CN218653789U

CN218653789U - 一种湿法车间酸性气体处理装置

Info

Publication number: CN218653789U
Application number: CN202222773529.XU
Authority: CN
Inventors: 孙蕊; 谢桂龙; 许艳梅; 邓志鹏; 郭凯岳; 王志伟; 王梓; 周景伟
Original assignee: Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute Co Ltd
Current assignee: Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute Co Ltd
Priority date: 2022-10-20
Filing date: 2022-10-20
Publication date: 2023-03-21
Anticipated expiration: 2032-10-20

Abstract

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体涉及一种湿法车间酸性气体处理装置。其包括洗氯塔，该洗氯塔上具有含氯废气入口、初级净化气出口、还原剂入口和还原剂出口，初级净化气出口设置在洗氯塔的顶部；还原剂喷淋装置，其设置在洗氯塔内，并与还原剂入口连通；还原剂循环泵，其设置在所述洗氯塔外，并分别通过管路与还原剂出口和还原剂入口连通；氯化氢洗涤塔，氯化氢洗涤塔上具有进气口和排气口，进气口分别与初级净化气出口和湿法车间的氯化氢废气出口连通。通过在氯化氢洗涤塔之前设置单独的洗氯塔，以对氯气进行单独收集单独预处理，该种氯气先治理的方式，因含氯废气总量小，处理所需的洗氯塔等设备较小，有利于节约投资和降低运行成本。

Description

一种湿法车间酸性气体处理装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体涉及一种湿法车间酸性气体处理装置。

背景技术

目前，国内外对酸性废气净化手段主要包括吸附法、化学法及湿式高压静电法等。吸附法利用活性炭等吸附剂的未平衡和未饱和分子引力或者化学键力特性对气态分子进行捕捉，使气体污染物浓聚并吸附在活性炭表面，由此实现废气净化。该方法操作原理简单，吸附量大，热稳定性好，但净化效率不高，且活性炭消耗量大，具有饱和性，需要定期进行更换。化学法是利用酸碱中和原理实现废气的净化，如碱喷淋塔处理工艺，该工艺利用高速运转的风机和喷嘴，使吸收液充分雾化，加大吸收液与酸性废气的接触面积，达到净化目的。碱喷淋塔净化效率高，经济可行，技术成熟稳定性好，但需要持续加入调配好的吸收液。湿式高压静电法主要通过带电电极放射出电子，把废气电离成正负离子，酸性颗粒碰到电子而产生电荷，荷电后的酸性颗粒向电性相反的电极移动后，移向沉淀电极并将电荷传给沉淀极，失去电荷后的酸雾颗粒靠自重流向设备底部而得以去除；该方法对酸性废气去除率高，但耗电量大，投资成本较高。

而在湿法车间中，湿法车间区域酸性废气主要来源于湿法蒸馏提取工序、废酸渣库和原料盐酸库。湿法车间处理后的尾气需要满足《无机化学工业污染物排放标准《GB31573-2015》中的要求，其中氯化氢和氯气的排放限值分别为8mg/m³和20mg/m³(无机氯化合物及氯酸盐工业)，烟囱高度为35米。在上述湿法车间的酸性废气处理中，一般采用化学法处理。其中，湿法车间和废酸渣库目前各有一套淋洗塔系统。但现有的淋洗塔吸收效果差，不满足最新的大气排放标准要求。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中淋洗塔吸收效果差的缺陷，从而提供一种湿法车间酸性气体处理装置。

本实用新型提供一种湿法车间酸性气体处理装置，其包括：洗氯塔，所述洗氯塔上具有含氯废气入口、初级净化气出口、还原剂入口和还原剂出口，其中，所述初级净化气出口设置在所述洗氯塔的顶部；还原剂喷淋装置，其设置在所述洗氯塔内，并与所述还原剂入口连通；还原剂循环泵，其设置在所述洗氯塔外，并分别通过管路与所述还原剂出口和还原剂入口连通；氯化氢洗涤塔，所述氯化氢洗涤塔上具有进气口和排气口，所述进气口分别与所述初级净化气出口和湿法车间的氯化氢废气出口连通。

可选择地，上述的湿法车间酸性气体处理装置中，所述洗涤塔为二级洗涤塔，其包括互相连通的第一级碱洗塔和第二级水洗塔。

可选择地，上述的湿法车间酸性气体处理装置中，所述第一级碱洗塔为三层喷淋空塔，其顶部设有除雾器，中部设有三层碱液喷淋装置，底部设有搅拌器；所述第二级水洗塔为两层喷淋填料塔，其顶部设有除雾器，中部设有两层中性水喷淋装置。

可选择地，上述的湿法车间酸性气体处理装置中，还包括，还原剂溶液罐，其与洗氯塔的还原剂补充口连通；以及包括还原剂进料泵，其设置在所述还原剂溶液罐和所述还原剂补充口之间的管路上。

可选择地，上述的湿法车间酸性气体处理装置中，所述还原剂循环泵包括第一还原剂循环泵和第二还原剂循环泵，所述第一还原剂循环泵设置在所述还原剂出口和还原剂入口之间的管路上；所述第二还原剂循环泵设置在所述还原剂出口和还原剂溶液罐之间的管路上；优选地，所述还原剂溶液罐的还原剂为FeCl2溶液。

可选择地，上述的湿法车间酸性气体处理装置中，所述第一还原剂循环泵的出口和所述第二还原剂循环泵的出口通过连通管连接，在所述连通管的上游及下游的管路上，均设有至少一个阀。

可选择地，上述的湿法车间酸性气体处理装置中，所述湿法车间的氯化氢废气出口具有多个，其分别通过至少一个废气引风机与所述喷淋空塔连通；所述喷淋空塔的顶部具有次级净化气出口，所述次级净化气出口与所述喷淋填料塔连通。

可选择地，上述的湿法车间酸性气体处理装置中，还包括，至少一个碱液循环泵，其设置在所述喷淋空塔外，所述碱液循环泵分别与所述喷淋空塔的底部和所述碱液喷淋装置连通；中性水循环泵，其设置在所述喷淋填料塔外，所述中性水循环泵分别与所述喷淋填料塔的底部和所述中性水喷淋装置连通。优选地，所述喷淋空塔的吸收剂为Ca(OH)2碱液，所述喷淋填料塔内的吸收剂为CaCl2中性水。

可选择地，上述的湿法车间酸性气体处理装置中，还包括中和站，所述中和站分别与所述洗氯塔、喷淋空塔以及喷淋填料塔连通。

可选择地，上述的湿法车间酸性气体处理装置中，还包括，废液槽，其与所述喷淋填料塔连接，所述废液槽包括搅拌器和排出泵，通过所述排出泵，将浆液排至所述中和站。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的湿法车间酸性气体处理装置，在氯化氢洗涤塔之前设置单独的洗氯塔，以对氯气进行单独收集单独预处理，该种氯气先治理的方式，因含氯废气总量小，处理所需的洗氯塔等设备较小，有利于节约投资和降低运行成本。

2.本实用新型提供的湿法车间酸性气体处理装置，洗涤塔为二级洗涤塔，其采用两级洗涤塔脱除废气中的HCl。第一级采用三层喷淋空塔吸收，吸收剂选用Ca(OH)2碱液，除去大部分的HCl，塔顶设除雾器用于捕捉废气中的雾滴，塔底设侧搅拌器防止Ca(OH)2溶液沉淀，采用喷淋空塔可以防止Ca(OH)2在塔内结垢引起系统堵塞；第二级采用两层喷淋填料塔吸收，吸收剂选用来自中和站处理后的10％CaCl2中性水，对于第二级水洗塔，吸收剂淋洗完废气即从塔底排出至中和站，保证吸收效果并起到给废气降温的目的。喷淋空塔和填料塔的共5层喷淋，使化学吸收有足够的停留时间，确保彻底脱除HCl。

3.本实用新型提供的湿法车间酸性气体处理装置，所述还原剂溶液罐的还原剂为FeCl2溶液，采用FeCl2将Cl2还原成Cl-，二价铁转换成三价铁，避免了碱液吸收效率低且产生次氯酸盐无法处理的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施方式中提供的湿法车间酸性气体处理装置结构图；

附图标记说明：

1-洗氯塔；10-还原剂溶液罐；101-还原剂进料泵；11-含氯废气入口；111-湿法车间的含氯废气出口；12-初级净化气出口；13-还原剂入口；14-还原剂出口；15-还原剂循环泵；16-还原剂喷淋装置；17-第一废液排放口；2-三层喷淋空塔；21-废气引风机；211-湿法车间的氯化氢废气出口；22-碱液泵；23-氯化钙泵；24-碱液循环泵；25-三层碱液喷淋装置；26-除雾器；27-次级净化气出口；3-两层喷淋填料塔；31-排气口；32-两层中性水喷淋装置；33-中性水循环泵；34-废液槽；341-搅拌器；342-第二废液排放口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种湿法车间酸性气体处理装置，其用于对湿法车间区域酸性废气进行处理。本实施例提供的湿法车间酸性气体处理装置包括洗氯塔1，其针对Cl2进行单独收集单独预处理，Cl2主要来源于湿法车间精馏工段赶氯过程，将赶氯后的废气(含水、HCl、Cl2)单独接入洗氯塔，采用FeCl2循环液进行化学吸收，将Cl2转换成Cl-，铁离子可通过加碱沉淀、过滤脱除；所述洗氯塔1上具有含氯废气入口11、初级净化气出口12、还原剂入口13和还原剂出口14；其中，所述含氯废气入口11对接湿法车间的含氯废气出口111，作为可替换的实施方式，所述湿法车间的含氯废气出口111具有三个，以对应不同的废气产生点，并且进一步地，在该废气产生点尽可能增加根部阀，以实现废气量的调节控制；所述初级净化气出口12设置在所述洗氯塔1的顶部，以通往下述的三层喷淋空塔2。在洗氯塔1内还设有还原剂喷淋装置16，其与所述还原剂入口13连通，在洗氯塔1外还设有还原剂循环泵15，并分别通过管路与所述还原剂出口14和还原剂入口13连通；本实施例提供的湿法车间酸性气体处理装置包括的洗氯塔1，洗氯塔初始吸收液由FeCl2溶解水配置，此后通过废液加铁粉再生FeCl2吸收剂，其对Cl2先治理，含氯废气总量小，处理所需的洗氯塔等设备较小，有利于节约投资和降低运行成本，解决了现有技术中的对Cl2没有针对性的吸收措施，仅采用氢氧化钠碱液一级吸收而造成Cl2处理不彻底的问题。

本实施例提供的湿法车间酸性气体处理装置还包括还原剂溶液罐10，其与洗氯塔1的还原剂补充口连通；还原剂进料泵101，其设置在所述还原剂溶液罐10和所述还原剂补充口之间的管路上；所述还原剂溶液罐10中的还原剂为FeCl2溶液，采用FeCl2将Cl2还原成Cl-，二价铁转换成三价铁，避免了碱液吸收效率低且产生次氯酸盐无法处理的问题。而且在三价铁中加入铁粉可实现二价铁的再生，而富集的铁盐废水易于处理，不会影响现有中和站水处理。

本实施例提供的湿法车间酸性气体处理装置还包括氯化氢洗涤塔，所述氯化氢洗涤塔优选为二级洗涤塔，其包括互相连通的第一级碱洗塔和第二级水洗塔。其中，第一级碱洗塔为三层喷淋空塔2，所述三层喷淋空塔2的顶部设有除雾器26，中部设有三层碱液喷淋装置25，底部设有搅拌器；吸收剂可选用Ca(OH)2碱液，除去废气中大部分的HCl，塔顶设置的除雾器26用于捕捉废气中的雾滴，塔底设侧搅拌器防止Ca(OH)2溶液沉淀，采用喷淋空塔可以防止Ca(OH)2在塔内结垢引起系统堵塞；并且，在本实施例中，碱洗塔吸收剂采用Ca(OH)2溶液，吸收后的废液主要成分为CaCl2，与中和站的水成分一致，不影响现有中和站水处理，解决了现有技术中碱液采用氢氧化钠，吸收后废水中含有钠盐，而现有中和站处理后排放的废水无钠盐，会造成中和站废水无法资源化利用的问题。上述的湿法车间酸性气体处理装置，还包括至少一个碱液循环泵24，其设置在所述喷淋空塔外，在本实施例中，所述碱液循环泵设置有两个，其以并列的方式设置在所述喷淋空塔外，所述碱液循环泵24分别与所述喷淋空塔的底部和所述碱液喷淋装置连通，以实现碱液喷淋循环。第二级水洗塔为两层喷淋填料塔3，其顶部设有除雾器，中部设有两层中性水喷淋装置32；还包括中性水循环泵，其设置在所述喷淋填料塔外，所述中性水循环泵分别与所述喷淋填料塔的底部和所述中性水喷淋装置连通。第二级水洗塔的吸收剂选用来自中和站处理后的10％CaCl2中性水，对于第二级水洗塔，吸收剂淋洗完废气即从塔底排出至中和站，保证吸收效果并起到给废气降温的目的，并且，水洗塔吸收剂采用10％CaCl2中性水溶液，相比使用新水，可达到节水和降低运行成本的目的。另外，本实施例提供的喷淋空塔和填料塔的共5层喷淋，使化学吸收有足够的停留时间，确保彻底脱除HCl，解决了现有技术中的采用一级淋洗，未考虑酸碱中和反应放热造成的HCl、Cl2逃逸的问题，以及塔吸收段填料高度不足，塔内吸收停留时间偏短的问题。

在本实施例中，提供的洗氯塔和水洗塔因溶液(吸收液、循环液)中不含固体，采用填料塔形式。碱洗塔因吸收剂Ca(OH)2难溶于水，采用空塔形式，且在塔底部增加搅拌器，避免系统堵塞问题。具体运行时，洗氯塔吸收液可每12个小时再生一次，与湿法车间蒸馏工序同步，例如，可以在白班完成蒸馏后，停止洗氯塔运行，将洗氯塔吸收液送至溶液罐，加铁粉搅拌再生，再生液再送回洗氯塔可供第二天白班使用。因铁粉用量少(最大40kg/次)，铁粉投加采用手工形式，可以选择每三天对洗氯塔内吸收液(废液)外排一次，外排量可控制在0.5-0.6m3，以防止铁盐富集析出影响吸收效果；碱洗塔吸收液(废液)可选择为七天外排一次，外排量1m3，以防止钙盐富集析出影响吸收效果；水洗塔为连续外排。

本实施例提供的湿法车间酸性气体处理装置还包括中和站(未图示)，所述中和站分别与上述的洗氯塔、喷淋空塔以及喷淋填料塔连通，在中和站中包含Ca(OH)2乳液和10％CaCl2中性水；其中，洗氯塔1可通过第一废液排放口17与中和站连接，需定期排出部分废液至中和站，以防止铁盐富集析出造成洗氯塔及管道堵塞；三层喷淋空塔2的吸收液由中和站Ca(OH)2乳液和10％CaCl2中性水构成，具体地，中和站可分别通过碱液泵22和氯化钙泵23向三层喷淋空塔供应吸收液，通过塔内PH值，控制Ca(OH)2乳液投加量和投加频率，同样定期排出部分至中和站，以防止钙盐富集析出造成间隙塔及管道堵塞；并且，因碱液瞬时用量小，喷淋空塔吸收液所需的Ca(OH)2乳液直接定期从中和站输送至塔内，并加入适量的10％CaCl2中性水溶液，不单独设置配液罐，减少中间环节，有利于提高运行效率，解决了现有技术中的系统自动化程度偏低，常因碱液配置不及时而造成废气排放超标的问题；水洗塔吸收液为中和站10％CaCl2中性水，同样可通过氯化钙泵23向水洗塔供应吸收液，吸收后的废液连续排出至中和站，具体地，可通过第二废液排放口342向中和站排出废液。本实施例提供的湿法车间酸性气体处理装置可以确保废气处理后达标排放、吸收后的废液能够送至中和站处理而不影响现有中和站运行。

本实施例提供的湿法车间酸性气体处理装置中，所述湿法车间的氯化氢废气出口211具有多个，其分别通过两个并列设置的废气引风机21与所述三层喷淋空塔2连通，所述三层喷淋空塔2与废气引风机21相连通的进气口也就是氯化氢洗涤塔的进气口；并且该进气口还与初级净化气出口12连通，以接收上述的洗氯塔1中预处理后的初级净化气体；所述三层喷淋空塔2的顶部具有次级净化气出口27，所述次级净化气出口27与所述两层喷淋填料塔3连通，经喷淋空塔处理后的次级净化气体进入喷淋填料塔处理，最终由排气口31排出，其中排气口31的排气方式为塔顶烟囱直排。本实施例提供的湿法车间酸性气体处理装置，针对本区域废气产生点较多且存在间歇性等特点，可以对各废气产生点尽可能增加根部阀，以实现废气量的调节控制，解决了废气处理量不可调节，且总量偏小的问题。同时考虑到新的废气处理系统相比现有的湿法车间废气处理系统，增加了废酸渣库及原理盐酸库两处HCl废气的收集，以及后端采用多级淋洗塔，风机风量及压力适当加大。湿法车间的含氯气废气先进入洗氯塔预处理后通过管道风机引至与其它废气汇合，汇合后的废气再通过引风机送入碱洗塔、水洗塔进行洗涤吸收，经治理达标后的废气通过水洗塔直排烟囱排向大气。

本实施例提供的湿法车间酸性气体处理装置还包括，废液槽341，所述废液槽可选择为地坑，其与所述两层喷淋填料塔3连接，所述废液槽34包括搅拌器341和排出泵，通过所述排出泵，将浆液排至所述中和站。

可选择地，在本实施例中，所述还原剂循环泵15包括第一还原剂循环泵和第二还原剂循环泵，该两个还原剂循环泵并列设置，所述第一还原剂循环泵设置在所述还原剂出口和还原剂入口之间的管路上；所述第二还原剂循环泵设置在所述还原剂出口和还原剂溶液罐之间的管路上。并且，优选地，所述第一还原剂循环泵的出口和所述第二还原剂循环泵的出口通过连通管连接，在所述连通管的上游及下游的管路上，均设有至少一个阀。该种设置方式可以使得两个还原剂循环泵满足不同的喷淋循环以及还原剂上料循环，并且在特殊情况下，两个还原剂循环泵在功能上可以互相取代，以应对某一循环泵故障的情况，提高整体酸性气体处理装置的容错性能。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims

1.一种湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，包括：

洗氯塔，所述洗氯塔上具有含氯废气入口、初级净化气出口、还原剂入口和还原剂出口，其中，所述初级净化气出口设置在所述洗氯塔的顶部；

还原剂喷淋装置，其设置在所述洗氯塔内，并与所述还原剂入口连通；

还原剂循环泵，其设置在所述洗氯塔外，并分别通过管路与所述还原剂出口和还原剂入口连通；

氯化氢洗涤塔，所述氯化氢洗涤塔上具有进气口和排气口，所述进气口分别与所述初级净化气出口和湿法车间的氯化氢废气出口连通。

2.根据权利要求1所述的湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，所述洗涤塔为二级洗涤塔，其包括互相连通的第一级碱洗塔和第二级水洗塔。

3.根据权利要求2所述的湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，

所述第一级碱洗塔为三层喷淋空塔，其顶部设有除雾器，中部设有三层碱液喷淋装置，底部设有搅拌器；

所述第二级水洗塔为两层喷淋填料塔，其顶部设有除雾器，中部设有两层中性水喷淋装置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，还包括，还原剂溶液罐，其与洗氯塔的还原剂补充口连通；还原剂进料泵，其设置在所述还原剂溶液罐和所述还原剂补充口之间的管路上，所述还原剂溶液罐的还原剂为FeCl2溶液。

5.根据权利要求4所述的湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，所述还原剂循环泵包括第一还原剂循环泵和第二还原剂循环泵，所述第一还原剂循环泵设置在所述还原剂出口和还原剂入口之间的管路上；所述第二还原剂循环泵设置在所述还原剂出口和还原剂溶液罐之间的管路上。

6.根据权利要求5所述的湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，所述第一还原剂循环泵的出口和所述第二还原剂循环泵的出口通过连通管连接，在所述连通管的上游及下游的管路上，均设有至少一个阀。

7.根据权利要求3所述的湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，所述湿法车间的氯化氢废气出口具有多个，其分别通过至少一个废气引风机与所述喷淋空塔连通；所述喷淋空塔的顶部具有次级净化气出口，所述次级净化气出口与所述喷淋填料塔连通。

8.根据权利要求7所述的湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，还包括，至少一个碱液循环泵，其设置在所述喷淋空塔外，所述碱液循环泵分别与所述喷淋空塔的底部和所述碱液喷淋装置连通；所述喷淋空塔的吸收剂为Ca(OH)2碱液；中性水循环泵，其设置在所述喷淋填料塔外，所述中性水循环泵分别与所述喷淋填料塔的底部和所述中性水喷淋装置连通；所述喷淋填料塔内的吸收剂为CaCl2中性水。

9.根据权利要求8所述的湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，还包括中和站，所述中和站分别与所述洗氯塔、喷淋空塔以及喷淋填料塔连通。

10.根据权利要求9所述的湿法车间酸性气体处理装置，其特征在于，还包括，废液槽，其与所述喷淋填料塔连接，所述废液槽包括搅拌器和排出泵，通过所述排出泵，将浆液排至所述中和站。