氯化氫與二氧化硫的分離裝置及其分離方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氯化氫與二氧化硫混合氣體或混合溶液的分離技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在氯堿化工的尾氣或排放溶液中，經(jīng)常會(huì)有氯化氫和二氧化硫的混合物，如何將它們分離后回收利用，是傳統(tǒng)工藝中不能很好解決的問題。
[0003]專利申請?zhí)枮?012105922726的一種酰氯化反應(yīng)尾氣的治理方法中，(I)將酰氯化反應(yīng)尾氣入三級串聯(lián)氯化氫降膜吸收塔，一級氯化氫降膜吸收塔中吸收液成為鹽酸入鹽酸儲(chǔ)罐；(2)經(jīng)三級氯化氫降膜吸收塔吸收氯化氫氣體后的尾氣，再經(jīng)兩級串聯(lián)氨水吸收塔，尾氣中二氧化硫氣體在一級氨水吸收塔中被氨水吸收，殘余尾氣進(jìn)二級氨水吸收塔；
[3]制備亞硫酸銨水溶液；(4)以對氯苯胺及一級氯化氫降膜吸收塔中回收鹽酸為原料，滴加亞硝酸鈉水溶液，生成氯化重氮對氯苯；(5)向亞硫酸銨水溶液中滴加氯化重氮對氯苯，生成重氮對氯苯二磺酸鹽；(6)向重氮對氯苯二磺酸鹽中滴加回收鹽酸，制備對氯苯肼鹽酸鹽。該方法中采用多種外加劑，使得回收和排放的尾氣中的成分更加復(fù)雜，回收成本較高，不利于環(huán)境保護(hù)。
[0004]專利申請?zhí)枮?011103166128的發(fā)明公開了一種氯化氫和二氧化硫混合氣體的分離回收方法，一，首先將磺化反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫和二氧化硫混合氣體，通過鼓泡器洗氣后，混合氣體進(jìn)入鼓泡器，除去其它遇水分解的物質(zhì)，從其中出來的氣體含氯化氫、二氧化硫和水蒸氣；步驟二，進(jìn)行一級降膜吸收；步驟三，進(jìn)行二級填料吸收；步驟四，進(jìn)行二氧化硫填料吸收；步驟五，尾氣處理。該發(fā)明的吸收解吸步驟過多，設(shè)備投入過大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:
本發(fā)明提供了一種分離比較徹底、可以充分利用兩種有效成分的氯化氫與二氧化硫的分離裝置及其分離方法。
[0006]技術(shù)方案:
氯化氫與二氧化硫的分離裝置，具有分離塔、負(fù)壓罐、鹽酸罐、反應(yīng)塔、堿液罐這些部件；
分離塔頂部具有頂部混合氣體或混合溶液入口、塔頂氣體出口，上部有降膜吸收裝置，中部有加熱裝置，下部有鹽酸收集槽和酸液出口 ；
混合氣體或混合溶液中的氯化氫和部分的二氧化硫經(jīng)過降膜吸收裝置被水吸收，形成的溶液流經(jīng)加熱裝置，氯化氫基本不會(huì)釋放，而大部分的二氧化硫釋放出來，從塔頂氣體出口排出；
其余溶液流入鹽酸收集槽，從酸液出口流出進(jìn)入鹽酸罐，鹽酸罐有成品酸出口 ；
塔頂氣體出口排出的氣體通過管道連接到負(fù)壓罐入口并被收集，負(fù)壓罐出口有管道連接反應(yīng)塔的入口； 反應(yīng)塔有堿液入口，堿液罐有堿液出口，堿液出口有管道連接堿液入口 ；
二氧化硫從負(fù)壓罐的出口出來，進(jìn)入反應(yīng)塔，與從堿液罐流入的堿液起中和反應(yīng)，形成亞硫酸鈉溶液，從反應(yīng)塔塔底的反應(yīng)產(chǎn)物出口排放出去；反應(yīng)塔的塔頂有凈化氣體出口，供凈化氣流到空中。
[0007]本發(fā)明中，分離塔上部還可以有回流氣體入口，鹽酸罐還可以有罐頂氣體出口，罐頂氣體出口有管道連接到回流氣體入口 ；鹽酸罐中有少量氯化氫被釋放出來，從其罐頂氣體出口釋放出去，回流到分離塔的氣體入口，與原料溶液匯合進(jìn)入分離循環(huán)過程，使得硫化氫被充分吸收進(jìn)入溶液、二氧化硫被充分釋放流進(jìn)負(fù)壓罐。
[0008]本發(fā)明中，罐頂氣體出口與回流氣體入口之間的管道中還可以連接有洗氣瓶，或者，塔頂氣體出口與負(fù)壓罐的入口之間的管道中也可以連接有洗氣瓶；洗氣瓶中存有亞硫酸氫納溶液，吸收少量的氯化氫，置換出少許二氧化硫，使得收集的二氧化硫尾氣更多更純。
[0009]本發(fā)明中，所述的加熱裝置給溶液加熱的溫度嘴還為40_60°C，此時(shí)二氧化硫大部分釋放，氯化氫則幾乎沒有釋放出來，氯化氫形成31%左右濃度的鹽酸從所述的成品酸出口出去；
本發(fā)明中，所述的負(fù)壓罐內(nèi)的壓力優(yōu)選為0.4-0.6大氣壓，便于吸收二氧化硫氣體；所述的堿液優(yōu)選為15%左右的氫氧化鈉溶液，吸收二氧化硫干凈徹底。
[0010]本發(fā)明中，所述的反應(yīng)塔的塔底還可以設(shè)置有位置稍高于反應(yīng)產(chǎn)物出口的反應(yīng)液回流出口，形成的亞硫酸鈉溶液因濃度較低，經(jīng)過堿液罐再回流參與中和反應(yīng)循環(huán)過程，使得堿液被充分利用，形成較高濃度的亞硫酸鈉溶液排放出去。
[0011]有益效果:
本發(fā)明可以用于分離氯化氫和二氧化硫的混合溶液或者混合氣體，分離比較徹底；并且可以充分吸收和利用這兩種有效成分。而且設(shè)備比較簡單，流程短，能耗低，幾乎沒有廢氣污染排放，有利于環(huán)境保護(hù)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的一個(gè)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1-分離塔、2-加熱裝置、3-混合氣體或混合溶液入口、4_降膜吸收裝置、5-塔頂氣體出口、6_洗氣瓶、7-負(fù)壓罐、8-回流氣體入口、9_罐頂氣體出口、10-成品酸出口、11-鹽酸罐、12-酸液出口、20-鹽酸收集槽、13-反應(yīng)塔、14-凈化氣體出口、15-堿液罐、16-反應(yīng)液回流出口、17-反應(yīng)產(chǎn)物出口。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖所述的氯化氫與二氧化硫的分離裝置，具有分離塔1、鹽酸罐11、負(fù)壓罐7、反應(yīng)塔13、堿液罐15這些部件。
[0014]分離塔I頂部具有頂部混合氣體或混合溶液入口 3、塔頂氣體出口 5，上部有降膜吸收裝置4，中部有加熱裝置2，下部有鹽酸收集槽20和酸液出口。
[0015]混合氣體或混合溶液中的氯化氫和部分的二氧化硫經(jīng)過降膜吸收裝置4被水吸收，形成的溶液流經(jīng)加熱裝置2，氯化氫基本不會(huì)釋放，而大部分的二氧化硫釋放出來，從塔頂氣體出口 5排出；其余溶液流入鹽酸收集槽20，從酸液出口 12流出進(jìn)入鹽酸罐11，鹽酸罐11有成品酸出口 10。
[0016]少量氯化氫被釋放出來后，從其罐頂氣體出口 9釋放出去，回流到分離塔的氣體入口 8，與原料溶液匯合進(jìn)入分離循環(huán)過程。
[0017]塔頂氣體出口 5與負(fù)壓罐7的入口之間的管道中連接有洗氣瓶6 ;洗氣瓶6中存有亞硫酸氫納溶液。
[0018]塔頂氣體出口 5排出的氣體通過管道連接到負(fù)壓罐7入口并被收集，負(fù)壓罐7出口有管道連接反應(yīng)塔13的入口。
[0019]反應(yīng)塔13有堿液入口，堿液罐15有堿液出口，堿液出口有管道連接堿液入口。
[0020]二氧化硫從負(fù)壓罐7的出口出來，進(jìn)入反應(yīng)塔13，與從堿液罐15流入的堿液起中和反應(yīng)，形成亞硫酸鈉溶液，從反應(yīng)塔塔底的反應(yīng)產(chǎn)物出口 17排放出去；反應(yīng)塔13的塔頂有凈化氣體出口 14，供凈化氣流到空中。
[0021]工作時(shí)，所述的加熱裝置2給溶液加熱的溫度為50°C左右，形成31%左右濃度的鹽酸從所述的成品酸出口 10出去；所述的負(fù)壓罐7內(nèi)的壓力為0.5大氣壓；所述的堿液為15%左右的氫氧化鈉溶液。
[0022]所述的反應(yīng)塔13的塔底還設(shè)置有位置稍高于反應(yīng)產(chǎn)物出口 17的反應(yīng)液回流出口16，形成的亞硫酸鈉溶液因濃度較低，經(jīng)過堿液罐再回流參與中和反應(yīng)循環(huán)過程，使得堿液被充分利用，形成較高濃度的亞硫酸鈉溶液排放出去。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氯化氫與二氧化硫的分離裝置，具有分離塔(1)、鹽酸罐(11)這些部件，其特征在于:還有負(fù)壓罐(7)、反應(yīng)塔(13)、堿液罐(15)； 分離塔(I)頂部具有頂部混合氣體或混合溶液入口(3)、塔頂氣體出口(5)，上部有降膜吸收裝置(4)，中部有加熱裝置(2)，下部有鹽酸收集槽(20)和酸液出口(12); 混合氣體或混合溶液中的氯化氫和部分的二氧化硫經(jīng)過降膜吸收裝(4)被水吸收，形成的溶液流經(jīng)加熱裝置(2)加熱，氯化氫基本不會(huì)釋放，而大部分的二氧化硫釋放出來，從塔頂氣體出口(5)排出； 其余溶液流入鹽酸收集槽(20 )，從酸液出口( 12 )流出進(jìn)入鹽酸罐(11)，鹽酸罐(11)有成品酸出口(10)； 塔頂氣體出口( 5 )排出的氣體通過管道連接到負(fù)壓罐(7 )入口并被收集，負(fù)壓罐(7 )出口有管道連接反應(yīng)塔(13)的入口 ； 反應(yīng)塔(13)有堿液入口，堿液罐(15)有堿液出口，堿液出口有管道連接堿液入口 ； 二氧化硫從負(fù)壓罐(7 )的出口出來，進(jìn)入反應(yīng)塔(13 )，與從堿液罐(15 )流入的堿液起中和反應(yīng)，形成亞硫酸鈉溶液，從反應(yīng)塔塔底的反應(yīng)產(chǎn)物出口( 17 )排放出去；反應(yīng)塔(13 )的塔頂有凈化氣體出口( 14)，供凈化氣流到空中。
2.如權(quán)利要求1所述的氯化氫與二氧化硫的分離裝置，其特征在于:分離塔(I)上部還有回流氣體入口(8)，鹽酸罐(11)還有罐頂氣體出口(9);有少量氯化氫被釋放出來，從其罐頂氣體出口(9)釋放出去，回流到分離塔的回流氣體入口(8)，與原料溶液匯合進(jìn)入分離循環(huán)過程，使得硫化氫被充分吸收進(jìn)入溶液、二氧化硫被充分釋放流進(jìn)負(fù)壓(7 )。
3.如權(quán)利要求2所述的氯化氫與二氧化硫的分離裝置，其特征在于:罐頂氣體出口(9)與回流氣體入口(8)之間的管道中連接有洗氣瓶(6);或者，塔頂氣體出口( 5)與負(fù)壓罐(7)的入口之間的管道中連接有洗氣瓶(6);洗氣瓶中存有亞硫酸氫納溶液。
4.一種采用權(quán)利要求1所述的氯化氫與二氧化硫的分離裝置的分離方法，其特征在于:所述的加熱裝置(2)給溶液加熱的溫度為40-60°C ;形成的31%左右濃度的鹽酸從所述的成品酸出口(10)出去。
5.如權(quán)利要求4所述的氯化氫與二氧化硫的分離裝置的分離方法，其特征在于:所述的負(fù)壓罐(7)內(nèi)的壓力為0.4-0.6大氣壓；所述的堿液為15%左右的氫氧化鈉溶液。
6.如權(quán)利要求4或5所述的氯化氫與二氧化硫的分離裝置的分離方法，其特征在于:所述的反應(yīng)塔(13)的塔底還設(shè)置有位置稍高于反應(yīng)產(chǎn)物出口(17)的反應(yīng)液回流出口(16)，形成的亞硫酸鈉溶液因濃度較低，經(jīng)過堿液罐再回流參與中和反應(yīng)循環(huán)過程，使得堿液被充分利用，形成較高濃度的亞硫酸鈉溶液排放出去。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種氯化氫與二氧化硫的分離裝置，具有分離塔、負(fù)壓罐、鹽酸罐、反應(yīng)塔、堿液罐；分離塔頂部具有頂部混合氣體或混合溶液入口、塔頂氣體出口，上部有降膜吸收裝置，中部有加熱裝置，下部有鹽酸收集槽和酸液出口；塔頂氣體出口排出的氣體被負(fù)壓罐收集，后進(jìn)入反應(yīng)塔，與堿液中和形成亞硫酸鈉溶液。本發(fā)明提供的分離方法分離兩種氣體比較徹底，并且可以充分吸收和利用這兩種有效成分，減小原料損失。
【IPC分類】B01D53-78, B01D53-18, B01D53-50
【公開號】CN104587822
【申請?zhí)枴緾N201510030787
【發(fā)明人】楊穎
【申請人】貴州蘭鑫石墨機(jī)電設(shè)備制造有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月22日