CN207722575U - 利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工装置技术领域，具体涉及一种利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统。所述的吸收塔包括筒体，筒体上部设有循环冷冻水出口，筒体下部设有循环冷冻水入口，筒体顶部设有气液分布室，气液分布室上部设有气体物料出口，下部设有吸收液进口；筒体底部设有气液分离室；气液分离室的上部设有气体物料入口和压力平衡口，底部设有液体物料出口。其系统包括石墨制多管吸收塔、连续分层罐、原料气缓冲罐、氯苯罐。经过本实用新型处理，净化后的氯化氢气体中氯苯的总含量降至0.01‑0.02wt％，满足了环保排放的要求。

Description

利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统

技术领域

本实用新型涉及化工装置技术领域，具体涉及一种利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统。

背景技术

在农药制取行业中，氯苯和氯化氢的混合气体经常会作为副产品出现。通常的处理方法是，使用石墨冷凝器经过一级冷凝和二级深冷将氯苯冷凝为液体，以气液分离的方法将氯苯从氯化氢气体中分离出来。但实践证明，由于氯苯的极易挥发性，此种处理方法只能将氯苯的总含量降到1-2％。残留的氯苯一部分被带到氯化氢吸收工段产出的盐酸中，另一部分随同到尾气排放，既浪费了资源又污染了环境。随着环保形势的日益严峻，传统的处理方法已经不能满足工业生产的要求。

填料塔是化工生产中常用的气体吸收、分离的设备，石墨制填料塔更是广泛用于氯化氢及其他有害尾气的吸收等操作单元。传统的石墨制填料塔不具备温度控制和调解的能力，需要外加换热设备调解工作温度，以满足工艺要求；另外填料塔的放大效应也使得填料塔的应用效果受到局限。大塔的气液两相介质接触不够紧密，对微量尾气的捕捉能力有限，往往需要增加其他环保设备，进行后续处理，才能达到环保排放的要求。目前亟需研发一种对微量尾气捕捉能力强的装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种对微量尾气-氯苯捕捉能力强的利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统。

本实用新型所述的石墨制多管吸收塔，包括筒体，筒体内部固连折流板，筒体外部固连支耳，筒体上部设有循环冷冻水出口，筒体下部设有循环冷冻水入口；筒体顶部设有气液分布室，气液分布室通过石墨固定管板与筒体密封固连；筒体底部设有气液分离室，气液分离室与石墨浮动管板密封固连；

气液分布室上部设有气体物料出口，下部设有吸收液进口，气液分布室内部设有液体分布器，液体分布器与石墨固定管板密封固连；

气液分离室的上部设有气体物料入口和压力平衡口，底部设有液体物料出口。

其中：

由若干石墨管组成的石墨管束贯穿石墨固定管板和石墨浮动管板，置于筒体内，石墨固定管板和石墨浮动管板均设有与石墨管束相对应的过流孔；石墨管直径为Φ32-Φ50，石墨管内散堆Φ6-Φ10的陶瓷拉西环填料。

所述气液分布室内部的顶部设有除沫器，除沫器为整体板式陶瓷波纹填料。

所述气液分离室顶部设有填料支撑板，填料支撑板与石墨浮动管板固连，填料支撑板为整体板式陶瓷波纹填料，石墨浮动管板与筒体之间柔性密封连接。

所述石墨制多管尾气吸收塔为石墨材质的填料塔；所述石墨制多管尾气吸收塔可以为若干个并联的塔组成的塔群，其同时具备换热器功能。

利用所述的石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统，包括石墨制多管吸收塔，石墨制多管吸收塔下部与外界原料气缓冲罐相连，石墨制多管吸收塔底部与连续分层罐相连，连续分层罐还与石墨制多管吸收塔上部相连，连续分层罐与氯苯罐相连。

所述外界原料气缓冲罐与气体物料入口相连。

所述液体物料出口与连续分层罐相连；连续分层罐通过饱和浓盐酸循环泵与吸收液进口相连，连续分层罐底部设有饱和浓盐酸进料管。

所述氯苯罐通过氯苯出料泵与氯苯出料管相连。

所述气体物料出口与氯化氢出口管相连；所述循环冷冻水入口与循环冷冻水入口管相连；循环冷冻水出口与循环冷冻水出口管相连。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的石墨制多管吸收塔是填料塔，通过改进石墨制多管吸收塔的结构，使得在塔体直径加大后不会出现填料塔的放大效应，使得气液两相介质接触更加紧密；同时能够实现工作过程中自身温度调控功能。经过本实用新型石墨制多管吸收塔处理，净化后的氯化氢气体中氯苯的总含量降至0.01-0.02wt％，满足了环保排放的要求。本实用新型石墨制多管吸收塔结构简单，易于操作，主要用于对微量尾气的捕捉。本实用新型系统的结构简单，易于实现。

附图说明

图1是本实用新型石墨制多管吸收塔的结构示意图；

图2是本实用新型提取氯化氢中微量氯苯系统的结构示意图；

图中：1、气液分离室；2、气体物料入口；3、石墨浮动管板；4、循环冷冻水入口；5、筒体；6、石墨管；7、折流板；8、支耳；9、辅助管板；10、石墨固定管板；11、液体分布器；12、气液分布室；13、吸收液进口；14、除沫器；15、气体物料出口；16、循环冷冻水出口；17、陶瓷拉西环填料；18、填料支撑板；19、压力平衡口；20、液体物料出口；21、氯化氢出口管；22、石墨制多管吸收塔；23、连续分层罐；24、饱和浓盐酸循环泵；25、饱和浓盐酸进料管；26、氯苯出料泵；27、氯苯罐；28、氯苯出料管；29、外界原料气缓冲罐；30、循环冷冻水入口管；31、循环冷冻水出口管。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步描述。

实施例1

如图1-2所示，所述的石墨制多管吸收塔，包括筒体5，筒体5内部固连折流板7，筒体5外部固连支耳8，筒体5上部设有循环冷冻水出口16，筒体5下部设有循环冷冻水入口4，筒体5顶部设有气液分布室12，气液分布室12通过石墨固定管板10与筒体5密封固连；筒体5底部设有气液分离室1，气液分离室1与石墨浮动管板3密封固连，石墨浮动管板3与筒体5之间柔性密封连接；

由若干石墨管6组成的石墨管束贯穿石墨固定管板10和石墨浮动管板3，置于筒体5内，石墨固定管板10和石墨浮动管板3均设有与石墨管束相对应的过流孔；石墨管6直径为Φ32-Φ50，石墨管6内散堆Φ6-Φ10的陶瓷拉西环填料17。

气液分布室12上部设有气体物料出口15，下部设有吸收液进口13，气液分布室12内部设有液体分布器11、除沫器14，液体分布器11与石墨固定管板10密封固连，气液分布室12内部的顶部设有除沫器14；除沫器14为整体板式陶瓷波纹填料。

气液分离室1的上部设有气体物料入口2和压力平衡口19，底部设有液体物料出口20，气液分离室1顶部设有填料支撑板18，填料支撑板18与石墨浮动管板3固连，填料支撑板18为整体板式陶瓷波纹填料。

石墨固定管板10的下方设置辅助管板9。

石墨制多管吸收塔22为石墨材质的填料塔；所述石墨制多管吸收塔22可以为若干个并联的塔组成的塔群，其同时具备换热器功能。

利用所述的石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统，包括石墨制多管吸收塔22，石墨制多管吸收塔22下部与外界原料气缓冲罐29相连，石墨制多管吸收塔22底部与连续分层罐23相连，连续分层罐23还与石墨制多管吸收塔22上部相连，连续分层罐23与氯苯罐 27相连。

外界原料气缓冲罐29与气体物料入口2相连。

液体物料出口20与连续分层罐23相连；连续分层罐23通过饱和浓盐酸循环泵24与吸收液进口13相连，连续分层罐23底部设有饱和浓盐酸进料管25。

所述氯苯罐27通过氯苯出料泵26与氯苯出料管28相连。

所述气体物料出口15与氯化氢出口管21相连；所述循环冷冻水入口4与循环冷冻水入口管30相连；循环冷冻水出口16与循环冷冻水出口管31相连。

利用所述系统提取氯化氢中微量氯苯的工艺过程如下：

(1)来自于连续分层罐23的饱和浓盐酸在饱和浓盐酸循环泵24的作用下，通过设置在石墨制多管吸收塔顶的气液分布室12下部的吸收液进口13进入气液分布室12，经液体分布器11均匀分布到每个石墨管6中；再在重力的作用下向下流动，经过填料的表面形成流化床液膜；继续向下通过设置在石墨制多管吸收塔底的气液分离室1底部的液体物料出口20排出；

(2)同时，服务侧-5～-15℃，优选-10℃的冷却液体通过循环冷冻水入口4进入壳程，石墨制多管吸收塔内的物料与冷却液体分别在筒体5的管程与壳程内流动进行热量交换，之后石墨制多管吸收塔内的物料到达液体物料出口20完成热量交换，温度3～8℃，优选5℃的物料排出液体物料出口20，冷却液体到达循环冷冻水出口16也完成热量交换，温度-3～-8℃，优选-5℃的冷却液体流出循环冷冻水出口16，实现对石墨制多管吸收塔工艺过程的热量控制和温度调解；

(3)同时，来自于外界原料气缓冲罐29的含有微量氯苯的氯化氢气体通过设置在石墨制多管吸收塔底的气液分离室1上部设有的气体物料入口2进入气液分离室1；并均匀上升，气液两相经过填料的表面互相接触，从而进行热量与质量的传递；

含微量氯苯的氯化氢气体与饱和浓盐酸接触传热以及壳程内的冷却液体的间壁式传热的双重作用下温度降至5～10℃，优选7℃，由于远低于氯苯的露点，氯苯液化为雾状，在氯化氢气体的夹带下，雾状氯苯穿过填料层和饱和浓盐酸流化床，经过折流、着壁、气液接触等各个过程，雾状氯苯被捕捉、吸附到饱和浓盐酸流化床中；在重力的作用下，氯苯和饱和浓盐酸混合物进一步向下流动，通过设置在石墨制多管吸收塔底的气液分离室1下部的液体物料出口20排出，进入连续分层罐23；氯苯和饱和浓盐酸在连续分层罐23中自然分层，得到的液体氯苯从连续分层罐23顶部排出，进入氯苯罐27，回收利用，饱和浓盐酸通过饱和浓盐酸循环泵24进入吸收液进口13，循环使用；

(4)石墨制多管吸收塔内的气体与液体的流动为逆流，氯化氢气体在塔内上升的过程中，所夹带的氯苯被饱和浓盐酸捕捉、吸附，氯苯从氯化氢气体中分离出来，氯化氢气体得到净化；净化后的氯化氢气体通过设置在气液分布室12顶部的除沫器14除去液沫，得到纯净干燥的氯化氢气体，继续向上通过设置在石墨制多管吸收塔顶的气液分布室12上部的气体物料出口15排出，进入氯化氢出口管21，供给下一道工序使用。

经过本实用新型处理净化后的氯化氢气体中氯苯的总含量降至0.015wt.％，满足了环保排放的要求。其中，优选的工艺参数是：含有微量氯苯的氯化氢气体的最大流量400Kg/h，流速约4.2m/s；最小流量200Kg/h，流速约2.1m/s。饱和浓盐酸的浓度35wt.％，流量3.5m³/h，流速0.5m/s。

Claims (5)

1.一种利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统，其特征在于：石墨制多管吸收塔(22)下部与外界原料气缓冲罐(29)相连，石墨制多管吸收塔(22)底部与连续分层罐(23)相连，连续分层罐(23)还与石墨制多管吸收塔(22)上部相连，连续分层罐(23)与氯苯罐(27)相连；

所述的石墨制多管吸收塔，包括筒体(5)，筒体(5)内部固连折流板(7)，筒体(5)外部固连支耳(8)，筒体(5)上部设有循环冷冻水出口(16)，筒体(5)下部设有循环冷冻水入口(4)；筒体(5)顶部设有气液分布室(12)，气液分布室(12)通过石墨固定管板(10)与筒体(5)密封固连；筒体(5)底部设有气液分离室(1)，气液分离室(1)与石墨浮动管板(3)密封固连；

气液分布室(12)上部设有气体物料出口(15)，下部设有吸收液进口(13)，气液分布室(12)内部设有液体分布器(11)，液体分布器(11)与石墨固定管板(10)密封固连；

气液分离室(1)的上部设有气体物料入口(2)和压力平衡口(19)，底部设有液体物料出口(20)。

2.根据权利要求1所述的利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统，其特征在于：所述外界原料气缓冲罐(29)与气体物料入口(2)相连。

3.根据权利要求1所述的利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统，其特征在于：所述液体物料出口(20)与连续分层罐(23)相连；连续分层罐(23)通过饱和浓盐酸循环泵(24)与吸收液进口(13)相连，连续分层罐(23)底部设有饱和浓盐酸进料管(25)。

4.根据权利要求1所述的利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统，其特征在于：所述氯苯罐(27)通过氯苯出料泵(26)与氯苯出料管(28)相连。

5.根据权利要求1所述的利用石墨制多管吸收塔提取氯化氢中微量氯苯的系统，其特征在于：所述气体物料出口(15)与氯化氢出口管(21)相连；所述循环冷冻水入口(4)与循环冷冻水入口管(30)相连；循环冷冻水出口(16)与循环冷冻水出口管(31)相连。