CN211799976U

CN211799976U - 一种氯化氢合成尾气净化资源再利用装置

Info

Publication number: CN211799976U
Application number: CN201922324668.2U
Authority: CN
Inventors: 哈广浦; 刘继方; 王立坤
Original assignee: Chlor Alkali Chemical Branch Of Luxi Chemical Group Co ltd
Current assignee: Chlor Alkali Chemical Branch Of Luxi Chemical Group Co ltd
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2029-12-19

Abstract

本实用新型涉及氯化氢合成尾气处理技术领域，尤其涉及一种氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其结构为：吸收塔的上部和碱液循环罐之间通过碱液进塔段连接，吸收塔的底部和碱液循环罐之间碱液出塔段连接，尾气进口段设置在吸收塔下部，碱液循环罐上设置碱液进口；碱液循环泵安装在碱液出塔段上；碱液循环罐、二氧化碳制纯碱单元、一次盐水精制单元，一次盐水存储槽、二次精制单元、氯碱装置依次连接；一次盐水存储槽为用于存储盐水精制工艺中氯化钠原料溶于水后的一次精制后的溶液的装置。该装置能够有效降低尾气中氯气、氯化氢含量，对二氧化碳气体进行碱吸收，资源化、净化处理，更好的保护环境。

Description

一种氯化氢合成尾气净化资源再利用装置

技术领域

本实用新型涉及氯化氢合成尾气处理技术领域，尤其涉及一种氯化氢合成尾气净化资源再利用装置。

背景技术

本实用新型背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

氯化氢二合一合成炉原配置为合成炉、一级降膜吸收器、二级降膜吸收器、尾气吸收塔，最后一级吸收塔为水吸收，如出现氯化氢吸收不彻底、控制不稳定氯气微过量，会对大气环境带来严重影响。烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准《GB15581-2016》大气污染物排放限值规定，氯气排放标准为5mg/Nm³，氯化氢气体排放标准为20mg/Nm³。前期氯气排放数据约在3mg/Nm³，氯化氢气体排放数据约为20mg/Nm³，处于合格边沿，原设备结构配置简单，生产稍有波动，就会对大气环境带来严重影响，无法适应日益严峻的环境控制形势。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出一种氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，能够有效降低尾气中氯气、氯化氢含量，对二氧化碳气体进行碱吸收，资源化、净化处理，更好的保护环境。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术手段为：

一种氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，包括：吸收塔、碱液循环罐、碱液循环泵、尾气进口段、碱液进塔段、碱液出塔段、二氧化碳制纯碱单元、一次盐水存储槽、二次盐水精制单元和氯碱装置。其中，吸收塔的上部和碱液循环罐之间通过碱液进塔段连接，吸收塔的底部和碱液循环罐之间碱液出塔段连接，尾气进口段设置在吸收塔下部，碱液循环罐上设置碱液进口；所述碱液循环泵安装在碱液循环罐出液口位置，以便于将碱液循环罐中的浆液输送，入吸收塔顶部；所述碱液循环罐、二氧化碳制纯碱单元、一次盐水存储槽、二次精制单元、氯碱装置依次连接。所述一次盐水存储槽为用于存储盐水精制工艺中氯化钠原料溶于水后的溶液的装置。

进一步地，所述二氧化碳制纯碱单元为利用联合制碱法制取纯碱的系统。

进一步地，所述吸收塔内壁采用钢衬四氟材质，尾气中含有酸性气体，而且碱液也具有腐蚀性，因此，采用四氟乙烯衬底可以提高钢制吸收塔的寿命。

进一步地，所述吸收塔的结构形式为填料塔，可选地，填料使用PP材质拉西环，散装均布。

进一步地，所述吸收塔内顶部设置环状式管式喷淋器，以便于自上而下喷淋碱液，与尾气进行逆流接触，以便于充分接触，提高吸收效果。另外，由于尾气中二氧化碳浓度相对较低吸收方式为循环吸收，提高碱液利用率。

进一步地，所述吸收塔内顶部设置规整填料式除沫器，保证排出气体不夹带碱雾。

进一步地，所述碱循环罐、碱循环泵均采用304不锈钢材质，碱液进塔段、碱液出塔段采用304不锈钢材质的管道，尾气进口段采用FRP/PVC耐腐蚀材质的管道。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的氯化氢合成炉尾气净化资源化利用装置，集吸收、循环、储存等多种功能于一体，占地少、投资成本低，结构简单，操作方便。

(2)本实用新型的这种装置能够将氯化氢尾气中的氯气排放降至接近0mg/Nm³，氯化氢气体降至1～3mg/Nm³，二氧化碳无检出，远低于上述的国家标准排放限值。

(3)通过本实用新型的装置可以使氯化氢合成尾气中的氯气、氯化氢和二氧化碳进行资源化利用，而且利用过程中，不仅不会给最后的精制盐水带入杂质离子，反而提高了一次盐水的纯度，即同时利用氯化氢尾气的特点实现了一次盐水的精制。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例中氯化氢合成尾气净化资源再利用装置的结构示意图。

上述附图中标记分别代表：1-吸收塔、2-碱液循环罐、3-碱液循环泵、4-尾气进口段、5-碱液进塔段、6-碱液出塔段、7-二氧化碳制纯碱单元、8-一次盐水存储槽、9-二次盐水精制单元、10-氯碱装置。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语解释部分：本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

正如前文所述，现有的氯化氢尾气吸收处理原设备结构配置简单，生产稍有波动，就会对大气环境带来严重影响，无法适应日益严峻的环境控制形势。因此，本实用新型提出了一种氯化氢合成尾气净化资源再利用装置；现结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型进一步进行说明。

第一实施例，参考图1，示例一种本实用新型设计的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，包括：吸收塔1、碱液循环罐2、碱液循环泵3、尾气进口段4、碱液进塔段5、碱液出塔段6、二氧化碳制纯碱单元7、一次盐水存储槽8、二次盐水精制单元9和氯碱装置10。

其中，吸收塔1的顶部设置有喷淋装置，以便于向吸收塔中喷淋碱液去，且所述喷淋装置和碱液循环罐2之间通过碱液进塔段5连接，吸收塔1的底部和碱液循环罐2之间碱液出塔段6连接，尾气进口段4设置在吸收塔1的下部，碱液循环罐2上设置碱液进口；所述碱液循环泵3安装在碱液出塔段6上，以便于将碱液循环罐2中的浆液泵入吸收塔1顶部；所述碱液循环罐2、二氧化碳制纯碱单元7、一次盐水存储槽8、二次精制单元9、氯碱装置10依次连接。所述一次盐水存储槽8为用于存储盐水精制工艺中氯化钠原料溶于水后的一次盐水的装置，所述粗盐水精制过程中设置有过滤装置，过滤后调整pH值，进入一次盐水存储槽，然后进入二次精制单元。

进一步地，由于氯化氢合成尾气中二氧化碳的含量较低，一般在多次循环吸收后碱液循环罐2中碱液中的纯碱含量只能达到7-8％，浓度偏低，为此，本实施例将碱液循环罐2与二氧化碳制纯碱单元7连接，吸收完成后先将碱液打入二氧化碳制纯碱单元7中进一步提升碱液中纯碱的浓度，以便于更高效地进行后续一次盐水中杂质离子的去除。

对于一次盐水存储槽8，由于氯化钠原料溶于水后的得到的一次盐水中含有部分钙离子(<0.4％，质量)和镁离子(<0.25％，质量)，无法直接用于氯碱装置中进行电解，因此，需要先去除钙、镁离子。

本实施例的装置中，通过二氧化碳制纯碱单元7进一步提升碱液中纯碱浓度达到12％以上后，用于粗盐水精制，和一次盐水中的钙、镁离子反应生成沉淀，过滤掉沉淀后，再打入一次盐水存储槽8中，一次盐水氯化钠溶液进入二次盐水精制单元中，采用螯合树脂进行吸附进一步降低钙、镁离子含量(20ppb以下)，最后打入氯碱装置10进行电解；得到的烧碱、氯气等作为企业产品。

可以看出，通过这种装置可以使氯化氢合成尾气中的氯气、氯化氢和二氧化碳进行资源化利用，而且利用过程中不会给最后的精制盐水带入杂质离子，反而提高了一次盐水的纯度，巧妙地利用氯化氢尾气的特点实现了一次盐水的精制。

可以理解的是，在所述第一实施例的基础上，还可衍生出包括但不限于以下的技术方案，以解决不同的技术问题，实现不同的发明目的，具体示例如下：

第二实施例，所述二氧化碳制纯碱单元7为利用联合制碱法制取纯碱的系统。这种方法已经在工业领域成熟应用。需要说明的是，由于联合制碱法制取纯碱需要用到二氧化碳，改进前，本申请人在该工艺中的这部分二氧化碳是从外界采购，而经过本实用新型的这种装置后，可以降低对二氧化碳的采购量，从而降低纯碱的制备成本。

第三实施例，所述吸收塔1内壁采用钢衬四氟材质，尾气中含有酸性气体，而且碱液也具有腐蚀性，因此，采用四氟乙烯衬底可以提高钢制吸收塔的寿命。

第四实施例，所述吸收塔1的结构形式为填料塔，填料使用PP材质拉西环，其散装均布在吸收塔1内中段位置，以增加尾气和碱液的接触面积和时间，增加吸收效果。

第五实施例，所述吸收塔1内顶部设置环状式管式喷淋器，以便于自上而下喷淋碱液，与尾气进行逆流接触，以便于充分接触，提高吸收效果。另外，由于尾气中二氧化碳浓度相对较低吸收方式为循环吸收，提高碱液利用率。

第六实施例，所述吸收塔1内顶部设置规整填料式除沫器，保证排出气体不夹带碱雾。所述碱循环罐2、碱循环泵3均采用304不锈钢材质，碱液进塔段5、碱液出塔段6采用304不锈钢材质的管道，尾气进口段4采用FRP/PVC耐腐蚀材质的管道，其性能稳定，耐腐蚀。

经过测试，采用本实用新型的装置后氯化氢合成尾气得到有效净化，结果如表1所示，测试中采用的碱液为氢氧化钠，其初始质量浓度为15％。

表1

项目指标	尾气含氯排放含量	尾气含氯化氢排放含量
			《GB15581-2016》标准	≤5mg/Nm<sup>3</sup>	≤20mg/Nm<sup>3</sup>
改造前实测数据	3mg/Nm<sup>3</sup>	20mg/Nm<sup>3</sup>
			改造后实测数据	接近0mg/Nm<sup>3</sup>	1～3mg/Nm<sup>3</sup>

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，包括：吸收塔、碱液循环罐、碱液循环泵、尾气进口段、碱液进塔段、碱液出塔段、二氧化碳制纯碱单元、一次盐水存储槽、二次盐水精制单元和氯碱装置；其中：

吸收塔的上部和碱液循环罐之间通过碱液进塔段连接，吸收塔的底部和碱液循环罐之间通过碱液出塔段连接，尾气进口段设置在吸收塔下部，碱液循环罐上设置碱液进口；所述碱液循环泵安装在碱液出塔段上；所述碱液循环罐、二氧化碳制纯碱单元、一次盐水存储槽、二次精制单元、氯碱装置依次连接；所述一次盐水存储槽为用于存储盐水精制工艺中氯化钠原料溶于水后的溶液的装置。

2.如权利要求1所述的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，所述二氧化碳制纯碱单元为利用联合制碱法制取纯碱的系统。

3.如权利要求1所述的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，所述吸收塔内壁采用钢衬四氟材质。

4.如权利要求1所述的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，所述吸收塔的结构形式为填料塔。

5.如权利要求4所述的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，填料使用PP材质拉西环，其散装均布在吸收塔内。

6.如权利要求1所述的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，所述吸收塔内顶部设置环状式管式喷淋器。

7.如权利要求6所述的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，所述吸收塔内顶部设置规整填料式除沫器。

8.如权利要求1-7任一项所述的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，所述碱液循环罐、碱液循环泵均采用304不锈钢材质。

9.如权利要求1-7任一项所述的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，所述碱液进塔段、碱液出塔段均采用304不锈钢材质的管道。

10.如权利要求1-7任一项所述的氯化氢合成尾气净化资源再利用装置，其特征在于，所述尾气进口段采用FRP/PVC耐腐蚀材质的管道。