CN113457380A - 一种丙酮氰醇生产中的尾气吸收装置及尾气吸收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种丙酮氰醇生产中的尾气吸收装置及尾气吸收方法，尾气吸收装置，包括：尾气吸收塔，丙酮罐，用于连接所述尾气吸收塔底部和所述丙酮罐顶部的第一管路，用于连接所述丙酮罐底部与所述尾气吸收塔侧线的第二管路，用于输入尾气的第三管路；所述尾气吸收塔包括换热段和填料段，所述换热段位于所述填料段上方；所述的第二管路与所述尾气吸收塔侧线相连的一端的位置处于所述换热段和所述填料段之间；所述第三管路与所述尾气吸收塔相连接的一端处于所述填料段的下方。本发明解决了丙酮氰醇制备装置含氰尾气排放的难题，回收了挥发的原料丙酮，保护了环境。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种丙酮氰醇生产中的尾气吸收装置及尾气吸收方法。
背景技术
丙酮氰醇属于高毒化学物质，其生产方法通常采用氢氰酸和丙酮反应制得，生产过程中会产生含氰尾气，对人体有害，污染环境。丙酮氰醇生产的含氰尾气治理，一直是困扰生产企业多年的技术难题。
目前，国内丙酮氰醇装置含氰尾气，通常采用冷丙酮进行洗涤，洗涤液回收到丙酮罐重复利用，随着丙酮氰醇生产装置规模的不断扩大，导致丙酮挥发量增大，消耗冷丙酮增加，原料损失也增加，生产成本上升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丙酮氰醇生产中的尾气吸收装置及尾气吸收方法，解决丙酮氰醇生产中的尾气处理原料损失的问题。
为实现上述发明目的，本发明提供一种丙酮氰醇生产中的尾气吸收装置，包括：尾气吸收塔，丙酮罐，用于连接所述尾气吸收塔底部和所述丙酮罐顶部的第一管路，用于连接所述丙酮罐底部与所述尾气吸收塔侧线的第二管路，用于输入尾气的第三管路；
所述尾气吸收塔包括换热段和填料段，所述换热段位于所述填料段上方；
所述的第二管路与所述尾气吸收塔侧线相连的一端的位置处于所述换热段和所述填料段之间；
所述第三管路与所述尾气吸收塔相连接的一端处于所述填料段的下方。
根据本发明的一个方面，所述换热段采用列管式换热器。
根据本发明的一个方面，所述换热段中采用直径为19mm，壁厚为2mm的换热管，且材质为304L不锈钢。
根据本发明的一个方面，所述填料段采用鲍尔环填料，材质为304L不锈钢。
根据本发明的一个方面，所述第二管路上设置有丙酮输送泵和丙酮冷却器；
所述丙酮输送泵与所述丙酮罐相邻设置，所述丙酮冷却器与所述尾气吸收塔相邻设置。
根据本发明的一个方面，所述第二管路上还设置有第四管路，且所述第四管路的一端与丙酮输送泵和丙酮冷却器之间的管路相连接。
根据本发明的一个方面，还包括：焚烧装置；
所述焚烧装置采用第五管路与所述尾气吸收塔的塔顶相连接。
为实现上述发明目的，本发明提供一种尾气吸收方法，包括：
S1.向所述丙酮罐输入新鲜的丙酮，以及向所述尾气吸收塔的换热段通入冷冻水；
S2.所述丙酮罐中的丙酮通过所述第二管路上的丙酮输送泵和丙酮冷却器输入至尾气吸收塔中填料段上方；
S3.通过第三管路向所述填料段下方输入尾气；
S4.所述尾气与所述丙酮在所述填料段逆流接触，并上升至所述换热段；
S5.所述尾气经所述换热段深冷后，经第五管路输送至焚烧装置焚烧处理。
根据本发明的一个方面，所述换热段中的冷冻水的温度为-10℃至-5℃。
根据本发明的一个方面，所述丙酮经所述第二管路输入所述尾气吸收塔的液体流量为10m3/h；
所述尾气吸收塔中所述尾气与所述丙酮的气液比为1∶100。
根据本发明的一种方案，利用丙酮氰醇装置中已有的丙酮罐、丙酮输送泵、丙酮冷却器，增设尾气吸收塔，治理丙酮氰醇制备装置的尾气，解决了丙酮氰醇制备装置含氰尾气排放的难题，减少了废水量，节能减排，经济效益好，解除氰类危害，对现场操作人员的安全得到保证，保护了环境。
根据本发明的一种方案，尾气中的丙酮、氢氰酸、有机物等有害气体被丙酮充分吸收，再经过冷冻水深冷后，回收挥发丙酮，不凝废气排放至焚烧系统，本吸收工艺不产生任何外排废液，减少废水量，节能减排，经济效益好，解除氰类危害，现场操作人员的安全得到保证，保护环境，利国利民，其经济和社会效益是显著的。
根据本发明的一种方案，将对尾气净化后的丙酮输入下游反应装置，保证了本发明对尾气中的有害气体进行吸收后，进一步的有效利用，提高了丙酮氰醇生产中尾气中所含物料的资源利用率，节约了生产成本。
附图说明
图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的尾气吸收装置的结构图；
图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的尾气吸收塔的结构图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的一种丙酮氰醇生产中的尾气吸收装置，包括：尾气吸收塔11，丙酮罐12，用于连接尾气吸收塔11底部和丙酮罐12顶部的第一管路13，用于连接丙酮罐12底部与尾气吸收塔11侧线的第二管路14，用于输入尾气的第三管路15。在本实施方式中，尾气吸收塔11包括换热段111和填料段112，换热段111位于填料段112上方。在本实施方式中，第二管路14与尾气吸收塔11侧线相连的一端的位置处于换热段111和填料段112之间。在本实施方式中，第三管路15与尾气吸收塔11相连接的一端处于填料段112的下方。通过上述设置，通过将尾气吸收塔11和丙酮罐12相互连接，这样使得整个尾气吸收装置是以循环的封闭系统，有效解决了并避免了尾气吸收过程产生外排废液的问题。此外，通过在尾气吸收塔内设置换热段和填料段，这样在填料段实现对尾气进行洗涤吸收的过程，在换热段对洗涤后的尾气进行深冷分离过程，通过换热段和填料段的双重作用实现了对尾气的双重净化，进而能够保证尾气中的有害气体含量达到最小，提高了本发明的净化效率和能力。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，换热段111采用列管式换热器。在本实施方式中，换热段111中采用直径为19mm，壁厚为2mm的换热管，且材质为304L不锈钢。通过上述设置的换热段111的耐腐蚀性更优，且换热性能更好，使得本发明对尾气的二次净化更有利。尤其是将换热段111中的换热管设置在上述范围内，能够充分保证换热段111上换热管布置的密度，使得对尾气的二次净化过程中，实现尾气与换热管表面的充分接触，使得流经换热段111的尾气在流经过程中均能够被深冷净化，这样更有利于混合在尾气中的有害气体被凝结在尾气吸收塔内，使得最终从尾气吸收塔输出的尾气中的有害气体含量达到最低，保证了本发明的净化效率。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，填料段112采用鲍尔环填料，材质为304L不锈钢。通过上述设置的填料段112的耐腐蚀性更优。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，第二管路14上设置有丙酮输送泵16和丙酮冷却器17。在本实施方式中，丙酮输送泵16与丙酮罐12相邻设置，丙酮冷却器17与尾气吸收塔11相邻设置，即沿丙酮罐12至尾气吸收塔11的方向，丙酮输送泵16和丙酮冷却器17依次设置。通过在第二管路上设置丙酮冷却器17，使得流经第二管路14的丙酮能够被冷却，这样有效提高了丙酮对尾气中有害气体的吸收率，对尾气的净化有利。同时，将丙酮冷却器17与尾气吸收塔11相邻设置，这样在经过冷却器的丙酮能够被及时的输送到尾气吸收塔11中，避免了冷却后的丙酮吸收外界环境的热量，提高了本发明的能量利用效率。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，第二管路14上还设置有第四管路141，且第四管路141的一端与丙酮输送泵16和丙酮冷却器17之间的管路相连接。在本实施方式中，第四管路141的另一端可与下游的反应装置相连接，将对尾气进行洗涤净化后的丙酮送至反应装置进行重复利用。通过上述设置，将对尾气净化后的丙酮输入下游反应装置，保证了本发明对尾气中的有害气体进行吸收后，进一步的有效利用，提高了丙酮氰醇生产中尾气中所含物料的资源利用率，节约了生产成本。
如图1所示，根据本发明的一种实施方式，还包括：焚烧装置18；在本实施方式中，焚烧装置18采用第五管路19与尾气吸收塔11的塔顶相连接。通过上述设置，有效保证了对尾气中残余有害物质的进一步处理，有效避免了尾气中的有害物质排入大气，对保护环境有利。
根据本发明的一种实施方式，本发明的一种尾气吸收方法，包括：
S1.向丙酮罐12输入新鲜的丙酮，以及向尾气吸收塔11的换热段111通入冷冻水；
S2.丙酮罐12中的丙酮通过第二管路14上的丙酮输送泵16和丙酮冷却器17输入至尾气吸收塔11中填料段112上方；
S3.通过第三管路15向填料段112下方输入尾气；
S4.尾气与丙酮在填料段112逆流接触，并上升至换热段111；
S5.尾气经换热段111深冷后，经第五管路19输送至焚烧装置18焚烧处理。
根据本发明的一种实施方式，换热段111中的冷冻水的温度为-10℃至-5℃。通过上述设置，在换热段111中通入上述温度范围的冷冻水有效保证了对尾气中有害物质的二次净化能力，提高了本发明的净化效率。
根据本发明的一种实施方式，丙酮经第二管路14输入所述尾气吸收塔11的液体流量为10m3/h。在本实施方式中，尾气吸收塔11中尾气与丙酮的气液比为1∶100。通过上述设置，有效保证了填料段112通入足量的丙酮，保证了丙酮与尾气的充分接触，使得在一次净化过程中，使得丙酮对尾气中有害物质的吸收率更高。
为进一步说明本方案的技术效果，现举例说明。
根据本发明的技术方案，在某地年产丙酮氰醇装置中实施，所用设备很少，费用很低，尾气吸收塔11的高度为5500mm，塔直径800mm，塔填料高4000mm，工艺生产操作稳定，经过尾气吸收塔11输出的尾气中HCN含量约为2.5ppm。
根据本发明，最终处理后的尾气中几乎全部的HCN溶解到丙酮中，进入丙酮罐作为原料使用，净化处理后的尾气成份中，氮气的含量为87.75％，丙酮的含量为12.25％之间，HCN的含量＜3ppm，丙酮损失降低5％。
上述内容仅为本发明的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种丙酮氰醇生产中的尾气吸收装置，其特征在于，包括：尾气吸收塔(11)，丙酮罐(12)，用于连接所述尾气吸收塔(11)底部和所述丙酮罐(12)顶部的第一管路(13)，用于连接所述丙酮罐(12)底部与所述尾气吸收塔(11)侧线的第二管路(14)，用于输入尾气的第三管路(15)；
所述尾气吸收塔(11)包括换热段(111)和填料段(112)，所述换热段(111)位于所述填料段(112)上方，该换热段可将尾气中的丙酮进一步冷却，回收原料；
所述的第二管路(14)与所述尾气吸收塔(11)侧线相连的一端的位置处于所述换热段(111)和所述填料段(112)之间；
所述第三管路(15)与所述尾气吸收塔(11)相连接的一端处于所述填料段(112)的下方。
2.根据权利要求1所述的尾气吸收装置，其特征在于，所述换热段(111)采用列管式换热器。
3.根据权利要求2所述的尾气吸收装置，其特征在于，所述换热段(111)中采用直径为19mm，壁厚为2mm的换热管，且材质为304L不锈钢。
4.根据权利要求3所述的尾气吸收装置，其特征在于，所述填料段(112)采用鲍尔环填料，材质为304L不锈钢。
5.根据权利要求4所述的尾气吸收装置，其特征在于，所述第二管路(14)上设置有丙酮输送泵(16)和丙酮冷却器(17)；
所述丙酮输送泵(16)与所述丙酮罐(12)相邻设置，所述丙酮冷却器(17)与所述尾气吸收塔(11)相邻设置。
6.根据权利要求5所述的尾气吸收装置，其特征在于，所述第二管路(14)上还设置有第四管路(141)，且所述第四管路(141)的一端与丙酮输送泵(16)和丙酮冷却器(17)之间的管路相连接。
7.根据权利要求6所述的尾气吸收装置，其特征在于，还包括：焚烧装置(18)；
所述焚烧装置(18)采用第五管路(19)与所述尾气吸收塔(11)的塔顶相连接。
8.一种采用权利要求1至7任一项所述的尾气吸收装置的尾气吸收方法，包括：
S1.向所述丙酮罐(12)输入新鲜的丙酮，以及向所述尾气吸收塔(11)的换热段(111)通入冷冻水；
S2.所述丙酮罐(12)中的丙酮通过所述第二管路(14)上的丙酮输送泵(16)和丙酮冷却器(17)输入至尾气吸收塔(11)中填料段(112)上方；
S3.通过第三管路(15)向所述填料段(112)下方输入尾气；
S4.所述尾气与所述丙酮在所述填料段(112)逆流接触，并上升至所述换热段(111)；
S5.所述尾气经所述换热段(111)深冷后，经第五管路(19)输送至焚烧装置(18)焚烧处理。
9.根据权利要求8所述的尾气吸收方法，其特征在于，所述换热段(111)中的冷冻水的温度为-10℃至-5℃。
10.根据权利要求10所述的尾气吸收方法，其特征在于，所述丙酮经所述第二管路(14)输入所述尾气吸收塔(11)的液体流量为10m3/h。
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2020
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