铝粉末，传统的处理方式都是通过酸碱中和来进行处理，但该方法的会导致生产成本增加，而且对碱性物质的要求较高；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种三氯化铝生产用尾气处理装置及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三氯化铝生产用尾气处理装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的现有的三氯化铝在生产过程中会产生大量的尾气排放，而尾气的中主要成分有氯气和三氯化铝粉末，传统的处理方式都是通过酸碱中和来进行处理，但该方法的会导致生产成本增加，而且对碱性物质的要求较高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三氯化铝生产用尾气处理装置，包括一阶粉尘分离罐和二阶粉尘分离罐，所述一阶粉尘分离罐和二阶粉尘分离罐的底部均设置有绞龙回收机，且一阶粉尘分离罐的一侧设置有排气管风机，所述一阶粉尘分离罐与二阶粉尘分离罐之间设置有第一转送管风机，且一阶粉尘分离罐与二阶粉尘分离罐通过第一转送管风机连接，所述二阶粉尘分离罐的另一侧设置有列管式液化器，所述列管式液化器与二阶粉尘分离罐之间设置有二转送管风机，且列管式液化器与二阶粉尘分离罐之间通过第二转送管风机连接，所述列管式液化器的下方设置有气液分离器，且气液分离器与列管式液化器通过管道连接，所述气液分离器的下方设置有液氯储存罐，且液氯储存罐与气液分离器通过电磁阀连接，所述气液分离器的一侧设置有尾气回收罐，所述尾气回收罐与气液分离器之间设置有回收管风机，且尾气回收罐与气液分离器通过回收管风机连接。
优选的，所述列管式液化器一侧的上方设置有冷冻液储罐，且列管式液化器另一侧的下方设置有冷冻液回收罐，所述冷冻液储罐和冷冻液回收罐与列管式液化器通过管道连接。
优选的，所述一阶粉尘分离罐和二阶粉尘分离罐结构相同，且排气管风机、第一转送管风机、第二转送管风机和回收管风机结构相同。
优选的，所述一阶粉尘分离罐的内部设置有分离滤腔，且分离滤腔的内部设置有空心滤筒，所述空心滤筒的底部设置有中转沉降管，且中转沉降管与空心滤筒通过法兰连接，所述中转沉降管的底部设置有电控阀口，且电控阀口与中转沉降管固定连接。
优选的，所述分离滤腔的顶部设置有气体出口，所述分离滤腔的一侧设置有气体入口，且气体入口延伸至中转沉降管的内部，所述分离滤腔的底部设置有粉尘出口，且粉尘出口与电控阀口通过法兰连接。
优选的，所述空心滤筒包括滤布和骨架，且滤布设置在骨架的内侧，所述空心滤筒的内部设置有中心轴杆，且中心轴杆与空心滤筒通过螺栓连接，所述中心轴杆的外侧设置有活动转盘，且活动转盘与中心轴杆滑动连接，所述活动转盘的外侧设置有软毛刷与滤布贴合连接。
优选的，所述排气管风机包括驱动电机和密封风腔，所述密封风腔的一侧设置有第一端口，且密封风腔的另一侧设置有第二端口，所述密封风腔的内部设置有涡轮转叶，且涡轮转叶与驱动电机通过传动杆连接。
一种三氯化铝生产用尾气处理装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：通过排气管风机将三氯化铝生产设备内部产生的气体输送到一阶粉尘分离罐的内部，气体中的主要成分有未反应的氯气和无水三氯化铝粉末；
步骤二：气体由气体入口进入到罐体内部的中转沉降管中，随后进入到空心滤筒中进行过滤操作；
步骤三：经过空心滤筒的过滤后，气体中的无水三氯化铝粉末会被滤布拦截在空心滤筒内部，而氯气则可以穿过滤布进入到分离滤腔中，之后通过第一转送管风机将一阶粉尘分离罐中分离出的气体输送到二阶粉尘分离罐进行二次过滤；
步骤四：在气体粉尘的分离过滤的过程中，空心滤筒内部的活动转盘会沿着中心轴杆进行上下循环移动，通过其表面的软毛刷将吸附在滤布上的无水三氯化铝粉末清理下来，并通过绞龙回收机进行回收；
步骤五：当气体完成两个阶段的分离过滤后，气体中的主要成分只剩下氯气，通过第二转送管风机将氯气输送到列管式液化器中进行液化操作；
步骤六：用-～℃的冷冻氯化钙盐水溶液进行冷凝热交换，使大部分氯气冷凝为液氯，然后气液混合物进入气液分离器将液化尾气进行分离，液氯由气液分离器底部流入到液氯储存罐中；
步骤七：液化尾气则通过回收管风机进入到尾气回收罐中，通过去盐酸尾气操作来制备次氯酸钠。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过排气管风机将三氯化铝生产设备内部产生的气体输送到一阶粉尘分离罐的内部，气体中的主要成分有未反应的氯气和无水三氯化铝粉末，气体由气体入口进入到罐体内部的中转沉降管中，随后进入到空心滤筒中进行过滤操作，经过空心滤筒的过滤后，气体中的无水三氯化铝粉末会被滤布拦截在空心滤筒内部，而氯气则可以穿过滤布进入到分离滤腔中，之后通过第一转送管风机将一阶粉尘分离罐中分离出的气体输送到二阶粉尘分离罐进行二次过滤，最后分离得到氯气和无水三氯化铝粉末，而且二者均可以再次进行回收利用，降低成本消耗。
附图说明
图1为本发明的整体主视图；
图2为本发明的一阶粉尘分离罐结构示意图；
图3为本发明的空心滤筒剖面结构示意图；
图4为本发明的排气管风机结构示意图；
图5为本发明的密封风腔结构示意图。
图中：1、一阶粉尘分离罐；2、二阶粉尘分离罐；3、列管式液化器；4、绞龙回收机；5、气液分离器；6、冷冻液储罐；7、冷冻液回收罐；8、液氯储存罐；9、尾气回收罐；10、排气管风机；11、第一转送管风机；12、第二转送管风机；13、回收管风机；14、分离滤腔；15、空心滤筒；16、气体出口；17、气体入口；18、粉尘出口；19、中转沉降管；20、电控阀口；21、滤布；22、骨架；23、中心轴杆；24、活动转盘；25、软毛刷；26、驱动电机；27、密封风腔；28、第一端口；29、第二端口；30、涡轮转叶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种三氯化铝生产用尾气处理装置，包括一阶粉尘分离罐1和二阶粉尘分离罐2，一阶粉尘分离罐1和二阶粉尘分离罐2的底部均设置有绞龙回收机4，通过绞龙回收机4将粉尘分离罐过滤出的三氯化铝粉末进行回收，且一阶粉尘分离罐1的一侧设置有排气管风机10，一阶粉尘分离罐1与二阶粉尘分离罐2之间设置有第一转送管风机11，且一阶粉尘分离罐1与二阶粉尘分离罐2通过第一转送管风机11连接，二阶粉尘分离罐2的另一侧设置有列管式液化器3，通过列管式液化器3对净化后的氯气进行液化操作，便于氯气的储存摆放，列管式液化器3与二阶粉尘分离罐2之间设置有二转送管风机，且列管式液化器3与二阶粉尘分离罐2之间通过第二转送管风机12连接，列管式液化器3的下方设置有气液分离器5，氯气在进行液化的过程中无法完全进行液化，所以需要借助气液分离器5将液化后的氯气与气体进行分离操作，且气液分离器5与列管式液化器3通过管道连接，气液分离器5的下方设置有液氯储存罐8，通过液氯储存罐8对液化的氯气进行储存，且液氯储存罐8与气液分离器5通过电磁阀连接，气液分离器5的一侧设置有尾气回收罐9，尾气回收罐9与气液分离器5之间设置有回收管风机13，且尾气回收罐9与气液分离器5通过回收管风机13连接，通过尾气回收罐9对分离出的气体进行储存，等待后续的加工操作。
进一步，列管式液化器3一侧的上方设置有冷冻液储罐6，且列管式液化器3另一侧的下方设置有冷冻液回收罐7，冷冻液储罐6和冷冻液回收罐7与列管式液化器3通过管道连接，实现冷冻液的循环回收。
进一步，一阶粉尘分离罐1和二阶粉尘分离罐2结构相同，且排气管风机10、第一转送管风机11、第二转送管风机12和回收管风机13结构相同。
进一步，一阶粉尘分离罐1的内部设置有分离滤腔14，且分离滤腔14的内部设置有空心滤筒15，空心滤筒15的底部设置有中转沉降管19，且中转沉降管19与空心滤筒15通过法兰连接，中转沉降管19的底部设置有电控阀口20，且电控阀口20与中转沉降管19固定连接。
进一步，分离滤腔14的顶部设置有气体出口16，分离滤腔14的一侧设置有气体入口17，且气体入口17延伸至中转沉降管19的内部，分离滤腔14的底部设置有粉尘出口18，且粉尘出口18与电控阀口20通过法兰连接，分离出的粉末会落入到滤筒下方的中转沉降管19中，在清理时气体入口17处于闭合状态，而电控阀口20处于开启状态，最后中转沉降管19的粉尘会落入到绞龙回收机4中。
进一步，空心滤筒15包括滤布21和骨架22，且滤布21设置在骨架22的内侧，空心滤筒15的内部设置有中心轴杆23，且中心轴杆23与空心滤筒15通过螺栓连接，中心轴杆23的外侧设置有活动转盘24，且活动转盘24与中心轴杆23滑动连接，活动转盘24的外侧设置有软毛刷25与滤布21贴合连接，滤布21可以将气体中的粉末颗粒拦截在滤筒的内侧，当滤布达到饱和时，活动转盘24就会开启工作，活动转盘24延着中心轴杆23进行上下移动，通过外侧的软毛刷25将吸附在滤布21表面的粉尘给清理下来。
进一步，排气管风机10包括驱动电机26和密封风腔27，密封风腔27的一侧设置有第一端口28，且密封风腔27的另一侧设置有第二端口29，密封风腔27的内部设置有涡轮转叶30，且涡轮转叶30与驱动电机26通过传动杆连接，通过电机带动涡轮转叶30进行转动，从而实现气体的流动性输送，同时还需要避免外界空气的进入，防止空气中的水分与气体的无水三氯化铝发生反应。
一种三氯化铝生产用尾气处理装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：通过排气管风机10将三氯化铝生产设备内部产生的气体输送到一阶粉尘分离罐1的内部，气体中的主要成分有未反应的氯气和无水三氯化铝粉末；
步骤二：气体由气体入口17进入到罐体内部的中转沉降管19中，随后进入到空心滤筒15中进行过滤操作；
步骤三：经过空心滤筒15的过滤后，气体中的无水三氯化铝粉末会被滤布21拦截在空心滤筒15内部，而氯气则可以穿过滤布21进入到分离滤腔14中，之后通过第一转送管风机11将一阶粉尘分离罐1中分离出的气体输送到二阶粉尘分离罐2进行二次过滤；
步骤四：在气体粉尘的分离过滤的过程中，空心滤筒15内部的活动转盘24会沿着中心轴杆23进行上下循环移动，通过其表面的软毛刷25将吸附在滤布21上的无水三氯化铝粉末清理下来，并通过绞龙回收机4进行回收；
步骤五：当气体完成两个阶段的分离过滤后，气体中的主要成分只剩下氯气，通过第二转送管风机12将氯气输送到列管式液化器3中进行液化操作；
步骤六：用-25～35℃的冷冻氯化钙盐水溶液进行冷凝热交换，使大部分氯气冷凝为液氯，然后气液混合物进入气液分离器5将液化尾气进行分离，液氯由气液分离器5底部流入到液氯储存罐8中；
步骤七：液化尾气则通过回收管风机13进入到尾气回收罐9中，通过去盐酸尾气操作来制备次氯酸钠。
工作原理：使用时，通过排气管风机10将三氯化铝生产设备内部产生的气体输送到一阶粉尘分离罐1的内部，气体中的主要成分有未反应的氯气和无水三氯化铝粉末，气体由气体入口17进入到罐体内部的中转沉降管19中，随后进入到空心滤筒15中进行过滤操作，经过空心滤筒15的过滤后，气体中的无水三氯化铝粉末会被滤布21拦截在空心滤筒15内部，而氯气则可以穿过滤布21进入到分离滤腔14中，之后通过第一转送管风机11将一阶粉尘分离罐1中分离出的气体输送到二阶粉尘分离罐2进行二次过滤，在气体粉尘的分离过滤的过程中，空心滤筒15内部的活动转盘24会沿着中心轴杆23进行上下循环移动，通过其表面的软毛刷25将吸附在滤布21上的无水三氯化铝粉末清理下来，并通过绞龙回收机4进行回收，当气体完成两个阶段的分离过滤后，气体中的主要成分只剩下氯气，通过第二转送管风机12将氯气输送到列管式液化器3中进行液化操作，用-25～35℃的冷冻氯化钙盐水溶液进行冷凝热交换，使大部分氯气冷凝为液氯，然后气液混合物进入气液分离器5将液化尾气进行分离，液氯由气液分离器5底部流入到液氯储存罐8中，液化尾气则通过回收管风机13进入到尾气回收罐9中，通过去盐酸尾气操作来制备次氯酸钠。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种三氯化铝生产用尾气处理装置，包括一阶粉尘分离罐(1)和二阶粉尘分离罐(2)，其特征在于：所述一阶粉尘分离罐(1)和二阶粉尘分离罐(2)的底部均设置有绞龙回收机(4)，且一阶粉尘分离罐(1)的一侧设置有排气管风机(10)，所述一阶粉尘分离罐(1)与二阶粉尘分离罐(2)之间设置有第一转送管风机(11)，且一阶粉尘分离罐(1)与二阶粉尘分离罐(2)通过第一转送管风机(11)连接，所述二阶粉尘分离罐(2)的另一侧设置有列管式液化器(3)，所述列管式液化器(3)与二阶粉尘分离罐(2)之间设置有二转送管风机，且列管式液化器(3)与二阶粉尘分离罐(2)之间通过第二转送管风机(12)连接，所述列管式液化器(3)的下方设置有气液分离器(5)，且气液分离器(5)与列管式液化器(3)通过管道连接，所述气液分离器(5)的下方设置有液氯储存罐(8)，且液氯储存罐(8)与气液分离器(5)通过电磁阀连接，所述气液分离器(5)的一侧设置有尾气回收罐(9)，所述尾气回收罐(9)与气液分离器(5)之间设置有回收管风机(13)，且尾气回收罐(9)与气液分离器(5)通过回收管风机(13)连接。
2.根据权利要求1所述的一种三氯化铝生产用尾气处理装置，其特征在于：所述列管式液化器(3)一侧的上方设置有冷冻液储罐(6)，且列管式液化器(3)另一侧的下方设置有冷冻液回收罐(7)，所述冷冻液储罐(6)和冷冻液回收罐(7)与列管式液化器(3)通过管道连接。
3.根据权利要求1所述的一种三氯化铝生产用尾气处理装置，其特征在于：所述一阶粉尘分离罐(1)和二阶粉尘分离罐(2)结构相同，且排气管风机(10)、第一转送管风机(11)、第二转送管风机(12)和回收管风机(13)结构相同。
4.根据权利要求1所述的一种三氯化铝生产用尾气处理装置，其特征在于：所述一阶粉尘分离罐(1)的内部设置有分离滤腔(14)，且分离滤腔(14)的内部设置有空心滤筒(15)，所述空心滤筒(15)的底部设置有中转沉降管(19)，且中转沉降管(19)与空心滤筒(15)通过法兰连接，所述中转沉降管(19)的底部设置有电控阀口(20)，且电控阀口(20)与中转沉降管(19)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种三氯化铝生产用尾气处理装置，其特征在于：所述分离滤腔(14)的顶部设置有气体出口(16)，所述分离滤腔(14)的一侧设置有气体入口(17)，且气体入口(17)延伸至中转沉降管(19)的内部，所述分离滤腔(14)的底部设置有粉尘出口(18)，且粉尘出口(18)与电控阀口(20)通过法兰连接。
6.根据权利要求4所述的一种三氯化铝生产用尾气处理装置，其特征在于：所述空心滤筒(15)包括滤布(21)和骨架(22)，且滤布(21)设置在骨架(22)的内侧，所述空心滤筒(15)的内部设置有中心轴杆(23)，且中心轴杆(23)与空心滤筒(15)通过螺栓连接，所述中心轴杆(23)的外侧设置有活动转盘(24)，且活动转盘(24)与中心轴杆(23)滑动连接，所述活动转盘(24)的外侧设置有软毛刷(25)与滤布(21)贴合连接。
7.根据权利要求1所述的一种三氯化铝生产用尾气处理装置，其特征在于：所述排气管风机(10)包括驱动电机(26)和密封风腔(27)，所述密封风腔(27)的一侧设置有第一端口(28)，且密封风腔(27)的另一侧设置有第二端口(29)，所述密封风腔(27)的内部设置有涡轮转叶(30)，且涡轮转叶(30)与驱动电机(26)通过传动杆连接。
8.一种三氯化铝生产用尾气处理装置的使用方法，基于权利要求1-7任意一项应用于三氯化铝生产用尾气处理装置实现，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：通过排气管风机(10)将三氯化铝生产设备内部产生的气体输送到一阶粉尘分离罐(1)的内部，气体中的主要成分有未反应的氯气和无水三氯化铝粉末；
步骤二：气体由气体入口(17)进入到罐体内部的中转沉降管(19)中，随后进入到空心滤筒(15)中进行过滤操作；
步骤三：经过空心滤筒(15)的过滤后，气体中的无水三氯化铝粉末会被滤布(21)拦截在空心滤筒(15)内部，而氯气则可以穿过滤布(21)进入到分离滤腔(14)中，之后通过第一转送管风机(11)将一阶粉尘分离罐(1)中分离出的气体输送到二阶粉尘分离罐(2)进行二次过滤；
步骤四：在气体粉尘的分离过滤的过程中，空心滤筒(15)内部的活动转盘(24)会沿着中心轴杆(23)进行上下循环移动，通过其表面的软毛刷(25)将吸附在滤布(21)上的无水三氯化铝粉末清理下来，并通过绞龙回收机(4)进行回收；
步骤五：当气体完成两个阶段的分离过滤后，气体中的主要成分只剩下氯气，通过第二转送管风机(12)将氯气输送到列管式液化器(3)中进行液化操作；
步骤六：用-25～35℃的冷冻氯化钙盐水溶液进行冷凝热交换，使大部分氯气冷凝为液氯，然后气液混合物进入气液分离器(5)将液化尾气进行分离，液氯由气液分离器(5)底部流入到液氯储存罐(8)中；
步骤七：液化尾气则通过回收管风机(13)进入到尾气回收罐(9)中，通过去盐酸尾气操作来制备次氯酸钠。
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