CN219149712U - 百菌清合成尾气回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于尾气分离装置技术领域，具体涉及一种百菌清合成尾气回收系统，包括百菌清合成装置、一级吸收器、二级吸收器和硫酸干燥塔，百菌清合成装置通过硫酸洗涤塔与一级吸收器、二级吸收器、硫酸干燥塔依次连接，硫酸洗涤塔上部设置洗涤气出口、硫酸入口一、循环硫酸入口一，下部设置合成尾气入口；洗涤气出口与一级吸收器顶部连接，合成尾气入口与百菌清合成装置连接。本实用新型在百菌清合成装置与一级吸收器之间设置硫酸洗涤塔，通过硫酸洗涤塔先脱除合成尾气中的有机杂质，避免了有机杂质进入盐酸中，保证了盐酸的质量；干燥后的含有氯气的净化尾气直接送回百菌清合成装置中循环使用，降低了生产成本。

Description

百菌清合成尾气回收系统

技术领域

本实用新型属于尾气分离装置技术领域，具体涉及一种百菌清合成尾气回收系统。

背景技术

工业上一般以间苯二甲腈和氯气为原料生产百菌清，其生产过程是间苯二甲腈经加热熔融与氯气反应生成百菌清和氯化氢气体。为了控制反应物的浓度，保证安全生产，生产过程中需要将氮气作为稀释气通入反应体系。

反应后的混合气态物料中包含百菌清、氯化氢、氯气、氮气以及有机杂质，混合气态物料经百菌清合成装置出口捕集百菌清后得到合成尾气，目前对该合成尾气的处理方法主要有铁屑水氯化法和碱液吸收法。

铁屑水氯化法是将铁屑浸泡在水氯化塔中，再将合成尾气通入水氯化塔中进行吸收，去除其中的氯化氢和氯气；铁屑水氯化法的缺点是反应条件不易控制，且防腐处理成本以及运行和维修成本均较高。

碱液吸收法为合成尾气先经过降膜吸收塔与水接触，氯化氢气体基本被水吸收，得到盐酸，然后再用烧碱吸收剩余的氯气和氯化氢气体，得到主要成分为次氯酸钠的溶液；碱液吸收法也存在诸多缺点，一是合成尾气中含有多种成分的有机杂质，这些有机杂质易进入盐酸中，导致盐酸用途受限；二是氯气在吸收过程中会转化为次氯酸钠，降低了氯气的利用率。

中国专利CN216630291U公开一种百菌清氯化尾气的回收装置，包括氯化氢吸收塔系统、浓硫酸干燥塔系统、压缩系统、冷凝冷冻系统以及碱洗后处理系统，百菌清氯化尾气排放口与氯化氢吸收塔系统的下部进气口由管路连接，氯化氢吸收塔系统的顶部出气口与浓硫酸干燥塔系统的下部进气口由管路连接，浓硫酸干燥塔系统的顶部出气口与压缩系统进气口由管路连接，压缩系统出气口与冷凝冷冻系统进气口由管路连接，冷凝冷冻系统出气口与碱洗后处理系统进气口由管路连接。该专利使用冷凝冷冻系统回收尾气中的氯气，且氯气重新利用时需要汽化处理，增加了生产成本；同时，在氯化氢气体脱除前没有对尾气中的有机杂质进行处理，导致盐酸用途受限。

中国专利CN101961588A公开一种百菌清氯化尾气中氯气的回收方法，该方法是将百菌清氯化尾气输入降膜吸收塔中，采用水在降膜吸收塔内循环回收全部氯化氢，之后用硅油玻璃棉初期脱除水分和盐酸液滴，然后再用浓硫酸深度脱除余下水分和盐酸液滴，最后用碳分子筛对氯气进行吸附，从而分离氮气排入大气，吸附的氯气在解吸塔中解吸增压重新回到系统中利用。该专利在氯化氢气体脱除前也没有对尾气中的有机杂质进行处理，同样限制了盐酸的用途；且其采用分子筛吸附氯气，后续还需要对吸附的氯气再次处理，增加了生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种百菌清合成尾气回收系统，在百菌清合成装置与一级吸收器之间设置硫酸洗涤塔，通过硫酸洗涤塔先脱除合成尾气中的有机杂质，避免了有机杂质进入盐酸中，保证了盐酸的质量；干燥后的含有氯气的净化尾气直接送回百菌清合成装置中循环使用，降低了生产成本。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

所述的百菌清合成尾气回收系统，包括依次连接的百菌清合成装置、一级吸收器、二级吸收器和硫酸干燥塔，其特点是，百菌清合成装置通过硫酸洗涤塔与一级吸收器、二级吸收器、硫酸干燥塔依次连接；硫酸洗涤塔顶部设置洗涤气出口，上部设置硫酸入口一、循环硫酸进口一，下部设置合成尾气入口；洗涤气出口与一级吸收器顶部连接，合成尾气入口与百菌清合成装置连接。

其中：

所述的硫酸洗涤塔底部通过循环泵一与循环硫酸进口一连接。

所述的一级吸收器顶部设置洗涤气入口，上部设置稀盐酸入口，下部设置一级气体出口；洗涤气入口与洗涤气出口连接，稀盐酸入口与二级吸收器底部连接，一级气体出口与二级吸收器顶部连接。

所述的一级吸收器上部还设置一级循环水出口，下部还设置一级循环水入口；一级吸收器底部连接盐酸产品储罐。

所述的二级吸收器顶部设置一级气体入口，上部设置生产水入口，下部设置二级气体出口，底部设置稀盐酸出口；一级气体入口连接一级气体出口，稀盐酸出口连接稀盐酸入口，二级气体出口连接硫酸干燥塔。

所述的二级吸收器上部还设置二级循环水出口，下部还设置二级循环水入口。

所述的生产水入口连接的管线上设置流量调节阀。

所述的硫酸干燥塔顶部设置净化尾气出口，上部设置硫酸入口二、循环硫酸进口二，下部设置二级气体入口；二级气体入口连接二级气体出口。

所述的硫酸干燥塔底部通过循环泵二与循环硫酸进口二连接。

所述的净化尾气出口通过引风机与百菌清合成装置连接。

本实用新型的合成反应过程如下：

间苯二甲腈与氯气反应后的混合气态物料中包含百菌清、氯化氢、氯气、氮气以及有机杂质，混合气态物料经百菌清合成装置出口捕集百菌清后得到合成尾气；该合成尾气从合成尾气入口进入硫酸洗涤塔中，硫酸入口一进入的硫酸对合成尾气进行洗涤，脱除有机杂质，氯化氢、氯气、氮气形成洗涤气从洗涤气出口排出，之后由洗涤气入口进入一级吸收器中，硫酸洗涤塔底部的硫酸吸收液由循环泵一送至塔顶，经循环硫酸进口一进入硫酸洗涤塔循环使用。

来自二级吸收器的稀盐酸由稀盐酸入口进入一级吸收器中，稀盐酸与洗涤气接触，吸收洗涤气中的部分氯化氢气体，因洗涤气中氯化氢浓度较高，所以稀盐酸可增浓至31-33wt%，形成合格的盐酸产品，进入盐酸产品储罐中备用；洗涤气中剩余的氯化氢、氯气、氮气形成一级气体从一级气体出口排出，由一级气体入口进入二级吸收器；生产水从生产水入口进入二级吸收器，与一级气体接触，吸收其中的部分氯化氢气体生成稀盐酸，从二级吸收器底部的稀盐酸出口排出，进入到一级吸收器中继续吸收增浓；在二级吸收器中氯化氢气体被部分吸收，可以通过流量调节阀控制生产水流量；剩余气体中主要含氯气、氮气和少量氯化氢，该剩余气体形成二级气体，由二级气体出口排出，从二级气体入口进入硫酸干燥塔中。

在硫酸干燥塔中，硫酸入口二进入的硫酸对二级气体进行干燥，脱除气体中夹带的水分，干燥后的气体由净化尾气出口排出，经引风机送入百菌清合成装置中；其中氯气作为反应原料继续参与反应，少量氯化氢气体可以部分代替原工艺中的氮气作为稀释气调节反应组分浓度，控制反应过程；硫酸干燥塔底部的硫酸吸收液由循环泵二送至塔顶，由循环硫酸进口二进入硫酸干燥塔循环使用。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型中，百菌清合成装置通过硫酸洗涤塔与一级吸收器、二级吸收器、硫酸干燥塔依次连接。本实用新型最大的特点是在百菌清合成装置与一级吸收器之间设置硫酸洗涤塔，通过硫酸洗涤塔先脱除合成尾气中的有机杂质，避免了有机杂质进入盐酸中，保证了盐酸产品的质量。

本实用新型设置一级吸收器、二级吸收器，对合成尾气中的氯化氢气体进行了两级梯度吸收，一级吸收器中稀盐酸作为吸收液，二级吸收器中生产水作为吸收液，两级吸收过程中氯化氢气体的浓度均高于吸收液中氯化氢的浓度，有利于氯化氢气体的吸收，提高了合成尾气中氯化氢气体的去除率，同时得到了高浓、高质量的盐酸产品。

本实用新型设置硫酸干燥塔对二级气体进行干燥，脱除气体中夹带的水分，干燥后的气体主要含氯气、氮气和少量氯化氢，其中氯气作为反应原料继续参与反应，使得吨产品的氯气消耗量降低了38%，同时避免了碱液的使用；另外，少量的氯化氢可以部分代替原工艺中的氮气作为稀释气调节反应组分浓度，降低了高纯氮气的消耗。

综上，本实用新型避免了有机杂质进入盐酸中，保证了盐酸的质量；干燥后的含有氯气的净化尾气直接送回百菌清合成装置中循环使用，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1、百菌清合成装置；2、硫酸洗涤塔；201、洗涤气出口；202、硫酸入口一；203、循环硫酸进口一；204、合成尾气入口；205、循环泵一；3、一级吸收器；301、洗涤气入口；302、稀盐酸入口；303、一级循环水出口；304、一级循环水入口；305、一级气体出口；4、二级吸收器；401、一级气体入口；402、二级气体出口；403、稀盐酸出口；404、二级循环水入口；405、二级循环水出口；406、生产水入口；407、流量调节阀；5、硫酸干燥塔；501、硫酸入口二；502、二级气体入口；503、净化尾气出口；504、循环硫酸进口二；505、循环泵二；6、引风机；7、盐酸产品储罐。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步描述。

实施例1

如图1所示，所述的百菌清合成尾气回收系统，包括依次连接的百菌清合成装置1、一级吸收器3、二级吸收器4和硫酸干燥塔5，其特点是，百菌清合成装置1通过硫酸洗涤塔2与一级吸收器3、二级吸收器4、硫酸干燥塔5依次连接，硫酸洗涤塔2顶部设置洗涤气出口201，上部设置硫酸入口一202、循环硫酸进口一203，下部设置合成尾气入口204；洗涤气出口201与一级吸收器3顶部连接，合成尾气入口204与百菌清合成装置1连接。

硫酸洗涤塔2底部通过循环泵一205与循环硫酸进口一203连接。

一级吸收器3顶部设置洗涤气入口301，上部设置稀盐酸入口302，下部设置一级气体出口305；洗涤气入口301与洗涤气出口201连接，稀盐酸入口302与二级吸收器4底部连接，一级气体出口305与二级吸收器4顶部连接。

一级吸收器3上部还设置一级循环水出口303，下部还设置一级循环水入口304；一级吸收器3底部连接盐酸产品储罐7。

二级吸收器4顶部设置一级气体入口401，上部设置生产水入口406，下部设置二级气体出口402，底部设置稀盐酸出口403；一级气体入口401连接一级气体出口305，稀盐酸出口403连接稀盐酸入口302，二级气体出口402连接硫酸干燥塔5。

二级吸收器4上部还设置二级循环水出口405，下部还设置二级循环水入口404。

生产水入口406连接的管线上设置流量调节阀407。

硫酸干燥塔5顶部设置净化尾气出口503，上部设置硫酸入口二501、循环硫酸进口二504，下部设置二级气体入口502；二级气体入口502连接二级气体出口402。

硫酸干燥塔5底部通过循环泵二505与循环硫酸进口二504连接。

净化尾气出口503通过引风机6与百菌清合成装置1连接。

本实用新型的尾气回收过程如下：

间苯二甲腈与氯气反应后的混合气态物料中包含百菌清、氯化氢、氯气、氮气以及有机杂质，混合气态物料经百菌清合成装置1出口捕集百菌清后得到合成尾气；该合成尾气从合成尾气入口204进入硫酸洗涤塔2中，硫酸入口一202进入的硫酸对合成尾气进行洗涤，脱除有机杂质，氯化氢、氯气、氮气形成洗涤气从洗涤气出口201排出，之后由洗涤气入口301进入一级吸收器3中，硫酸洗涤塔2底部的硫酸吸收液由循环泵一205送至塔顶，经循环硫酸进口一203进入硫酸洗涤塔2循环使用。

来自二级吸收器4的稀盐酸由稀盐酸入口302进入一级吸收器3中，稀盐酸与洗涤气接触，吸收洗涤气中的部分氯化氢气体，因洗涤气中氯化氢浓度较高，所以稀盐酸可增浓至31-33wt%，形成合格的盐酸产品，进入盐酸产品储罐7中备用；洗涤气中剩余的氯化氢、氯气、氮气形成一级气体从一级气体出口305排出，由一级气体入口401进入二级吸收器4；生产水从生产水入口406进入二级吸收器4，与一级气体接触，吸收其中的部分氯化氢气体生成稀盐酸，从二级吸收器4底部的稀盐酸出口403排出，进入到一级吸收器3中继续吸收增浓；在二级吸收器4中氯化氢气体被部分吸收，可以通过流量调节阀407控制生产水流量；剩余气体中主要含氯气、氮气和少量氯化氢，该剩余气体形成二级气体，由二级气体出口402排出，从二级气体入口502进入硫酸干燥塔5中。

在硫酸干燥塔5中，硫酸入口二501进入的硫酸对二级气体进行干燥，脱除气体中夹带的水分，干燥后的气体由净化尾气出口503排出，经引风机6送入百菌清合成装置1中；其中氯气作为反应原料继续参与反应，少量氯化氢气体可以部分代替原工艺中的氮气作为稀释气调节反应组分浓度，控制反应过程；硫酸干燥塔5底部的硫酸吸收液由循环泵二505送至塔顶，由循环硫酸进口二504进入硫酸干燥塔5循环使用。

Claims (10)

1.一种百菌清合成尾气回收系统，包括依次连接的百菌清合成装置（1）、一级吸收器（3）、二级吸收器（4）和硫酸干燥塔（5），其特征在于：百菌清合成装置（1）通过硫酸洗涤塔（2）与一级吸收器（3）、二级吸收器（4）、硫酸干燥塔（5）依次连接；硫酸洗涤塔（2）顶部设置洗涤气出口（201），上部设置硫酸入口一（202）、循环硫酸进口一（203），下部设置合成尾气入口（204）；洗涤气出口（201）与一级吸收器（3）顶部连接，合成尾气入口（204）与百菌清合成装置（1）连接。

2.根据权利要求1所述的百菌清合成尾气回收系统，其特征在于：硫酸洗涤塔（2）底部通过循环泵一（205）与循环硫酸进口一（203）连接。

3.根据权利要求1所述的百菌清合成尾气回收系统，其特征在于：一级吸收器（3）顶部设置洗涤气入口（301），上部设置稀盐酸入口（302），下部设置一级气体出口（305）；洗涤气入口（301）与洗涤气出口（201）连接，稀盐酸入口（302）与二级吸收器（4）底部连接，一级气体出口（305）与二级吸收器（4）顶部连接。

4.根据权利要求3所述的百菌清合成尾气回收系统，其特征在于：一级吸收器（3）上部还设置一级循环水出口（303），下部还设置一级循环水入口（304）；一级吸收器（3）底部连接盐酸产品储罐（7）。

5.根据权利要求3所述的百菌清合成尾气回收系统，其特征在于：二级吸收器（4）顶部设置一级气体入口（401），上部设置生产水入口（406），下部设置二级气体出口（402），底部设置稀盐酸出口（403）；一级气体入口（401）连接一级气体出口（305），稀盐酸出口（403）连接稀盐酸入口（302），二级气体出口（402）连接硫酸干燥塔（5）。

6.根据权利要求5所述的百菌清合成尾气回收系统，其特征在于：二级吸收器（4）上部还设置二级循环水出口（405），下部还设置二级循环水入口（404）。

7.根据权利要求5所述的百菌清合成尾气回收系统，其特征在于：生产水入口（406）连接的管线上设置流量调节阀（407）。

8.根据权利要求5所述的百菌清合成尾气回收系统，其特征在于：硫酸干燥塔（5）顶部设置净化尾气出口（503），上部设置硫酸入口二（501）、循环硫酸进口二（504），下部设置二级气体入口（502）；二级气体入口（502）连接二级气体出口（402）。

9.根据权利要求8所述的百菌清合成尾气回收系统，其特征在于：硫酸干燥塔（5）底部通过循环泵二（505）与循环硫酸进口二（504）连接。

10.根据权利要求8所述的百菌清合成尾气回收系统，其特征在于：净化尾气出口（503）通过引风机（6）与百菌清合成装置（1）连接。

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