CN220824659U - 一种高温氯化氢吸收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高性能纤维聚合尾气处理装置领域，特别涉及一种高温氯化氢吸收装置，包括氯化氢尾气冷凝装置、氯化氢喷淋吸收装置、酸碱中和吸收装置和盐酸储存装置。与现有技术相比，该装置在氯化氢喷淋吸收装置之前增加了氯化氢尾气冷凝装置，增加了氯化氢尾气在喷淋吸收装置中的吸收度，解决了高温氯化氢气体吸收度小的问题，另外，采用三级喷淋吸收装置及尾气碱液酸碱中和器使氯化氢完全吸收，排放的尾气符合国家有关标准，满足了PBO聚合工艺过程中高温氯化氢尾气难以吸收的问题。

Description

一种高温氯化氢吸收装置

技术领域

本实用新型属于新材料环保处理领域，具体提供了一种高温氯化氢吸收装置。

背景技术

聚对苯撑苯并双噁唑（PBO）纤维是目前综合性能最好的高性能有机纤维，具有高强度、高模量、耐高温和高阻燃的特点，被誉为21世纪的超级纤维。目前，PBO聚合常采用脱氯化氢缩聚工艺，即以二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸单体进行反应，在聚合反应进行之前需要脱除氯化氢气体，使二氨基间苯二酚盐酸盐具有反应活性。

但是，缩聚反应在较高的温度下进行，脱除的氯化氢气体温度也较高，氯化氢气体温度越高，在水中的溶解度越低，造成氯化氢气体采用普通喷淋形式时难以有效完全吸收。如何有效完全的吸收和利用氯化氢气体，不仅关系着企业的经济效益，而且关乎环境保护问题。

现有技术中，公开号为CN217662445U的实用新型专利公开了一种氯化氢尾气回收设备，包括尾气混合器和喷淋装置，尾气混合器上设循环水管、出气管和补水管，循环水管连通氯化氢尾气总管并设有水力喷射泵，出气管连接喷淋装置的进气口，补水管连接喷淋装置的储水槽，喷淋装置的喷淋头连接进水管。该装置采用的尾气混合器利用水力喷射泵可实现氯化氢尾气与水混合后吸收，再串联喷淋装置并用水作为吸收液。虽然其一定程度上满足了PBO聚合工艺过程中氯化氢尾气的吸收，但因为聚合产生的高温氯化氢吸收度较低，还是不能有效的完全吸收高温氯化氢。

发明内容

本实用新型针对上述技术存在的问题，提供了一种高温氯化氢吸收装置，包括氯化氢尾气冷凝装置、氯化氢喷淋吸收装置、酸碱中和吸收装置和盐酸储存装置。与现有技术相比，该装置在氯化氢喷淋吸收装置之前增加了氯化氢尾气冷凝装置，增加了氯化氢尾气在喷淋吸收装置中的吸收度，解决了高温氯化氢气体吸收度小的问题，另外，采用三级喷淋吸收装置及尾气碱液酸碱中和器使氯化氢完全吸收，排放的尾气符合国家有关标准，满足了PBO聚合工艺过程中高温氯化氢尾气难以吸收的问题。

本实用新型与现有技术相比，主要特点在于增加了氯化氢尾气冷凝装置，利用强制冷凝降低氯化氢尾气的温度，从而增加了氯化氢尾气在喷淋吸收装置中的吸收度；同时通过设置三级喷淋吸收装置，最终可获得浓度在20 wt%以上的盐酸溶液，提高了废气的利用率。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种高温氯化氢吸收装置，包括顺次连接的氯化氢尾气冷凝装置、三级喷淋吸收装置和酸碱中和吸收装置，其中氯化氢尾气冷凝装置包括氯化氢尾气管和套装在氯化氢尾气管外侧的冷却套管，冷凝套管上连接有冷却水进水管和冷却水出水管，氯化氢尾气管穿出冷却套管的管体上设置有测温器；

所述氯化氢尾气管可以为直管或盘管或列管，当采用盘管和列管时冷却效果更好，适用于氯化氢尾气流量大温度高的工况条件。

氯化氢尾气管穿出冷却套管后连接有三级喷淋吸收装置，分别为第一级喷淋吸收装置，第二级喷淋吸收装置，第三级喷淋吸收装置，每级喷淋吸收装置结构相同，具体包括吸收塔，氯化氢尾气管连接在第一级喷淋吸收装置吸收塔中下部，吸收塔顶部设置有喷淋装置，底部为储液槽，吸收塔侧面设置有连接管路，通过该连接管路与下一级吸收塔中下部连接，且连接位置高于下一级吸收塔中的储液槽位置；喷淋装置通过喷淋管路与下一级吸收塔中的储液槽连接；第三级喷淋吸收装置的吸收塔侧面通过管路连接有酸碱中和吸收装置，第三级喷淋吸收装置的吸收塔顶部喷淋装置连接有喷淋水进管，喷淋水进管设置有电磁阀，该电磁阀与喷淋管路上设置有电磁阀相同。

酸碱中和吸收装置与第三级喷淋吸收装置的吸收塔连接的管路上设置有引风机，且该管路出口设置在酸碱中和吸收装置底部，酸碱中和吸收装置内承装有碱液，酸碱中和吸收装置顶部还设置有尾气出口，底部设置有碱液进口。

第一级喷淋吸收装置吸收塔底部的储液槽通过盐酸回管连接有盐酸储存装置，且该盐酸回管上也设置有电磁阀。

采用上述结构的装置，通过引风机为进行喷淋吸收装置的氯化氢尾气提供动力，且可以通过调整引风机功率控制氯化氢尾气在喷淋吸收装置内的停留时间，从而控制喷淋吸收的程度；喷淋液为水，自最后一级吸收塔引入装置内，与最后一级吸收塔内的氯化氢气体通过喷淋逆流吸收后形成浓度较低的盐酸溶液，并储存在底部的储液槽中，之后通过喷淋管路进入上一级吸收塔中，与上一级的氯化氢尾气接触吸收，盐酸的浓度进一步提升，重复上述过程后，可在第一吸收塔底部获得浓度较高的盐酸溶液，并通过盐酸管路送入盐酸储存装置。

优选的，在第一级吸收塔储液槽底部以及酸碱中和吸收装置底部均设置有pH计，其中第一级吸收塔储液槽底部的pH计用以测量其中盐酸的浓度；而酸碱中和吸收装置底部的pH计用以测量碱中和吸收装置中液体的pH。

优选的，在酸碱中和吸收装置尾气出口上也设置有风机，用以及时排出经过净化吸收后的尾气。

优选的，所选用的喷淋装置为喷淋头，且每级喷淋吸收装置中的喷淋头数量至少为一个。

在优选的实施方式中，每一级吸收塔储液槽内还设置有液位计，当液位超过预设值后，可实时检测储液槽中的液位高度，当液位高度过高时可通过喷淋管路上设置有电磁阀提高向上一级输送的喷淋量，而第一级吸收塔的储液槽则通过该盐酸回管上的电磁阀提高盐酸回送速度。

作为另一种优选的实施方式，在盐酸储存装置上也设置有盐酸输送管，该盐酸输送管可与最后一级吸收塔顶部喷淋装置连接，当盐酸储存装置内盐酸浓度较低时，可直接利用该盐酸作为喷淋液，从而进一步提高盐酸的浓度。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）该装置在氯化氢喷淋吸收装置之前增加了氯化氢尾气冷凝装置，增加了氯化氢尾气在喷淋液吸收装置中的吸收度，解决了高温氯化氢气体吸收度小的问题，

（2）采用三级喷淋吸收装置及尾气碱液酸碱中和器使氯化氢完全吸收，排放的尾气符合国家有关标准，满足了PBO聚合工艺过程中高温氯化氢尾气难以完全吸收的问题。

（3）由于在三级喷淋吸收之前增加氯化氢冷却装置，增大了氯化氢吸收度，并通过三级循环喷淋，可以获得浓度在20 wt%以上的盐酸溶液。

附图说明

图1为本实用新型所述高温氯化氢吸收装置的结构示意图，

图中1为氯化氢尾气管、2为冷却水出水管、3为冷凝套管、4为冷却水进水管、5为测温器、6为第一级喷淋吸收装置、7为第二级喷淋吸收装置、8为第三级喷淋吸收装置、9为盐酸储存装置、10为碱液进口、11为酸碱中和吸收装置、12为尾气出口、13为喷淋水进管、14为电磁阀、15为引风机、16为液位计、17为pH计、18为连接管路、19为喷淋装置、20为吸收塔、21为喷淋管路、22为储液槽、23为盐酸回管。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本实用新型的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本实用新型上述内容所实现的技术均属于本实用新型的范围，除特殊说明外，下述实施例中均采用常规现有技术完成。

实施例1

如图1所示，一种高温氯化氢吸收装置，包括顺次连接的氯化氢尾气冷凝装置、三级喷淋吸收装置和酸碱中和吸收装置，其中氯化氢尾气冷凝装置包括氯化氢尾气管1和套装在氯化氢尾气管外侧的冷却套管3，冷凝套管3上连接有冷却水进水管4和冷却水出水管2，氯化氢尾气管1穿出冷却套管的管体上设置有测温器5；

优选的，所述氯化氢尾气管1为直管或盘管或列管，当采用盘管和列管时冷却效果更好，适用于氯化氢尾气流量大温度高的工况条件。

通过测温器5检测氯化氢出气温度，当温度过高时则通过提高冷却水水量来降低氯化氢出气温度。

氯化氢尾气管穿出冷却套管后连接有三级喷淋吸收装置，分别为第一级喷淋吸收装置6，第二级喷淋吸收装置7，第三级喷淋吸收装置8，每级喷淋吸收装置结构相同，具体包括吸收塔20，氯化氢尾气管1连接在第一级喷淋吸收装置吸收塔20中下部，吸收塔20顶部设置有喷淋装置19，底部为储液槽22，吸收塔侧面设置有连接管路18，通过该连接管路与下一级吸收塔中下部连接，且连接位置高于下一级吸收塔中的储液槽位置；喷淋装置19通过喷淋管路21与下一级吸收塔中的储液槽连接，且该喷淋管路21上设置有电磁阀用以控制喷淋开关和喷淋量；第三级喷淋吸收装置8的吸收塔侧面通过管路连接有酸碱中和吸收装置11，第三级喷淋吸收装置8的吸收塔顶部喷淋装置连接有喷淋水进管13，喷淋水进管13设置有电磁阀14，该电磁阀14与喷淋管路上设置有电磁阀相同。本申请中所选用的喷淋装置为喷淋头，且其数量至少为一个。

酸碱中和吸收装置11与第三级喷淋吸收装置8的吸收塔连接的管路上设置有引风机15，且该管路出口设置在酸碱中和吸收装置11底部，酸碱中和吸收装置内承装有碱液，酸碱中和吸收装置11顶部还设置有尾气出口12，底部设置有碱液进口10。

第一级喷淋吸收装置6吸收塔底部的储液槽22通过盐酸回管23连接有盐酸储存装置9，且该盐酸回管23上也设置有电磁阀。

采用上述结构的装置，通过引风机为进行喷淋吸收装置的氯化氢尾气提供动力，且可以通过调整引风机功率控制氯化氢尾气在喷淋吸收装置内的停留时间，从而控制喷淋吸收的程度；喷淋液为水，自最后一级吸收塔引入装置内，与最后一级吸收塔内的氯化氢气体通过喷淋逆流吸收后形成浓度较低的盐酸溶液，并储存在底部的储液槽中，之后通过喷淋管路进入上一级吸收塔中，与上一级的氯化氢尾气接触吸收，盐酸的浓度进一步提升，重复上述过程后，可在第一吸收塔底部获得浓度较高的盐酸溶液，并通过盐酸管路送入盐酸储存装置。

优选的，在第一级吸收塔储液槽22底部以及酸碱中和吸收装置11底部均设置有pH计17，其中第一级吸收塔储液槽底部的pH计用以测量其中盐酸的浓度，当其浓度过低时，可控制引风机降低氯化氢流速，使其在各级吸收塔内的停留时间延长，可以更好的与喷淋液接触，从而提高喷淋液中氯化氢浓度，提高盐酸的浓度，通过这种控制，可在第一级吸收塔储液槽内获得浓度在20 wt%以上的盐酸溶液。

而酸碱中和吸收装置底部的pH计用以测量碱中和吸收装置中液体的pH，当该处pH小于7时，则需要通过碱液进口向酸碱中和吸收装置内补充碱液，当酸碱中和吸收装置中液体过多时，碱液进口还可以作为排液口排出碱液，但是碱液的液位一定要高于其连接的管路出口，避免未被吸收的氯化氢气体直接外溢；优选的，在酸碱中和吸收装置尾气出口上也设置有风机，用以及时排出经过净化吸收后的尾气。

在优选的实施方式中，每一级吸收塔储液槽内还设置有液位计16，当液位超过预设值后，可实时检测储液槽中的液位高度，当液位高度过高时可通过喷淋管路上设置有电磁阀提高向上一级输送的喷淋量，而第一级吸收塔的储液槽则通过该盐酸回管上的电磁阀提高盐酸回送速度。

实施例2

本实施例的结构与实施例1相同，不同之处在于在盐酸储存装置9上也设置有盐酸输送管，该盐酸输送管与第三级喷淋吸收装置8的吸收塔顶部喷淋装置连接，当盐酸储存装置内盐酸浓度较低时，可直接利用该盐酸作为喷淋液，从而进一步提高盐酸的浓度。

无论采用哪种方案，本申请所述的连接管路均采用耐酸材料制备而成，避免氯化氢气体或盐酸溶液对管路造成腐蚀，吸收塔内层也设置有耐酸涂层，从而延长整个装置的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在实用新型揭露的技术范围内，根据实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高温氯化氢吸收装置，包括顺次连接的氯化氢尾气冷凝装置、三级喷淋吸收装置和酸碱中和吸收装置，其特征在于：其中氯化氢尾气冷凝装置包括氯化氢尾气管（1）和套装在氯化氢尾气管外侧的冷凝套管（3），冷凝套管（3）上连接有冷却水进水管（4）和冷却水出水管（2），氯化氢尾气管（1）穿出冷凝套管的管体上设置有测温器（5）；

氯化氢尾气管（1）穿出冷凝套管后顺次连接有三级喷淋吸收装置，分别为第一级喷淋吸收装置（6），第二级喷淋吸收装置（7），第三级喷淋吸收装置（8），每级喷淋吸收装置结构相同，具体包括吸收塔（20），氯化氢尾气管（1）连接在第一级喷淋吸收装置吸收塔（20）中下部，吸收塔（20）顶部设置有喷淋装置（19），底部为储液槽（22），吸收塔侧面设置有连接管路（18），通过该连接管路与下一级吸收塔中下部连接，且连接位置高于下一级吸收塔中的储液槽位置；

喷淋装置（19）通过喷淋管路（21）与下一级吸收塔中的储液槽连接；第三级喷淋吸收装置（8）的吸收塔侧面通过管路连接有酸碱中和吸收装置（11），第三级喷淋吸收装置（8）的吸收塔顶部喷淋装置连接有喷淋水进管（13），喷淋水进管（13）设置有电磁阀（14）；

酸碱中和吸收装置（11）与第三级喷淋吸收装置（8）的吸收塔连接的管路上设置有引风机（15），且该管路出口设置在酸碱中和吸收装置（11）底部，酸碱中和吸收装置（11）顶部还设置有尾气出口（12），底部设置有碱液进口（10）。

2.根据权利要求1所述高温氯化氢吸收装置，其特征在于：所述氯化氢尾气管（1）为直管或盘管或列管。

3.根据权利要求1所述高温氯化氢吸收装置，其特征在于：所选用的喷淋装置为喷淋头，且每级喷淋吸收装置中的喷淋头数量至少为一个。

4.根据权利要求1所述高温氯化氢吸收装置，其特征在于：第一级喷淋吸收装置（6）吸收塔底部的储液槽（22）通过盐酸回管（23）连接有盐酸储存装置（9）。

5.根据权利要求1所述高温氯化氢吸收装置，其特征在于：在第一级吸收塔储液槽（22）底部以及酸碱中和吸收装置（11）底部均设置有pH计（17）。

6.根据权利要求1所述高温氯化氢吸收装置，其特征在于：每一级吸收塔储液槽内还设置有液位计（16）。

7.根据权利要求1所述高温氯化氢吸收装置，其特征在于：在盐酸储存装置（9）上设置有盐酸输送管，该盐酸输送管与第三级喷淋吸收装置（8）的吸收塔顶部喷淋装置连接。