CN213416276U - 一种防止吸收系统尾气泄漏的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防止吸收系统尾气泄漏的装置，包括氯化氢合成炉、冷却水槽、VCM系统和吸收系统、液封罐、盐酸贮槽、盐酸泵；所述氯化氢合成炉下端的两侧分别设置有氢气入口和氯气入口，所述氯化氢合成炉上端设置有氯化氢气体出口，所述氯化氢气体出口通过管道与冷却水槽的入口连接，所述冷却水槽的出口处分两条管路，分别为VCM管路和吸收管路；所述冷却水槽的出口通过VCM管路与VCM系统连接，所述冷却水槽的出口通过吸收管路与吸收系统连接；本实用新型通过阀门切换控制即可实现使吸收系统始终处于运行状态，既能保证制取高纯盐酸操作的时效性又能避免冬季管道冻堵的情况发生，有效防止了尾气排空泄漏污染环境问题。

Description

一种防止吸收系统尾气泄漏的装置

技术领域

本实用新型属于尾气吸收系统技术领域，尤其涉及一种防止吸收系统尾气泄漏的装置。

背景技术

现有技术方案中工艺流程以及系统的缺点：氯碱生产中，电解槽阳极与阴极产生的氢气与氯气在合成炉中合成氯化氢气体，产生氯化氢气体送至VCM用于PVC生产。在非制取高纯盐酸酸情况时，吸收系统处于局部间歇性运行状态，在生产需要进行制酸操作时才会启动运行。由于启动运行需要一定的时间，在这个过程中易造成氯化氢气体泄漏，且冬季寒冷时期，吸收系统因残留的吸收液(纯水)冻堵管线，而造成应急情况下无法及时投入使用，造成尾气泄漏，严重时引发被迫停炉事故。

在原有技术方案中，吸收系统作为间歇性使用的设备。在使用时下才启动吸收水泵，打开阀门向尾气吸收塔加入吸收液(纯水)，吸收溶解由合成炉送来的氯化氢气体。非制酸情况下，吸收系统处于局部停车状态。

专利文献CN111330412A公开了一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统及工艺，所述系统包括：尾气净化成酸装置，用于将副产氯化氢气体吸收成的含游离氯的31～33wt％盐酸；脱氯洗涤装置，用于将含游离氯的盐酸脱氯，得到30～31wt％脱氯盐酸；解析提浓装置，用于将一部分脱氯盐酸脱吸成氯化氢气体，再用另一部分脱氯盐酸吸收得到31～32wt％工业级盐酸；所述的尾气净化成酸装置、脱氯洗涤装置和解析提浓装置依次连通。

专利文献CN210751964U公开了一种氯化氢吸收塔装置系统，包括：氯化氢吸收塔A、回收装置、中和装置和尾气处理塔四个组成部分，在吸收塔A上设置了吸收塔A进口，经过处理的废气通过废气出口进入到回收装置，回收装置包括卧式真空罐A和石墨改性降膜吸收器A，卧式真空罐B和石墨改性降膜吸收器B，中和装置包括石墨改性降膜吸收器C和卧式真空罐C，在卧式真空罐 C内设置了中和水箱，在中和水箱上设置了连接加药管，通过加药管对中和水箱内加碱性材料，实现酸性废水的中和，本实用新型一种氯化氢吸收塔装置系统，结构紧凑，耐腐蚀优良，寿命长，吸收完全，生产制造盐酸能力性能稳定，操作方便。

上述两个专利文献均能够将产生的含氯化氢的的废气吸收净化成工业用盐酸，实现了废气的回收利用，但是无法避免造成尾气泄漏，严重时引发被迫停炉事故的技术问题，因此，提出一种一种防止吸收系统尾气泄漏的装置是至关重要的。

实用新型内容

为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种防止吸收系统尾气泄漏的装置，其原理是在吸收系统高纯盐酸出口管线上增加一条DN150的旁路管道，回流到吸收液储槽，通过阀门控制使吸收液(纯水)在吸收系统中始终进行循环。达到应急情况下，进入吸收系统的氯化氢气体及时被吸收，防止尾气排空泄漏污染环境。

一种防止吸收系统尾气泄漏的装置，包括氯化氢合成炉、冷却水槽、VCM 系统和吸收系统、液封罐、盐酸贮槽、盐酸泵；所述氯化氢合成炉下端的两侧分别设置有氢气入口和氯气入口，所述氯化氢合成炉上端设置有氯化氢气体出口，所述氯化氢气体出口通过管道与冷却水槽的入口连接，所述冷却水槽的出口处分两条管路，分别为VCM管路和吸收管路；所述冷却水槽的出口通过VCM管路与VCM系统连接，所述冷却水槽的出口通过吸收管路与吸收系统连接；

所述吸收系统包括吸收水罐、吸收水泵、尾气吸收塔、二级降膜吸收器、一级降膜吸收器；

所述冷却水槽的出口与所述一级降膜吸收器、二级降膜吸收器和尾气吸收塔依次通过盐酸管道连接；

所述吸收水罐、吸收水泵、尾气吸收塔、二级降膜吸收器和一级降膜吸收器通过循环水管道依次循环连通；所述尾气吸收塔与吸收水泵的循环水管道上设置有阀门Ⅰ，所述一级降膜吸收器和所述吸收水罐之间的循环水管道上设置有阀门Ⅱ，启动吸收水泵，打开阀门Ⅰ和阀门Ⅱ，使吸收液在吸收水罐、吸收水泵、尾气吸收塔、二级降膜吸收器、一级降膜吸收器和吸收水罐之间循环；

所述一级降膜吸收器底端设置有出水口Ⅰ，所述一级降膜吸收器的出水口与所述液封罐入口连接，所述液封罐出口与所述盐酸贮槽入口连接，所述盐酸贮槽出口与所述盐酸泵连接。

优选地，所述一级降膜吸收器的出水口Ⅰ与所述液封罐入口之间的管路上设置有阀门Ⅲ。

优选地，所述一级降膜吸收器上端的一侧设置有一级气体进口，另一侧设置有进水口Ⅰ，所述一级降膜吸收器下端设置有一级气体出口。

优选地，所述二级降膜吸收器的底端设置有出水口Ⅱ，所述二级降膜吸收器的出水口Ⅱ与一级降膜吸收器的进水口Ⅰ通过循环水管道连接。

优选地，所述二级降膜吸收器的上端一侧设置有二级气体进口，所述二级降膜吸收器的上端另一侧设置有进水口Ⅱ。

优选地，所述二级降膜吸收器的下端设置有二级气体出口，所述一级气体出口与所述二级气体进口通过盐酸管道连接。

优选地，所述尾气吸收塔下端设置有尾气进口；所述二级降膜吸收器的二级气体出口与所述尾气吸收塔的尾气进口连接；

优选地，所述尾气吸收塔上端设置有进水口Ⅲ，所述尾气吸收塔底端设置有出水口Ⅲ，所述尾气吸收塔的出水口Ⅲ与所述二级降膜吸收器的进水口Ⅱ连接。

优选地，所述吸收水罐的上端设置有进水口Ⅳ，下端设置有出水口Ⅳ；所述吸收水罐的出水口Ⅳ与尾气吸收塔的进水口Ⅲ连接；所述一级降膜吸收器的出水口Ⅰ与所述吸收水罐的进水口Ⅳ连接。

优选地，所述液封罐顶端与所述一级降膜吸收器与二级降膜吸收器之间的盐酸管路连接。

优选地，所述吸收水罐还设置有加水口，所述加水口用于加水。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型提供的装置中包含阀门Ⅰ、阀门Ⅱ和阀门Ⅲ，且阀门Ⅱ位于一级降膜吸收器和所述吸收水罐之间的循环水管道上，通过阀门切换控制即可实现使吸收系统始终处于运行状态，既能保证制取高纯盐酸操作的时效性又能避免冬季管道冻堵的情况发生，有效防止了尾气排空泄漏污染环境问题。

(2)本实用新型采用使吸收液在系统内循环的方法，可达到需要制取高纯盐酸时的及时性和安全性，防止发生环境污染问题。

附图说明

图1是本实用新型提供的防止吸收系统尾气泄漏的装置工作原理示意图。

附图标记表示：

1：氯化氢合成炉；101、氢气入口；102、氯气入口；103、氯化氢气体出口；2：冷却水槽；3：VCM系统；4：一级降膜吸收器；41、一级气体进口；42、一级气体出口；43、进水口Ⅰ；44；出水口Ⅰ；5：二级降膜吸收器；51、二级气体进口；52、二级气体出口；53、进水口Ⅱ；54、出水口Ⅱ；6、尾气吸收塔； 61、尾气进口；62、进水口Ⅲ；63、出水口Ⅲ；7、吸收水泵；8、吸收水罐；81、进水口Ⅳ；82、出水口Ⅳ；83、加水口；9、液封罐；10、盐酸贮槽；11、盐酸泵；12、阀门Ⅰ；13、阀门Ⅱ；14、阀门Ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图针对本实用新型作进一步实例描述：

本实用新型是在吸收系统高纯盐酸出口管线上增加一条DN150的旁路管道，回流到吸收液储槽，通过阀门控制使吸收液(纯水)在吸收系统中始终进行循环。达到应急制取高纯盐酸的情况下，进入吸收系统的氯化氢气体及时被吸收，防止尾气排空泄漏污染环境，具体提出了一种防止吸收系统尾气泄漏的装置，包括氯化氢合成炉1、冷却水槽2、VCM系统3和吸收系统、液封罐9、盐酸贮槽 10、盐酸泵11；所述氯化氢合成炉1下端的两侧分别设置有氢气入口101和氯气入口102，所述氯化氢合成炉1上端设置有氯化氢气体出口103，所述氯化氢气体出口103通过管道与冷却水槽2的入口连接，所述冷却水槽2的出口处分两条管路，分别为VCM管路和吸收管路；所述冷却水槽2的出口通过VCM管路与VCM系统连接，所述冷却水槽2的出口通过吸收管路与吸收系统连接；

其中，本实用新型提供的吸收系统包括吸收水罐8、吸收水泵7、尾气吸收塔6、二级降膜吸收器5、一级降膜吸收器4；冷却水槽2的出口与所述一级降膜吸收器4、二级降膜吸收器5和尾气吸收塔6依次通过盐酸管道连接；

吸收水罐8、吸收水泵7、尾气吸收塔6、二级降膜吸收器5和一级降膜吸收器4通过循环水管道依次循环连通；所述尾气吸收塔6与吸收水泵7的循环水管道上设置有阀门Ⅰ12，所述一级降膜吸收器4和所述吸收水罐8之间的循环水管道上设置有阀门Ⅱ13，启动吸收水泵7，打开阀门Ⅰ12和阀门Ⅱ13，使吸收液在吸收水罐8、吸收水泵7、尾气吸收塔6、二级降膜吸收器5、一级降膜吸收器4和吸收水罐8之间循环；

作为优选实施方式，本实用新型提供的一级降膜吸收器底端设置有出水口Ⅰ 44，所述一级降膜吸收器的出水口与所述液封罐入9口连接，所述液封罐9出口与所述盐酸贮槽10入口连接，所述盐酸贮槽10出口与所述盐酸泵11连接。

作为优选实施方式，本实用新型提供的一级降膜吸收器的出水口Ⅰ44与所述液封罐9入口之间的管路上设置有阀门Ⅲ14。

作为优选实施方式，本实用新型提供的所述一级降膜吸收器4上端的一侧设置有一级气体进口41，另一侧设置有进水口Ⅰ43，所述一级降膜吸收器4下端设置有一级气体出口42。

作为优选实施方式，本实用新型提供的所述二级降膜吸收器5的底端设置有出水口Ⅱ54，所述二级降膜吸收器的出水口Ⅱ54与一级降膜吸收器的进水口Ⅰ 41通过循环水管道连接。

作为优选实施方式，本实用新型提供的所述二级降膜吸收器5的上端一侧设置有二级气体进口51，所述二级降膜吸收器5的上端另一侧设置有进水口Ⅱ53。

作为优选实施方式，本实用新型提供的所述二级降膜吸收器5的下端设置有二级气体出口52，所述一级气体出口52与所述二级气体进口51通过盐酸管道连接。

作为优选实施方式，本实用新型提供的所述尾气吸收塔6下端设置有尾气进口61；所述二级降膜吸收器的二级气体出口52与所述尾气吸收塔的尾气进口61 连接；

作为优选实施方式，本实用新型提供的所述尾气吸收塔6上端设置有进水口Ⅲ62，所述尾气吸收塔底端设置有出水口Ⅲ63，所述尾气吸收塔的出水口Ⅲ63 与所述二级降膜吸收器的进水口Ⅱ53。

作为优选实施方式，本实用新型提供的所述吸收水罐8的上端设置有进水口Ⅳ81，下端设置有出水口Ⅳ82；所述吸收水罐的出水口Ⅳ81与尾气吸收塔的进水口Ⅲ62连接；所述一级降膜吸收器4的出水口Ⅰ44与所述吸收水罐的进水口Ⅳ81连接。

作为优选实施方式，本实用新型提供的所述液封罐9顶端与所述一级降膜吸收器4与二级降膜吸收器5之间的盐酸管路连接。

作为优选实施方式，本实用新型提供的所述吸收水罐8还设置有加水口83，所述加水口83用于加水。

本实用新型提供的工作原理为：增加阀门Ⅱ及配套管线，始终启动吸收水泵，打开阀门Ⅰ、Ⅱ，关闭阀门Ⅲ，使吸收液在吸收水罐→吸收水泵→尾气吸收塔→二级降膜吸收器→一级降膜吸收器→吸收水罐之间循环。

需要制取高纯盐酸时：至VCM的氯化氢气体切换至去吸收系统，则打开阀门Ⅲ，关闭阀门Ⅱ，进行制取高纯盐酸操作。

本实用新型提供的氯化氢合成工艺流程简述：

原料(H₂)由氢处理工序用氢气压缩机送过来，经过氢气缓冲罐(01V0802)，进入氢气缓冲罐出口氢气总管，经孔板流量计计量后，经过截止阀、调节阀、炉前阻火器(FA0805A-G)、进入氯化氢合成炉(二合一石墨合成炉(01R0801A～G)) 灯头。氢气压力是通过氢气缓冲罐(01V0802)上的压力自动调节阀(HV0807、 HV0811)自动调节的，放空氢气经过氢气放空阻火器(FA0801)后放空。

原料(Cl₂)由氯处理工序用氯气透平压缩机送过来、液氯尾气(废氯)由液氯工序送过来，分别进入氯气缓冲罐(01V0801)，混合后的氯气经孔板流量计,计量后经截止阀、调节阀分别进入阻火器(FA0804A-G)进入氯化氢合成炉灯头。氯气压力是通过进氯气缓冲罐(01V0801)前的压力自动调节阀自动调节的，开停车的废氯气通过(HV0806)送回废气处理工序。

混合氯气、氢气在合成炉灯头按1:1.05-1.1的比例混合燃烧，生成的氯化氢由合成炉上部送出，经浸没在氯化氢冷却水槽(01E0802A—G)中的石墨列管分别进入石墨冷却器(01E0801A～G)冷却后，一部分通过氯化氢分配台(01SP0801)，经成品氯化氢冷却器(01E0803A、B)，按需求量送往VCM工序。一部分进入吸收分配台(01SP0802)或事故吸收分配台(01SP0803)送往吸收系统用于生产高纯盐酸。

在氯化氢冷却器、成品氯化氢冷却器中冷凝下来的冷凝酸从底部流入冷凝酸排放槽，然后经冷凝酸泵打入盐酸中间槽。

脱盐水及系统的冷凝液进入冷凝水循环槽，冷凝水再经冷凝液泵加压后送入二合一石墨合成炉的夹套的下部，自下而上流动冷却合成炉，在合成炉夹套顶部产生出低压蒸汽，经闸阀及压力自动调节阀送入低压蒸气管道或排空。

氯化氢冷却器用来自公用工程循环水冷却，循环回水进入循环回水总管后进入循环回水槽，经循环回水泵加压后送入循环回水管网，降膜吸收器用来自循环水站的循环水冷却，循环回水直接进入循环回水管网，成品氯化氢冷却器用来自冷冻站的7℃冷冻水冷却，冷冻回水回到冷冻站。

高纯盐酸工艺流程简述：

用于制酸的氯化氢气体经由氯化氢分配台(01SP0801)上调节阀进入吸收分配台(01SP0802)在由吸收分配台进入盐酸吸收系统一级降膜吸收器(即Ⅰ段降膜吸收器(01T0801 A、B))上封头，与来自二级降膜吸收器(Ⅱ段降膜吸收器(01T0802A、B))的稀酸从管内自上而下进行并流吸收生成成品盐酸，成品盐酸从Ⅰ段降膜吸收器(01T0801A、B)的底部流入盐酸液封罐(01V0805A、 B)，然后流入盐酸贮槽(01V0804A、B、C)，未被吸收的氯化氢气体经返气管由Ⅱ段降膜吸收器(01T0802A、B)的上封头进入，与来自尾气吸收塔(01T0803A、 B)的稀酸从管内自上而下进行并流吸收生成稀盐酸，稀盐酸从Ⅱ段降膜吸收器 (01T0802A、B)的底部流出经U型弯液封后进入Ⅰ段降膜吸收器(01T0801 A、 B)上封头。未被吸收的氯化氢气体经返气管由尾气塔(01T0803A、B)的底部进入，与循环液槽来的酸性水在塔内自下而上进行逆流吸收，废气经过风机 (01C081A、B)排入大气。生成的稀盐酸从尾气塔(01T0803A、B)的底部流出经U型弯液封后进入Ⅱ段降膜吸收器(01T0802A、B)上封头。

在特殊情况下(如PVC生产出现异常)短时间VCM工序停用氯化氢气体，则采取氯化氢气体倒吸收的方式来解决。氯化氢气体经过调节阀倒入事故吸收分配台，通过事故吸收分配台进入事故吸收系统生产高纯盐酸。

系统的纯水进入循环液槽(01V0803)，用循环液泵(01P0801A/B或事故吸收泵(01P0805)从循环液槽(01V0803)将纯水送出，一部分经流量计计量后进入尾气吸收塔制酸。另一部分送入水流喷射器抽盐酸中间槽及冷凝酸槽逸出的 HCL气体进行吸收，生成的酸性水在流回循环液槽中循环使用。

成品酸流入盐酸中间槽，分析合格后用高纯酸泵(01P0802A、B)送去成品罐区及一次盐水、电解、纯水站自用。

以上所述仅为本实用新型的实施例子，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，包括氯化氢合成炉、冷却水槽、VCM系统和吸收系统、液封罐、盐酸贮槽、盐酸泵；所述氯化氢合成炉下端的两侧分别设置有氢气入口和氯气入口，所述氯化氢合成炉上端设置有氯化氢气体出口，所述氯化氢气体出口通过管道与冷却水槽的入口连接，所述冷却水槽的出口处分两条管路，分别为VCM管路和吸收管路；所述冷却水槽的出口通过VCM管路与VCM系统连接，所述冷却水槽的出口通过吸收管路与吸收系统连接；

所述吸收系统包括吸收水罐、吸收水泵、尾气吸收塔、二级降膜吸收器、一级降膜吸收器；

所述冷却水槽的出口与所述一级降膜吸收器、二级降膜吸收器和尾气吸收塔依次通过盐酸管道连接；

所述吸收水罐、吸收水泵、尾气吸收塔、二级降膜吸收器和一级降膜吸收器通过循环水管道依次循环连通；所述尾气吸收塔与吸收水泵的循环水管道上设置有阀门Ⅰ，所述一级降膜吸收器和所述吸收水罐之间的循环水管道上设置有阀门Ⅱ,启动吸收水泵，打开阀门Ⅰ和阀门Ⅱ，使吸收液在吸收水罐、吸收水泵、尾气吸收塔、二级降膜吸收器、一级降膜吸收器和吸收水罐之间循环；

所述一级降膜吸收器底端设置有出水口Ⅰ，所述一级降膜吸收器的出水口与所述液封罐入口连接，所述液封罐出口与所述盐酸贮槽入口连接，所述盐酸贮槽出口与所述盐酸泵连接。

2.一种如权利要求1所述的防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，所述一级降膜吸收器的出水口Ⅰ与所述液封罐入口之间的管路上设置有阀门Ⅲ。

3.一种如权利要求2所述的防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，所述一级降膜吸收器上端的一侧设置有一级气体进口，另一侧设置有进水口Ⅰ，所述一级降膜吸收器下端设置有一级气体出口。

4.一种如权利要求3所述的防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，所述二级降膜吸收器的底端设置有出水口Ⅱ，所述二级降膜吸收器的出水口Ⅱ与一级降膜吸收器的进水口Ⅰ通过循环水管道连接。

5.一种如权利要求4所述的防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，所述二级降膜吸收器的上端一侧设置有二级气体进口，所述二级降膜吸收器的上端另一侧设置有进水口Ⅱ；所述二级降膜吸收器的下端设置有二级气体出口，所述一级气体出口与所述二级气体进口通过盐酸管道连接。

6.一种如权利要求5所述的防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，所述尾气吸收塔下端设置有尾气进口；所述二级降膜吸收器的二级气体出口与所述尾气吸收塔的尾气进口连接。

7.一种如权利要求6所述的防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，所述尾气吸收塔上端设置有进水口Ⅲ，所述尾气吸收塔底端设置有出水口Ⅲ，所述尾气吸收塔的出水口Ⅲ与所述二级降膜吸收器的进水口Ⅱ连接。

8.一种如权利要求7所述的防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，所述吸收水罐的上端设置有进水口Ⅳ，下端设置有出水口Ⅳ；所述吸收水罐的出水口Ⅳ与尾气吸收塔的进水口Ⅲ连接；所述一级降膜吸收器的出水口Ⅰ与所述吸收水罐的进水口Ⅳ连接。

9.一种如权利要求8所述的防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，所述液封罐顶端与所述一级降膜吸收器与二级降膜吸收器之间的盐酸管路连接。

10.一种如权利要求1所述的防止吸收系统尾气泄漏的装置，其特征在于，所述吸收水罐还设置有加水口，所述加水口用于加水。

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