CN209564812U - 一种含氯化氢尾气净化回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体为一种含氯化氢尾气净化回收装置，该装置由吸附塔、均压罐、产品罐、真空泵等构成，含氯化氢的尾气经过回收装置处理后，浓缩的氯化氢从吸附塔底部解吸出来回收利用，处理完毕后的余气从吸附塔顶部排出。使用本实用新型，对含氯化氢尾气中的有效组分(氯化氢)的回收率能达99.9%，并且最终使尾气中氯化氢含量在10ppm以下。本实用新型设计合理、装置简单、能够实现全自动电气化控制、安全可靠、运行成本低，能够广泛应用于氯化氢相关行业。

Description

一种含氯化氢尾气净化回收装置

技术领域

本实用新型属于化工气体处理设备技术领域，具体为一种含氯化氢尾气净化回收装置。

背景技术

多晶硅厂、氯碱厂、制药厂和石油化工厂等企业在生产过程中常常使用到氯化氢作为反应原料，或则在生产过程中产生氯化氢气体。这些化工行业是氯化氢废气的主要污染源。另外在盐酸酸洗槽清洗金属，底片冲洗，玻璃加工和有机合成中，也会大量产生氯化氢废气。含氯化氢的废气如果直接排放，不仅造成了资源浪费而且对环境也会造成巨大的污染和破坏。随着环保规范的严苛，氯化氢废气不能直接排放，选择一种合理的净化回收氯化氢工艺成为相关化工企业的研究课题之一。

氯化氢作为一种酸性气体，并且在水中溶解度很大，因此目前常用的氯化氢废气处理方式为吸收法，吸收液一般采用碱液或水。吸收过程通常在吸收塔内进行，由于吸收后产生的盐酸或盐溶液腐蚀性较强，吸收塔一般需要以搪瓷、陶瓷、塑料等衬底，设备造价较为昂贵。使用水吸收法会产生大量盐酸，产生的盐酸杂质含量普遍偏高，经济价值不高，存在盐酸的二次处理等问题。而碱液法吸收，可使尾气中的氯化氢达到较低排放标准，该种吸收方式需要消耗大量碱液，并且生产的副产物回收利用价值也较低。目前吸收法处理氯化氢尾气仍存在设备防腐要求高，投资高，副产物经济价值低，自动化程度低，整体经济效益差等问题。如果能够高效的从氯化氢尾气中分离回收氯化氢并再次利用，可极大的降低相关化工企业的能源消耗和资源浪费等问题，使企业向着节能、环保、高效的方向发展。

发明内容

本实用新型的发明目的是针对以上技术问题，提供一种含氯化氢尾气净化回收装置，该装置适用于含氯化氢尾气的净化回收，回收效果好，装置腐蚀性较小、设备使用寿命长。

为了实现上述发明目的，本实用新型的具体技术方案为：

一种含氯化氢尾气净化回收装置，该装置包括吸附塔、均压罐、产品罐、真空泵。其中吸附塔包括原料气进口、净化气出口、逆放气出口、抽空气出口、终充气进出口、均压气进出口。其中原料气进口、逆放气出口和抽空气出口均设置在吸附塔的底端接出的管道上，终充气进出口、均压气进出口和净化气出口设置在吸附塔顶端接出的管道上。

其净化气出口通过管道与界外装置连接，均压气进出口通过管道与均压罐连接；终充气进出口通过管道与净化气进出口的管道连接；抽空气出口通过管道和真空泵与产品罐连接；逆放气出口通过管道与产品罐连接，产品罐出来的气体与界外连接。

在吸附塔和与其连接的管道上均设置程控阀，程控阀与控制装置连接。所述的吸附塔为3-10台，各个吸附塔之间并列连接。在管道和设备上设置有流量和压力等在线检测仪表，电脑根据在线检测数据控制程控阀启闭，实现自动控制目的。

在所述的吸附塔内装有硅胶、活性炭、分子筛等吸附剂填料。

原料气经过原料气进口进入吸附塔后，通过吸附剂的吸附分离，能够有效浓缩分离氯化氢气体，使净化气出口氯化氢指标在10ppmv以下。

本套含氯化氢净化回收装置包括吸附塔、均压罐、产品罐、真空泵以及设置在管道上的程控阀构成。其中每个吸附塔均包括原料气进口、净化气出口、逆放气出口、抽空气出口、终充气进出口、均压气进出口。所述均压气进出口通过管道和均压罐连通，逆放气出口通过管道和产品气罐连通，抽空气出口和真空泵连通，真空泵通过管道和产品气罐连通。

其中吸附塔工作时分别需要经历吸附、压力n次均降、逆放、抽空、压力n次均升、和终充等步骤。其中吸附时，氯化氢被吸附塔中装填的吸附剂所吸附，余气通过净化气出口输出送至界外。吸附结束后，通过压力n次均降降低吸附塔内压力并回收吸附塔内残余气体。吸附塔压力降低后，通过逆放和抽空解吸出吸附剂内的氯化氢至产品罐并回收利用。吸附塔完成解吸步骤后，通过压力n次均升和终充最终达到工作压力进行下一次的吸附步骤。每个吸附塔的工作步骤相同，但步骤在时间上相互错开，达到连续净化回收氯化氢的目的。

在本实用新型里吸附塔吸附压力，通过净化气管道上的调节阀调节。

所述的每个吸附塔均设置有压力传感器，压力传感器均与控制装置连接，控制装置为现有技术可以实现，不赘述。计算机实施监控数据实现自动相互切换运行状态。

所述的吸附塔终充气来至净化气管道，通过调节阀调节终充流量；每个调节阀也均与控制装置连接。

本实用新型的积极效果为：

(一)、通过该装置，可使氯化氢的回收率达99.9％，净化后的排放气中氯化氢含量可小于10ppmv，没有废液和二次污染的产生，可实现清洁处理尾气的目的。

(二)、该装置结构简单、装置腐蚀性较小、设备使用寿命长。

(三)、本实用新型能够高效净化回收氯化氢尾气中的氯化氢，提高化工原料利用率，不但减小了环境污染，更提高了工厂的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型所述含氯化氢尾气净化回收装置中吸附塔为3塔的结构示意图；

图2为本实用新型所述含氯化氢尾气净化回收装置中吸附塔为5塔的结构示意图；

图3为本实用新型中吸附塔进出口的结构示意图；

其中：1——原料气进口；2——净化气出口；3——抽空气出口；4——均压气进出口；5——终充气进出口；6——逆放气出口、7——吸附塔、8——均压罐、9——产品罐、10——真空泵。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述，但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于下述实施例。

本申请中所涉及的％如无特殊说明，均表示其体积百分含量，即v％。

实施例1：

如图1所示，为一种含氯化氢尾气净化回收装置，其中吸附塔为3塔，该包括吸附塔(吸附塔一、吸附塔二和吸附塔三)、均压罐、产品罐、真空泵，其中每个吸附塔均包括原料气进口、净化气出口、逆放气出口、抽空气出口、均压和终充气进出口。

其中原料气进口、逆放气出口和抽空气出口均设置在吸附塔的底端接出的管道上，终充和均压气进出口和净化气出口设置在吸附塔顶端接出的管道上。

每个吸附塔的净化气出口通过管道汇合至净化气出口总管，净化气出口总管与界外装置连接。

每个吸附塔的均压和终充气进出口通过管道汇合至总管后与均压罐连接；每个吸附塔顶部的净化气进出口与均压和终充气进出口的总管连接。每个吸附塔底部的抽空气出口汇合至总管后通过真空泵后再与产品罐连接；逆放气出口通过管道汇合至总管后与产品罐连接，产品罐出来的气体与界外连接。

在于吸附塔连接的每根连通的管道上均设置程控阀，程控阀与控制装置连接。

在净化气出口的总管上安装调节阀，净化气管道和终充气管道之间通过调节阀连接。吸附塔为3台，各个吸附塔之间并列连接。在所述的吸附塔内装有硅胶、活性炭、分子筛等吸附剂填料。

所述吸附塔吸附压力通过设置在净化气管道上调节阀控制。

本套3塔装置吸附工作压力为0.1-0.9Mpa之间，气量大小为1500Nm³/h左右，氯化氢尾气组分如下表1所示：

表1氯化氢尾气组分表

组分	N<sub>2</sub>	H<sub>2</sub>	HCl	Σ
					体积含量(v％)	45	30	25	100

装置运行时后，原料气通过进气阀进入吸附塔，根据实际生产需要调节吸附塔工作压力。每个吸附塔依次经历吸附、压力均降、逆放、抽空、压力均升和终充等6个步骤。同一时间只有1个吸附塔处于吸附状态，其余吸附塔处于其他5个状态中的一个。6种状态通过计算机自动判断切换，实现连续输入原料气和输出产品气的目的，实现全自动循环运行。

实施例2：

如图2所示，为一种含氯化氢尾气净化回收装置，该装置中，吸附塔为5塔。该装置包括吸附塔(吸附塔一、吸附塔二、吸附塔三、吸附塔四和吸附塔五)、均压罐、产品罐、真空泵，其中，每个吸附塔均包括原料气进口、净化气出口、逆放气出口、抽空气出口、1次均压气和终充气进出口、2次均压气和3次均压气进出口。

其中原料气进口、逆放气出口和抽空气出口均设置在吸附塔的底端接出的管道上，终充气进出口、均压气进出口和净化气出口设置在吸附塔顶端接出的管道上。

所述2次均压气进出口和均压罐通过管道连接，抽空气出口和真空泵通过管道连接，逆放气出口和产品气通过管道连接，净化气出口总管安装调节阀，净化气管道和终充气管道之间通过调节阀连接。每个与吸附塔连接的管道上均设置程控阀，程控阀与控制装置连接。所述的吸附塔为5台，各个吸附塔之间并列连接。在所述的吸附塔内均装有硅胶、活性炭、分子筛等吸附剂填料。

所述吸附塔吸附压力通过设置在净化气管道上调节阀控制。

本套装置吸附工作压力为0.1-0.9Mpa之间，气量大小为3000Nm³/h左右，氯化氢尾气组分如下表2所示：

表2氯化氢尾气组分表

组分	N<sub>2</sub>	H<sub>2</sub>	HCl	Σ
					体积含量(v％)	50	25	25	100

装置运行时后，原料气通过进气阀进入吸附塔，根据实际生产需要调节吸附塔工作压力。每个吸附塔依次经历吸附、压力1均降、压力2均降、压力三均降、逆放、抽空、压力3均升、压力2均升、压力1均升和终充等10个步骤。同一时间只有1个吸附塔处于吸附状态，其余吸附塔处于其他9个状态中的一个。10种状态通过计算机自动判断切换，实现连续输入原料气和输出产品气的目的，实现全自动循环运行。

实施例1和实施例2中处于吸附状态的吸附塔将尾气中的氯化氢截留在吸附塔内，净化气排出，部分净化气作为终充气用于解吸后的吸附塔升压，其余净化气输送至界外。当吸附进行一定程度后，吸附状态下的吸附塔自动切除，进入减压解吸状态，同一时刻另一个解吸完毕的吸附塔切入进入吸附状态。吸附塔内被截留的氯化氢通过逆放和抽空逐步解吸至产品气罐输送出界外利用。

经过本实用新型中所述的装置处理过后，氯化氢尾气中的氯化氢回收率可达99.9％，净化气体中氯化氢含量可小于10ppmv。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的技术方案，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种含氯化氢尾气净化回收装置，该装置包括吸附塔、均压罐、产品罐和真空泵，其特征在于：吸附塔包括原料气进口、净化气出口、逆放气出口、抽空气出口、终充气进出口、均压气进出口；其中原料气进口、逆放气出口和抽空气出口均设置在吸附塔的底端接出的管道上，终充气进出口、均压气进出口和净化气出口设置在吸附塔顶端接出的管道上；净化气出口通过管道与界外装置连接，均压气进出口通过管道与均压罐连接；终充气进出口通过管道与净化气进出口的管道连接；抽空气出口通过管道和真空泵与产品罐连接；逆放气出口通过管道与产品罐连接，产品罐出来的气体与外界连接。

2.根据权利要求1所述的含氯化氢尾气净化回收装置，其特征在于：所述的吸附塔为3-10台，各个吸附塔之间并列连接。

3.根据权利要求2所述的含氯化氢尾气净化回收装置，其特征在于：所述吸附塔及与其相连通的管道上均设置有程控阀，程控阀均与控制装置连接。

4.根据权利要求2所述的含氯化氢尾气净化回收装置，其特征在于：在所述的吸附塔和管道上均设置有压力传感器及流量计，压力传感器及流量计均与控制装置连接。