CN115849306B - 一种连续回收的盐酸脱析设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及盐酸脱析设备领域，尤其涉及一种高效连续回收的盐酸脱析设备。本文描述的一种高效连续回收的盐酸脱析设备，包括有气液分离管件和喷洒组件等；气液分离管件连接喷洒组件。本文描述的一种高效连续回收的盐酸脱析设备，气体在气液分离管件内的温度降低速度呈缓慢下降的趋势，有利于高效的将气体内的液态水分离出，同时有效减少氯化氢气体被冷凝成液体的现象，进而减少液态水中盐酸的比例。实现解决了直接将液态水当作废水排除造成大量盐酸的浪费，以及直接回流到脱析塔内进行循环脱析工作将影响脱析塔后期对盐酸脱析处理效率的技术问题。

Description

一种连续回收的盐酸脱析设备

技术领域

本发明涉及盐酸脱析设备领域，尤其涉及一种高效连续回收的盐酸脱析设备。

背景技术

盐酸脱析是指将盐酸通入脱析塔内，在设定的高温环境下，将氯化氢气体从水溶液中气化提取出来，在使用氯化钙萃取精馏法进行盐酸脱析工作中，向脱析塔内的盐酸中加入氯化钙，能够打破盐酸与液态水共沸点的限制，单独把氯化氢分离出，但在对氯化氢气化脱析分离过程中，液态水也将升温形成气态水，导致分离出的氯化氢气体中仍含有大量的气态水，因此需要在脱析塔的气体收集管道上连接多个冷凝器，让进入气体收集管道中的气体先后进行多级冷凝处理，使氯化氢气体中掺杂的气态水迅速冷凝成液体，提高收集的氯化氢气体纯度，进而实现高效的对盐酸进行脱析回收工作。

在进行上述的盐酸脱析回收工作过程中，当气体进入气体收集管道并经过多个冷凝器时，虽然氯化氢的沸点远低于液态水的沸点，但在气态水冷凝成液体时，仍然存在大量的氯化氢气体被冷凝成液态，导致得到的液态水中混合有盐酸，若液态水中盐酸的含量过高，直接将液态水当作废水排除将造成大量盐酸的浪费，因此常用的方法是将混合有盐酸的液态水回流到脱析塔内进行循环脱析工作，这将导致脱析塔内的液态水占比逐渐升高，在脱析塔长期工作后，将影响脱析塔后期对盐酸脱析处理的效率，从而影响整个盐酸的脱析回收工作效果。

发明内容

为了克服盐酸脱析回收工作的气态水冷凝处理中，若冷凝得到的液态水中盐酸的含量过高，直接将液态水当作废水排除将造成大量盐酸的浪费，而直接回流到脱析塔内进行循环脱析工作将影响脱析塔后期对盐酸脱析处理的效率的缺点，本发明提供一种高效连续回收的盐酸脱析设备。

本文描述的一种高效连续回收的盐酸脱析设备，包括有安装架、脱析塔、气液分离管件、喷洒组件、液位保持组件和冷却组件；安装架上安装有脱析塔；脱析塔的一侧接通有进料管；脱析塔的另一侧接通有回流管；脱析塔的上端固接有塔顶；塔顶的外侧被顶壳包裹；安装架上设有气液分离管件；从塔顶出来的气体进入气液分离管件，气液分离管件上连接的喷洒组件向气体喷洒热水雾，将气体内的液态水分离出，气液分离管件下侧连接的液位保持组件，在排出分离出的液态水同时，调控液态水液面高度防止气体逃逸，气液分离管件上侧连接的冷却组件，迫使气体中掺杂的水雾快速汇聚成水流进入液位保持组件中。

更为优选的是，气液分离管件包括有出气管、冷凝器、进液管、出液管、下部环形管、螺旋管、凸条、上部环形管和外接头；

安装架的上侧安装有冷凝器；塔顶的外表面下侧固接有下部环形管；下部环形管连接液位保持组件；塔顶的外表面上侧固接有上部环形管；上部环形管连接冷却组件；下部环形管与上部环形管之间接通有螺旋管；塔顶与下部环形管之间接通有出气管；出气管的中部经过冷凝器；冷凝器的下侧接通有进液管；冷凝器的上侧接通有出液管；上部环形管的上侧接通有外接头；螺旋管连接喷洒组件；位于螺旋管与喷洒组件连接区域的上侧，环绕螺旋管内表面设置有若干个朝同一方向旋转的凸条结构。

更为优选的是，螺旋管盘绕在塔顶外表面，保持螺旋管的内侧面紧贴塔顶。

更为优选的是，喷洒组件包括有连接管、导液管和喷头；

螺旋管内固接有导液管；出液管与导液管的上端之间接通有连接管；导液管的上侧接通有若干个喷头；所有喷头均接通螺旋管。

更为优选的是，导液管位于螺旋管的下侧中部，所有喷头的出口端均朝上设计。

更为优选的是，所有喷头的出口端均设置为扁头结构。

更为优选的是，从下到上，导液管上相邻两个喷头的间距逐渐增大。

更为优选的是，液位保持组件包括有三通管、电磁阀、滑杆、浮盘、压敏传感器和弹簧件；

下部环形管的下侧接通有三通管；三通管由竖管与横管连通构成；三通管的横管上安装有电磁阀；三通管的竖管内滑动连接有滑杆；滑杆的上端固接有浮盘，浮盘位于下部环形管内；三通管的竖管下端安装有压敏传感器；滑杆的下端与压敏传感器的压感部件之间固接有弹簧件。

更为优选的是，冷却组件包括有下环形板、上环形板、环形冷却管和风冷管；

上部环形管的内下侧固接有下环形板；环绕下环形板开设有若干个第一通槽结构；上部环形管的内上侧固接有上环形板；环绕上环形板开设有若干个第二通槽结构；下环形板的上侧固接有环形冷却管；环形冷却管的后侧接通有风冷管。

更为优选的是，所有第二通槽均设置为上侧窄、下侧宽的锥形结构。

本文描述的一种高效连续回收的盐酸脱析设备，在脱析塔的塔顶设有气液分离管件，气液分离管件内设有喷洒组件，从塔顶出来的气体不直接进入多级冷凝器中进行多级冷凝处理，而是进入气液分离管件内，由喷洒组件向气体喷洒热水雾，此时气体在气液分离管件内的温度降低速度呈缓慢下降的趋势，有利于高效的将气体内的液态水分离出，同时有效减少氯化氢气体被冷凝成液体的现象，从而减少液态水中盐酸的比例，气液分离管件下侧连接的液位保持组件，在排出分离出的液态水同时，调控液态水液面保持在指定高度，在持续将液态水排出本设备的同时，防止收集的气体逃逸，气液分离管件上侧连接的冷却组件，迫使气体中掺杂的水雾快速汇聚成水流进入液位保持组件中，避免水雾跟随氯化氢气体进入收集设备中，因此冷凝后的液态水无需回流到脱析塔内，实现脱析塔高效的连续进行盐酸脱析工作；

通过本文描述的一种高效连续回收的盐酸脱析设备，实现解决了盐酸脱析回收工作的气态水冷凝处理中，若冷凝得到的液态水中盐酸的含量过高，直接将液态水当作废水排除将造成大量盐酸的浪费，而直接回流到脱析塔内进行循环脱析工作将影响脱析塔后期对盐酸脱析处理的效率的技术问题。

附图说明

图1为根据实施例描述本申请的立体结构示意图；

图2为根据实施例描述本申请的顶壳去除立体结构示意图；

图3为根据实施例描述本申请的塔顶立体结构示意图；

图4为根据实施例描述本申请的气液分离管件与喷洒组件立体结构示意图；

图5为根据实施例描述本申请的螺旋管第一种剖面图；

图6为根据实施例描述本申请的冷凝器与连接管立体结构示意图；

图7为根据实施例描述本申请的螺旋管第二种剖面图；

图8为根据实施例描述本申请的导液管立体结构示意图；

图9为根据实施例描述本申请的喷头立体结构示意图；

图10为根据实施例描述本申请的三通管剖面图；

图11为根据实施例描述本申请的上部环形管剖面图；

图12为根据实施例描述本申请的冷却组件爆炸图。

图中零部件名称及序号：1-安装架，2-脱析塔，21-进料管，22-回流管，23-塔顶，24-顶壳，31-出气管，32-冷凝器，321-进液管，322-出液管，33-下部环形管，34-螺旋管，341-凸条，35-上部环形管，351-外接头，41-连接管，42-导液管，43-喷头，51-三通管，52-电磁阀，53-滑杆，54-浮盘，55-压敏传感器，56-弹簧件，61-下环形板，611-第一通槽，62-上环形板，621-第二通槽，63-环形冷却管，631-风冷管。

具体实施方式

首先要指出，在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明、例如上、下、侧向等等也参考直接描述的以及示出的附图并且在位置改变时按意义转用到新的位置上。

实施例

一种高效连续回收的盐酸脱析设备，以下简称盐酸脱析设备，如图1-图12所示，包括有安装架1、脱析塔2、气液分离管件、喷洒组件、液位保持组件和冷却组件；安装架1上安装有脱析塔2；脱析塔2的一侧接通有进料管21；脱析塔2的另一侧接通有回流管22；脱析塔2的上端固接有塔顶23；塔顶23的外侧被顶壳24包裹；安装架1上设有气液分离管件；气液分离管件连接塔顶23；气液分离管件的上侧连接有喷洒组件；气液分离管件的下侧连接有液位保持组件；气液分离管件的上侧连接有冷却组件。

如图2-图6所示，气液分离管件包括有出气管31、冷凝器32、进液管321、出液管322、下部环形管33、螺旋管34、凸条341、上部环形管35和外接头351；安装架1的上侧安装有冷凝器32；塔顶23的外表面下侧固接有下部环形管33；下部环形管33连接液位保持组件；塔顶23的外表面上侧固接有上部环形管35；上部环形管35连接冷却组件；下部环形管33与上部环形管35之间接通有螺旋管34；螺旋管34盘绕在塔顶23外表面，保持螺旋管34的内侧面紧贴塔顶23；塔顶23与下部环形管33之间接通有出气管31；出气管31的中部经过冷凝器32；冷凝器32的下侧接通有进液管321；冷凝器32的上侧接通有出液管322；上部环形管35的上侧接通有外接头351；螺旋管34连接喷洒组件；位于螺旋管34与喷洒组件连接区域的上侧，环绕螺旋管34内表面设置有若干个朝同一方向旋转的凸条341结构。

如图2-图9所示，喷洒组件包括有连接管41、导液管42和喷头43；螺旋管34内固接有导液管42；出液管322与导液管42的上端之间接通有连接管41；导液管42的上侧接通有若干个喷头43；所有喷头43均接通螺旋管34；导液管42位于螺旋管34的下侧中部，所有喷头43的出口端均朝上设计；所有喷头43的出口端均设置为扁头结构；从下到上，导液管42上相邻两个喷头43的间距逐渐增大。

如图4和图10所示，液位保持组件包括有三通管51、电磁阀52、滑杆53、浮盘54、压敏传感器55和弹簧件56；下部环形管33的下侧接通有三通管51；三通管51由竖管与横管连通构成；三通管51的横管上安装有电磁阀52；三通管51的竖管内滑动连接有滑杆53；滑杆53的上端固接有浮盘54，浮盘54位于下部环形管33内；三通管51的竖管下端安装有压敏传感器55；滑杆53的下端与压敏传感器55的压感部件之间固接有弹簧件56。

如图11和图12所示，冷却组件包括有下环形板61、上环形板62、环形冷却管63和风冷管631；上部环形管35的内下侧螺栓连接有下环形板61；环绕下环形板61开设有若干个第一通槽611结构；上部环形管35的内上侧螺栓连接有上环形板62；环绕上环形板62开设有若干个第二通槽621结构；所有第二通槽621均设置为上侧窄、下侧宽的锥形结构；下环形板61的上侧固接有环形冷却管63；环形冷却管63的后侧接通有风冷管631。

环形冷却管63与风冷管631内部灌注有导热油。

本盐酸脱析设备的进液管321外接冷凝水输送设备，本盐酸脱析设备的三通管51外接废液处理设备，本盐酸脱析设备的进料管21外接盐酸输送设备，本盐酸脱析设备的外接头351外接多级冷凝设备，多级冷凝设备的出液部通过管道接通回流管22。

本盐酸脱析设备开始工作时，先对脱析塔2进行升温预热，外接的盐酸输送设备通过进料管21向脱析塔2内连续输送盐酸，让盐酸的液面保持在指定高度，脱析塔2的塔底温度为150℃，连续对脱析塔2内的盐酸进行脱析回收处理。

外接的冷凝水输送设备通过进液管321向冷凝器32输送冷凝液，冷凝液通过出液管322先后进入连接管41、导液管42和下部环形管33内，此时电磁阀52将三通管51的横管左右两端空间切断，随着冷凝液不断的汇聚在下部环形管33内，下部环形管33内冷凝液的液面逐渐上升，同时冷凝液将浮盘54向上浮起，推动浮盘54带动滑杆53向上移动，滑杆53带动弹簧件56向上压缩，压敏传感器55对弹簧件56的压缩力度进行记录，从而得知滑杆53和浮盘54的上升移动距离，进而得知下部环形管33内冷凝液当前液面的所在高度，接着电磁阀52将三通管51的横管左右两端空间连通，压敏传感器55通过电路连接不断向电磁阀52反馈压力信号，让电磁阀52智能控制开度，调控下部环形管33内冷凝液的流出速度，保证下部环形管33内冷凝液的液面保持在指定范围内，使下部环形管33内随时保持气液共存，三通管51将多余的冷凝液排出到外接的废液处理设备内。

外接的冷凝水输送设备通过进液管321向冷凝器32输送的冷凝液为高温液体，温度在60℃到85℃之间。

随着脱析塔2内的盐酸不断受热气化成氯化氢气体，氯化氢气体通过塔顶23沿出气管31进入下部环形管33内，在此过程中，沿出气管31流动的氯化氢气体在经过冷凝器32时，氯化氢气体被冷凝器32内的冷凝液初步冷却至100℃120℃，进入下部环形管33内的氯化氢气体受到冷凝液的阻挡不会从三通管51向外排出。

下部环形管33内的氯化氢气体沿螺旋管34向上流进上部环形管35内，在此过程中，导液管42内的部分冷凝液通过扁头结构的喷头43以热水雾状态向螺旋管34内部喷出，喷出的热水雾与螺旋管34内的氯化氢气体充分混合，让氯化氢气体缓慢降温，气体在螺旋管34内的温度降低速度呈缓慢下降的趋势，实现氯化氢气体在沿螺旋管34向上流动过程中，掺杂在氯化氢气体内的气态水逐渐被冷凝成液态水，得到的液态水将随水雾汇聚呈液态水流，液态水流沿螺旋管34向下流动回到下部环形管33内，有利于高效的将气体内的液态水分离出，同时有效减少氯化氢气体被冷凝成液体的现象，从而减少液态水中盐酸的比例。

液态水流沿螺旋管34向下流动过程中，液态水流以螺旋向下旋转的方式紧贴螺旋管34的内壁外侧区域流动，受液态水流向外的离心力，液态水流内掺杂的气体将被挤出到螺旋管34的内部中心区域，实现高效的气液分离，减少液态水流将部分氯化氢气体带回到下部环形管33内的现象发生。

氯化氢气体流经螺旋管34上端时，氯化氢气体沿凸条341以螺旋上升的旋转方式进入上部环形管35内，凸条341有利于对氯化氢气体中掺杂的水雾进行拦截，让进入上部环形管35内的氯化氢气体含量下降，氯化氢气体分别通过第一通槽611和第二通槽621，先后穿过下环形板61和上环形板62，同时氯化氢气体在经过环形冷却管63时，混入氯化氢气体中剩余的水雾将被下环形板61、环形冷却管63和上环形板62拦截，让水雾快速冷却并汇聚呈液态水流向下流回到下部环形管33内，实现通过外接头351进入外接的多级冷凝设备中的氯化氢气体纯度大幅度提高。

最后氯化氢气体经过外接的多级冷凝设备进行多级冷凝处理工作，让掺杂在氯化氢气体中剩余的水分被冷凝成液体，该液体中盐酸的含量占比较高，因此该液体将从多级冷凝设备的出液部通过回流管22回流到脱析塔2内循环进行盐酸脱析回收工作。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (6)

1.一种连续回收的盐酸脱析设备，包括有：

安装架(1)和脱析塔(2)；安装架(1)上安装有脱析塔(2)；

其特征在于，还包括有：气液分离管件、喷洒组件、液位保持组件和冷却组件；

脱析塔(2)的一侧接通有进料管(21)；脱析塔(2)的另一侧接通有回流管(22)；脱析塔(2)的上端固接有塔顶(23)；塔顶(23)的外侧被顶壳(24)包裹；安装架(1)上设有气液分离管件；从塔顶(23)出来的气体进入气液分离管件，气液分离管件上连接的喷洒组件向气体喷洒热水雾，将气体内的液态水分离出，气液分离管件下侧连接的液位保持组件，在排出分离出的液态水同时，调控液态水液面高度防止气体逃逸，气液分离管件上侧连接的冷却组件，迫使气体中掺杂的水雾快速汇聚成水流进入液位保持组件中；

气液分离管件包括有出气管(31)、冷凝器(32)、进液管(321)、出液管(322)、下部环形管(33)、螺旋管(34)、凸条(341)、上部环形管(35)和外接头(351)；

安装架(1)的上侧安装有冷凝器(32)；塔顶(23)的外表面下侧固接有下部环形管(33)；下部环形管(33)连接液位保持组件；塔顶(23)的外表面上侧固接有上部环形管(35)；上部环形管(35)连接冷却组件；下部环形管(33)与上部环形管(35)之间接通有螺旋管(34)；塔顶(23)与下部环形管(33)之间接通有出气管(31)；出气管(31)的中部经过冷凝器(32)；冷凝器(32)的下侧接通有进液管(321)；冷凝器(32)的上侧接通有出液管(322)；上部环形管(35)的上侧接通有外接头(351)；螺旋管(34)连接喷洒组件；位于螺旋管(34)与喷洒组件连接区域的上侧，环绕螺旋管(34)内表面设置有若干个朝同一方向旋转的凸条(341)结构；

喷洒组件包括有连接管(41)、导液管(42)和喷头(43)；

螺旋管(34)内固接有导液管(42)；出液管(322)与导液管(42)的上端之间接通有连接管(41)；导液管(42)的上侧接通有若干个喷头(43)；所有喷头(43)均接通螺旋管(34)；

液位保持组件包括有三通管(51)、电磁阀(52)、滑杆(53)、浮盘(54)、压敏传感器(55)和弹簧件(56)；

下部环形管(33)的下侧接通有三通管(51)；三通管(51)由竖管与横管连通构成；三通管(51)的横管上安装有电磁阀(52)；三通管(51)的竖管内滑动连接有滑杆(53)；滑杆(53)的上端固接有浮盘(54)，浮盘(54)位于下部环形管(33)内；三通管(51)的竖管下端安装有压敏传感器(55)；

滑杆(53)的下端与压敏传感器(55)的压感部件之间固接有弹簧件(56)；冷却组件包括有下环形板(61)、上环形板(62)、环形冷却管(63)和风冷管(631)；

上部环形管(35)的内下侧固接有下环形板(61)；环绕下环形板(61)开设有若干个第一通槽(611)结构；上部环形管(35)的内上侧固接有上环形板(62)；环绕上环形板(62)开设有若干个第二通槽(621)结构；下环形板(61)的上侧固接有环形冷却管(63)；环形冷却管(63)的后侧接通有风冷管(631)。

2.根据权利要求1所述的一种连续回收的盐酸脱析设备，其特征在于：螺旋管(34)盘绕在塔顶(23)外表面，保持螺旋管(34)的内侧面紧贴塔顶(23)。

3.根据权利要求1所述的一种连续回收的盐酸脱析设备，其特征在于：导液管(42)位于螺旋管(34)的下侧中部，所有喷头(43)的出口端均朝上设计。

4.根据权利要求1所述的一种连续回收的盐酸脱析设备，其特征在于：所有喷头(43)的出口端均设置为扁头结构。

5.根据权利要求1所述的一种连续回收的盐酸脱析设备，其特征在于：从下到上，导液管(42)上相邻两个喷头(43)的间距逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的一种连续回收的盐酸脱析设备，其特征在于：所有第二通槽(621)均设置为上侧窄、下侧宽的锥形结构。