CN209906673U - 一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置 - Google Patents

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韩喜民
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杨晓渊
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Abstract

本实用新型公开了一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，该装置结构简单，减小设备体积，节省用地面积，提高反应速度。本实用新型通过以下技术方案实现：一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，管式炉产出的废气，进入除尘器进行除尘后，从直接冷却塔下部气体入口导入直接冷却塔，经过直接冷却塔冷却的气体进入加压机进行加压后分为两路，一路进入分解塔，另一路进入酸化塔，分解塔底部连接碳酸钠储槽，顶部通过酚钠泵连接酚钠储槽，分解塔产生的产物进入粗酚中间槽，粗酚中间槽通过粗酚泵连接酸化塔顶部，酸化塔底部连接碳酸钠储槽，酸化塔得到的产物进入粗酚储槽。

Description

一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置
技术领域
本实用新型一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，属于煤化工设备技术领域。
背景技术
高温煤焦油经蒸馏、洗涤产生的酚钠盐主要用作生产粗酚的原料，传统工艺中采用硫酸分解法处理，即净酚钠加入洗涤器中，按一定比例缓慢加入70-75%的H2SO4溶液，两者充分反应（搅拌），静止分离后，产生的粗酚浮于上面，底部为硫酸钠废水溶液。反应方程式为：
Figure DEST_PATH_876461DEST_PATH_IMAGE001
。
此方法不仅需耗用大量硫酸，严重腐蚀设备及管道，而且还要外排大量含酸较高的硫酸钠溶液；分解过程中产生的热量和烟气，将部分酚挥发带入空气中，污染环境，也降低了粗酚的收率。
实用新型内容
为解决现有技术存在的不足，本实用新型公开了一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，该装置结构简单，减小设备体积，节省用地面积，提高反应速度。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，包括管式炉、除尘器、直接冷却塔、分解塔和酸化塔，所述管式炉产出的废气，进入除尘器进行除尘后，从直接冷却塔下部气体入口导入直接冷却塔，经过直接冷却塔冷却的气体进入加压机进行加压后分为两路，一路进入分解塔，另一路进入酸化塔，分解塔底部连接碳酸钠储槽，顶部通过酚钠泵连接酚钠储槽，分解塔产生的产物进入粗酚中间槽，粗酚中间槽通过粗酚泵连接酸化塔顶部，酸化塔底部连接碳酸钠储槽，酸化塔得到的产物进入粗酚储槽；
所述直接冷却塔顶部为冷却水入口，下部废气入口通入除尘后的烟道废气，上部一侧设置烟气出口，底部设置废水出口；
所述分解塔的塔身设置有两个二氧化碳进口，所述二氧化碳进口的管路上设置多个螺旋进气孔，所述两路二氧化碳进口的管路上均设置有开关阀和流量计。
所述除尘器包括筒身，所述筒身底部设置烟道废气进口，所述除尘器顶部设置烟道废气出口，所述烟道废气出口设置有引风机，所述筒身中部设置有多个水浴雾化喷头，所述水浴雾化喷头上方设置锥形过滤网，筒身底部设置有排淤口。
所述分解塔顶部的酚钠进口设置多个喷淋头。
所述酸化塔顶部的粗酚进口设置多个喷淋头。
所述分解塔和酸化塔内均设置有压力传感器。
所述直接冷却塔的烟气出口设置有温度传感器和温控装置，所述温控装置为水浴控温装置。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
本实用新型装置，与目前采用酚钠盐通过烟气分解制取粗酚的设备相比，不仅用二氧化碳取代了硫酸，避免了污染，而且提高了粗酚制品的纯度；由于烟气得到了密封循环利用，所以使烟气废热也得到了利用，降低了生产成本；由于酚钠盐与烟气中的CO2进行了充分的化学反应，所得到的物质不仅无毒，而且可以利用，所以，不仅无污染，而且达到了全部回收利用，具有很大的经济效益和社会效益。
CO2来自管式炉燃烧废气，焦炉气燃烧的烟气中CO2含量约7%，不利于酚钠盐的分解，要求烟道废气中CO2不低于15%，故需要提高单位体积CO2的分压，即对管式炉废气通过风机进行加压，进而提高反应速率。
当含尘气体沿外接设备含尘管网经高压离心风机进入除尘器后，水浴雾化喷头处以高速喷水，使水形成大量的泡沫和水雾，尘粒随气流冲入水中而被捕集，细小的尘粒还可在水雾中净化。
除尘器顶部安装有锥形水雾过滤罩，对雾化水滴与外排洁净空气进行过滤，过滤后的洁净空气沿顶部排出。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
图1为本实用新型结构示意图；
图2为除尘器结构示意图。
图中，管式炉1、除尘器2、直接冷却塔3、分解塔4、酸化塔5、加压机6、碳酸钠储槽7、顶部通过酚钠泵8、酚钠储槽9、粗酚中间槽10、粗酚泵11、粗酚储槽12、开关阀13、流量计14、烟道废气进口15、烟道废气出口16、引风机17、水浴雾化喷头18、锥形过滤网19、排淤口20、喷淋头21、温度传感器23、温控装置24、冷却水入口31、废气入口32、烟气出口33、废水出口34、二氧化碳进口41。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明，但是本实用新型的保护范围并不限于这些实施例，凡是不背离本实用新型构思的改变或等同替代均包括在本实用新型的保护范围之内。
实施例1
如图所示，一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，包括管式炉1、除尘器2、直接冷却塔3、分解塔4和酸化塔5，所述管式炉1产出的废气，进入除尘器2进行除尘后，从直接冷却塔3下部气体入口导入直接冷却塔，经过直接冷却塔冷却的气体进入加压机6进行加压后分为两路，一路进入分解塔4，另一路进入酸化塔5，分解塔4底部连接碳酸钠储槽7，顶部通过酚钠泵8连接酚钠储槽9，分解塔4产生的产物进入粗酚中间槽10，粗酚中间槽通过粗酚泵11连接酸化塔5顶部，酸化塔5底部连接碳酸钠储槽7，酸化塔5得到的产物进入粗酚储槽12；
所述直接冷却塔3顶部为冷却水入口31，下部废气入口32通入除尘后的烟道废气，上部一侧设置烟气出口33，底部设置废水出口34；
所述分解塔4的塔身设置有两个二氧化碳进口41，所述二氧化碳进口的管路上设置多个螺旋进气孔，所述两路二氧化碳进口的管路上均设置有开关阀13和流量计14。
所述除尘器1包括筒身，所述筒身底部设置烟道废气进口15，所述除尘器顶部设置烟道废气出口16，所述烟道废气出口设置有引风机17，所述筒身中部设置有多个水浴雾化喷头18，所述水浴雾化喷头上方设置锥形过滤网19，筒身底部设置有排淤口20。
所述分解塔4顶部的酚钠进口设置多个喷淋头21。
所述酸化塔顶部的粗酚进口设置多个喷淋头21。
所述分解塔4和酸化塔内均设置有压力传感器。
所述直接冷却塔3的烟气出口33设置有温度传感器23和温控装置24，所述温控装置为水浴控温装置。
本实用新型装置，与目前采用酚钠盐通过烟气分解制取粗酚的设备相比，不仅用二氧化碳取代了硫酸，避免了污染，而且提高了粗酚制品的纯度；由于烟气得到了密封循环利用，所以使烟气废热也得到了利用，降低了生产成本；由于酚钠盐与烟气中的CO2 进行了充分的化学反应，所得到的物质不仅无毒，而且可以利用，所以，不仅无污染，而且达到了全部回收利用，具有很大的经济效益和社会效益。
CO2来自管式炉燃烧废气，焦炉气燃烧的烟气中CO2含量约7%，不利于酚钠盐的分解，要求烟道废气中CO2不低于15%，故需要提高单位体积CO2的分压，即对管式炉废气通过风机进行加压，进而提高反应速率。
经过加压处理的烟气进入分解塔上部和下部及酸化塔底部，酚钠盐通过泵从塔顶进入喷淋而下，与上升的CO2气体逆向接触，进行第一次分解，然后流入下段，与烟道气进行第二次分解，分解塔生成的粗酚中部分高沸点未分解酚钠盐用泵送入酸化塔继续分解，反应方程式为：
Figure DEST_PATH_59181DEST_PATH_IMAGE002
CO2加压法的好处：
1）增加单位体积CO2分压，提高反应速度；
2）减小设备体积，节省用地面积；
3）克服H2SO4分解法和CO2常压法的缺点。
当含尘气体沿外接设备含尘管网经高压离心风机进入除尘器后，水浴雾化喷头处以高速喷水，使水形成大量的泡沫和水雾，尘粒随气流冲入水中而被捕集，细小的尘粒还可在水雾中净化。
除尘器顶部安装有锥形水雾过滤罩，对雾化水滴与外排洁净空气进行过滤，过滤后的洁净空气沿顶部排出。
本实用新型不会限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。

Claims (7)

1.一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，其特征在于，包括管式炉、除尘器、直接冷却塔、分解塔和酸化塔，所述管式炉产出的废气，进入除尘器进行除尘后，从直接冷却塔下部气体入口导入直接冷却塔，经过直接冷却塔冷却的气体进入加压机进行加压后分为两路，一路进入分解塔，另一路进入酸化塔，分解塔底部连接碳酸钠储槽，顶部通过酚钠泵连接酚钠储槽，分解塔产生的产物进入粗酚中间槽，粗酚中间槽通过粗酚泵连接酸化塔顶部，酸化塔底部连接碳酸钠储槽，酸化塔得到的产物进入粗酚储槽；
所述直接冷却塔顶部为冷却水入口，下部废气入口通入除尘后的烟道废气，上部一侧设置烟气出口，底部设置废水出口；
所述分解塔的塔身设置有两个二氧化碳进口，所述二氧化碳进口的管路上设置多个螺旋进气孔，所述二氧化碳进口的管路上均设置有开关阀和流量计。
2.根据权利要求1所述的一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，其特征在于，所述除尘器包括筒身，所述筒身底部设置烟道废气进口，所述除尘器顶部设置烟道废气出口，所述烟道废气出口设置有引风机，所述筒身中部设置有多个水浴雾化喷头，所述水浴雾化喷头上方设置锥形过滤网，筒身底部设置有排淤口。
3.根据权利要求1所述的一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，其特征在于，所述分解塔顶部的酚钠进口设置多个喷淋头。
4.根据权利要求1所述的一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，其特征在于，所述酸化塔顶部的粗酚进口设置多个喷淋头。
5.根据权利要求1所述的一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，其特征在于，所述分解塔和酸化塔内均设置有压力传感器。
6.根据权利要求1所述的一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，其特征在于，所述直接冷却塔的烟气出口设置有温度传感器和温控装置。
7.根据权利要求6所述的一种酚钠盐二氧化碳加压法生产粗酚的装置，其特征在于，所述温控装置为水浴控温装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112521253A (zh) * 2020-12-18 2021-03-19 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 酚钠的二氧化碳分解系统及工艺
CN114249634A (zh) * 2020-09-24 2022-03-29 宝武炭材料科技有限公司 一种低酚含量废水排放的酚精制方法

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