CN114797389A - 一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置及方法,属于冶金技术领域,解决了现有处理方法净化效果有限的问题。本发明包括依次连接的焙烧反应炉、旋风分离器、预浓缩器、吸收塔和洗涤塔,吸收塔出气口通过管道与洗涤塔进气口相连,吸收塔出气口处设有换热器,管道上设有风机和液滴分离器。处理方法:粗分离;浓缩分离;吸收塔喷淋;废气冷凝处理;洗涤塔净化。本发明通过合理的温度控制,使吸收塔出来的废气中的水蒸气中氯离子接近饱和,通过冷凝处理,使氯从气相变为液相,液相的氯化氢与水充分地相溶,可去除大部分氯,冷凝后的废气流量约降至初始流量的20%左右,从根本上减少废气排放总量。剩余废气通过洗涤塔后可直接排放。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置及方法。
背景技术
近年来,随着国家环保法规政策的逐渐加严,酸雾洗涤塔的排放指标也一再收窄。目前对于酸再生洗涤塔,废气中氯化物的含量要求≤30mg/Nm3,某些大型企业的内控标准较国标更为严格,对含氯废气的净化处理技术提出了更高的要求。
目前业内普遍采用的喷淋吸附法,对酸再生含氯废气的净化效果有限,一旦达到喷淋水的饱和极限,进一步净化废气中的氯化物就会变得非常困难。
喷淋吸收法需要消耗大量的水资源,喷淋水中含有的氯化物同样需要后续处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置,以解决现有处理方法净化效果有限的问题。
本发明的另一目的是提供一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理方法。
本发明的技术方案是:一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置,包括依次连接的焙烧反应炉、旋风分离器、预浓缩器、吸收塔和洗涤塔,旋风分离器进气口与焙烧反应炉废气出口相连,旋风分离器出气口与预浓缩器进气口相连,预浓缩器出气口与吸收塔进气口相连,吸收塔出气口通过管道与洗涤塔进气口相连,吸收塔出气口处设有换热器,管道上设有风机和液滴分离器。
作为本发明的进一步改进,液滴分离器连接储罐,储罐通过输液管与吸收塔的喷淋系统相连通,输液管上设有泵。
作为本发明的进一步改进,旋风分离器灰斗与焙烧反应炉相连通。
一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理方法,利用一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置进行处理,具体包括以下步骤:
A、粗分离:将焙烧反应炉内产生的酸再生炉膛废气导入旋风分离器,对细颗粒物进行分离;
B、浓缩分离:将经旋风分离器处理的废气导入预浓缩器,利用浓缩盐酸,对废气中的含铁颗粒物进行溶解吸附,同时也吸附少部分的氯化物,并控制预浓缩器出气口废气温度不超过100℃;
C、吸收塔喷淋:将经过预浓缩器处理的废气导入吸收塔,塔顶用水喷淋,控制吸收塔出气口废气温度不超过80℃;
D、废气冷凝处理:从吸收塔出气口出来的废弃经换热器冷凝后,温度降到50℃以下,冷凝形成的液滴被液滴分离器铺集并分离出来;
E、洗涤塔净化:管道内的残余的废气经过洗涤塔喷淋后,直排入大气。
作为本发明的进一步改进,在步骤B中,控制预浓缩器出气口废气温度为90~95℃。
作为本发明的进一步改进,在步骤C中,制预浓缩器出气口废气温度为70~75℃。
作为本发明的进一步改进,在步骤D中,将液滴分离器铺集并分离出来的液滴收集在储罐中,利用泵泵送到吸收塔的喷淋系统。一方面减少吸收塔的水消耗,另一方面可将废气中的氯化物充分回收,降低酸耗。
作为本发明的进一步改进,在步骤B中,采用质量分数为5%~10%的盐酸。
步骤D中,吸收塔出气口废气温度不超过80℃,废气中含有大量的水蒸气,即细小的液滴,由于氯和水的亲和性非常高,这些液滴中吸附的氯离子都接近饱和状态,因此本发明要将这些气相的水蒸气冷凝为液相,同时将其吸附的氯离子一并去除。通过热传导,将废气温度降到50℃以下,此时,废气中80%以上的液滴会冷凝成冷凝水。
步骤E中,废气经冷凝后,流量约降至初始流量的20%左右,剩余的废气经过喷淋再排放大气,其氯化物含量已经微乎其微。也就是意味着,80%的废气可通过冷凝处理技术被转化的液相的水,其中含有的氯化物也随着这些冷凝水被重新导入系统参与循环。
本发明的有益效果是:本发明提供了一种净化效果优良的酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置及方法,首先通过旋风分离器分离细颗粒物,然后利用预浓缩器吸附废气中的含铁颗粒物和少部分的氯化物,通过合理的温度控制,使吸收塔出来的废气中的水蒸气中氯离子接近饱和,通过冷凝处理,使氯从气相变为液相,液相的氯化氢与水充分地相溶,可去除大部分氯,极大的提高了盐酸的再生量,冷凝后的废气流量约降至初始流量的20%左右,从根本上减少废气排放总量,剩余废气通过洗涤塔后,其中的氯化物含量已经微乎其微,低于国家最新的排放标准,可直接排放。
附图说明
图1是本发明一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置的结构示意图。
图中,1-旋风分离器;101-旋风分离器进气口;102-旋风分离器出气口;103-旋风分离器灰斗;2-预浓缩器;201-预浓缩器进气口;202-预浓缩器出气口;3-吸收塔;301-吸收塔进气口;302-吸收塔出气口;4-洗涤塔;401-洗涤塔进气口;5-焙烧反应炉;501-焙烧反应炉废气出口;6-管道;7-风机;8-液滴分离器;9-换热器;10-储罐;11-输液管;12-泵。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示,一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置,包括依次连接的焙烧反应炉5、旋风分离器1、预浓缩器2、吸收塔3和洗涤塔4,旋风分离器进气口101与焙烧反应炉废气出口501相连,旋风分离器出气口102与预浓缩器进气口201相连,预浓缩器出气口202与吸收塔进气口301相连,吸收塔出气口302通过管道6与洗涤塔进气口401相连,吸收塔出气口302处设有换热器9,管道6上设有风机7和液滴分离器8。
液滴分离器8连接储罐10,储罐10通过输液管11与吸收塔3的喷淋系统相连通,输液管11上设有泵12。
旋风分离器灰斗103与焙烧反应炉5相连通。
换热器9采用管束式换热器或缓冷换热器。以管束式换热器为例,将换热管紧密布置在吸收塔出气口302处的管道6上,换热管内通入直冷水温度30~40℃为宜,换热面积应>25m2。
一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理方法,利用上述装置进行处理,具体包括以下步骤:
A、粗分离:将焙烧反应炉5内产生的酸再生炉膛废气导入旋风分离器1,对细颗粒物进行分离;
B、浓缩分离:将经旋风分离器1处理的废气导入预浓缩器2,利用浓缩盐酸,对废气中的含铁颗粒物进行溶解吸附,同时也吸附少部分的氯化物,并控制预浓缩器出气口202废气温度不超过100℃;
C、吸收塔喷淋:将经过预浓缩器2处理的废气导入吸收塔3,塔顶用水喷淋,控制吸收塔出气口302废气温度不超过80℃;吸收塔3喷淋水的流量大小根据废气温度来进行设定;
D、废气冷凝处理:从吸收塔出气口302出来的废弃经换热器9冷凝后,温度降到50℃以下,冷凝形成的液滴被液滴分离器8铺集并分离出来;
E、洗涤塔净化:管道6内的残余的废气经过洗涤塔4喷淋后,直排入大气。
在步骤B中,控制预浓缩器出气口202废气温度为90~95℃。
在步骤C中,制预浓缩器出气口202废气温度为70~75℃。
在步骤D中,将液滴分离器8铺集并分离出来的液滴收集在储罐10中,利用泵11泵送到吸收塔3的喷淋系统。
在步骤B中,采用质量分数为5%~10%的盐酸。
旋风分离器1和预浓缩器2是用于分离、吸收废气中的细小颗粒物,同时对氯化物也有一定的处理效果。大部分的氯化物是通过吸收塔3和洗涤塔4来净化处理,吸收塔3和洗涤塔4中充填大量的填料如鲍尔环等,废气从塔的底部向上流动,喷淋水从塔顶向下喷淋,在气液交互过程中,废气中的氯化物被喷淋水吸收,从而达到净化处理的目的。
申请人企业酸再生机组采用此方法后,烟气中的氯化氢及氧化铁含量约为20mg/m³左右,均低于国家标准<30mg/m³,本发明除氯效果好,设备简单,易于推广。
Claims (8)
1.一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置,其特征在于:包括依次连接的焙烧反应炉(5)、旋风分离器(1)、预浓缩器(2)、吸收塔(3)和洗涤塔(4),旋风分离器进气口(101)与焙烧反应炉废气出口(501)相连,旋风分离器出气口(102)与预浓缩器进气口(201)相连,预浓缩器出气口(202)与吸收塔进气口(301)相连,吸收塔出气口(302)通过管道(6)与洗涤塔进气口(401)相连,吸收塔出气口(302)处设有换热器(9),管道(6)上设有风机(7)和液滴分离器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置,其特征在于:所述液滴分离器(8)连接储罐(10),储罐(10)通过输液管(11)与吸收塔(3)的喷淋系统相连通,输液管(11)上设有泵(12)。
3.根据权利要求1或2所述的一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置,其特征在于:所述旋风分离器灰斗(103)与焙烧反应炉(5)相连通。
4.一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理方法,其特征在于:利用权利要求1或2所述的一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理装置进行处理,具体包括以下步骤:
A、粗分离:将焙烧反应炉(5)内产生的酸再生炉膛废气导入旋风分离器(1),对细颗粒物进行分离;
B、浓缩分离:将经旋风分离器(1)处理的废气导入预浓缩器(2),利用浓缩盐酸,对废气中的含铁颗粒物进行溶解吸附,同时也吸附少部分的氯化物,并控制预浓缩器出气口(202)废气温度不超过100℃;
C、吸收塔喷淋:将经过预浓缩器(2)处理的废气导入吸收塔(3),塔顶用水喷淋,控制吸收塔出气口(302)废气温度不超过80℃;
D、废气冷凝处理:从吸收塔出气口(302)出来的废弃经换热器(9)冷凝后,温度降到50℃以下,冷凝形成的液滴被液滴分离器(8)铺集并分离出来;
E、洗涤塔净化:管道(6)内的残余的废气经过洗涤塔(4)喷淋后,直排入大气。
5.根据权利要求4所述的一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理方法,其特征在于:在步骤B中,控制预浓缩器出气口(202)废气温度为90~95℃。
6.根据权利要求5所述的一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理方法,其特征在于:在步骤C中,制预浓缩器出气口(202)废气温度为70~75℃。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理方法,其特征在于:在步骤D中,将液滴分离器(8)铺集并分离出来的液滴收集在储罐(10)中,利用泵(11)泵送到吸收塔(3)的喷淋系统。
8.根据权利要求7所述的一种酸再生含氯废气的冷凝净化处理方法,其特征在于:在步骤B中,采用质量分数为5%~10%的盐酸。
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