己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理系統(tǒng)及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，特別是涉及己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理裝置及處 理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 三氧化硫是一種硫的氧化物，分子式為SO3，有類似二氧化硫的氣味，溶于水，與水 反應(yīng)生成硫酸。三氧化硫的氣體形式是一種嚴(yán)重的污染物，是形成酸雨的主要來源之一。其 毒性表現(xiàn)與硫酸相同，對(duì)皮膚、粘膜等組織有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用?？梢鸾Y(jié)膜炎、水腫； 角膜混濁，以致失明；還能引起呼吸道刺激癥狀，重者發(fā)生呼吸困難和肺水腫；高濃度引起 喉痙攣或聲門水腫而亡?？诜笠鹣赖臒齻灾聺冃纬?。嚴(yán)重者可能有胃穿孔、 腹膜炎、喉痙攣和聲門水腫、腎損害、休克等。慢性影響有牙齒酸蝕癥、慢性支氣管炎、肺氣 腫和肝硬變等。對(duì)環(huán)境有危害，對(duì)大氣可造成污染。
[0003] 貝克曼分子重排反應(yīng)為己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其具體過程如下： 環(huán)己酮肟在含10%的SO 3的發(fā)煙硫酸存在下，發(fā)生貝克曼分子重排反應(yīng)，形成己內(nèi)酰胺 硫酸溶液，并放出大量熱。主反應(yīng)式如下：
[0004] 上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行： 第一步：環(huán)己酮肟與煙酸(發(fā)煙硫酸）反應(yīng)生成環(huán)己酮肟硫酸酯，其反應(yīng)式如下：
第二步：環(huán)己酮肟硫酸酯在煙酸作用下發(fā)生貝克曼重排反應(yīng)，生成己內(nèi)酰胺，其反應(yīng)式 如下：
[0005] 上述反應(yīng)過程中，從上游裝置來的原料環(huán)己酮肟分三級(jí)進(jìn)入重排反應(yīng)器，另一種 原料一一含20% (wt)的303的發(fā)煙硫酸在第一級(jí)循環(huán)栗進(jìn)口加入，為保證環(huán)己酮肟充分反 應(yīng)，含20% (wt)的SO3的發(fā)煙硫酸需要過量，兩者按一定的配比相混合，重排反應(yīng)在重排反 應(yīng)器中進(jìn)行，生成己內(nèi)酰胺硫酸酯。己內(nèi)酰胺硫酸酯和未反應(yīng)完的少量發(fā)煙硫酸進(jìn)入緩沖 罐。為確保設(shè)備安全，緩沖罐需敞口不能密封。緩沖罐中未反應(yīng)完的少量SO 3從頂部人孔 處揮發(fā)至大氣中，形成"酸霧"，造成環(huán)境污染，嚴(yán)重影響人們的身心健康。
[0006] 傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中，酸性廢氣的處理系統(tǒng)及方法主要有以下兩種： 第一種酸性廢氣處理裝置，包括一個(gè)二級(jí)填料塔，塔底設(shè)有酸性廢氣進(jìn)口，塔頂設(shè)有 煙道和廢氣排放口，塔體內(nèi)外設(shè)有第一洗滌吸收機(jī)構(gòu)、第二洗滌吸收機(jī)構(gòu)、清水霧化洗滌機(jī) 構(gòu)、氣液分離機(jī)構(gòu)和在線檢測機(jī)構(gòu)。清水霧化洗滌機(jī)構(gòu)設(shè)置在第一洗滌吸收機(jī)構(gòu)的上方，氣 液分離機(jī)構(gòu)設(shè)置在煙道中，在線檢測機(jī)構(gòu)并連在第二洗滌吸收機(jī)構(gòu)的進(jìn)水管路上。該裝置 采用清水進(jìn)行洗滌，且需增設(shè)多套洗滌設(shè)備，不適用于己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處 理。
[0007] 第二種酸性廢氣處理裝置，采用堿液配置及分配系統(tǒng)把配制好的堿液分配到除塵 堿液循環(huán)吸收系統(tǒng)、一級(jí)堿液循環(huán)吸收系統(tǒng)和二級(jí)堿液循環(huán)吸收系統(tǒng)中，在上述系統(tǒng)中的 堿液循環(huán)采用由上向下噴淋的閉環(huán)液路，堿液可送入廢液回收處理系統(tǒng)，處理廢氣采用由 下向上的開環(huán)氣路。處理工藝采用讓處理廢氣從除塵吸收塔、一級(jí)堿吸收塔和二級(jí)堿吸收 塔的下部進(jìn)上部出，同時(shí)堿液由上向下噴淋。在臭氧反應(yīng)器內(nèi)臭氧使處理廢氣中的一氧化 氮氧化成二氧化氮，最后達(dá)標(biāo)處理廢氣從二級(jí)堿吸收塔上部的排放口排出。該裝置主要用 于含氮氧化物酸性廢氣的處理，需增設(shè)多個(gè)堿液吸收罐，且酸性廢氣還要經(jīng)過噴霧干燥處 理，同樣不適用于己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理。
[0008] 綜上所述，尋找一種適用于己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理系統(tǒng)及處理方法 至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中，酸性廢氣的處理裝置及方法均不適用于 己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理，提供一種己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理系 統(tǒng)。
[0010] 此外，本發(fā)明還提供一種己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理方法。
[0011] -種己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理系統(tǒng)，包括： 酸性廢氣收容罐，用于收容己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中的酸性廢氣； 設(shè)置在所述酸性廢氣收容罐頂部的減壓閥，用于將所述酸性廢氣收容罐中的壓力維持 在彡30.0 kPa ;及 與所述酸性廢氣收容罐連通的洗氣塔，用于將通入洗氣塔的酸性廢氣與堿液反應(yīng)，生 成含有SO42的溶液。
[0012] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述洗氣塔內(nèi)設(shè)有微噴裝置，用于將所述堿液霧化成微小 的液滴，并向通入洗氣塔的酸性廢氣噴堿液。
[0013] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述酸性廢氣收容罐的頂部依次通過軟連接、管道連接與 所述洗氣塔的底部相連通。
[0014] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理系統(tǒng)還包括與所 述洗氣塔連通的堿液收容罐，所述堿液收容罐用于收容與所述酸性廢氣反應(yīng)的堿液。
[0015] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述洗氣塔的底部依次通過管道栗、第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)與所 述堿液收容罐相連通；所述堿液收容罐依次通過出料栗、第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)與所述微噴裝置 相連通。
[0016] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述洗氣塔的頂部設(shè)有尾氣排放管，用于排放不被堿液所 吸收的氣體。
[0017] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述洗氣塔的頂部設(shè)有安全閥，用于防止洗氣塔憋壓。
[0018] -種己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理方法，包括以下步驟： 在30kPa以下，收容己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中的酸性廢氣；以及 將所述酸性廢氣與堿液反應(yīng)，生成含有SO42的溶液。
[0019] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述堿液為氫氧化鈉溶液，所述堿液的質(zhì)量濃度為 0· 05%~5%，pH 值為 7. 01~14。
[0020] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述堿液的流量為0~10. 0m3/hr。
[0021 ] 上述己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理系統(tǒng)及方法，將己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中的 酸性廢氣與堿液反應(yīng)，生成含有SO42的溶液，防止酸性廢氣直接揮發(fā)至空氣中，污染環(huán)境， 影響健康。
【附圖說明】
[0022] 圖1為一實(shí)施方式的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖2為一實(shí)施方式的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā) 明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不 違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0025] 請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理系統(tǒng)，包括酸性廢 氣收容罐1〇,設(shè)置在酸性廢氣收容罐1〇頂部的減壓閥20,與酸性廢氣收容罐10連通的洗 氣塔30。
[0026] 其中，酸性廢氣收容罐10即己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中重排緩沖液罐和緩沖罐溢流管。
[0027] 酸性廢氣收容罐10,用于收容己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中的酸性廢氣，即該酸性廢氣包 含從重排緩沖液罐中揮發(fā)出的酸性氣體和緩沖罐溢流管中的酸性氣體。
[0028] 減壓閥20,用于將酸性廢氣收容罐10中的壓力維持在< 30.0 kPa。
[0029] 優(yōu)選的，減壓閥20為氮?dú)鉁p壓閥。
[0030] 洗氣塔30,用于將通入洗氣塔30的酸性廢氣與堿液反應(yīng)，生成含有SO4 2的溶液。
[0031] 在本實(shí)施方式中，酸性廢氣收容罐10的頂部依次通過軟連接、管道連接與洗氣塔 30的底部相連通，將酸性廢氣收容罐10中收容的酸性廢氣通入洗氣塔30的底部。
[0032] 其中，酸性廢氣收容罐10的頂部采用軟連接，是為了防止酸性廢氣收容罐10憋 壓，且使其承壓能力控制在< 50.0 kPa。
[0033] 優(yōu)選的，軟連接為金屬薄膜。
[0034] 優(yōu)選的，洗氣塔30內(nèi)設(shè)有微噴裝置32,用于將堿液霧化成微小的液滴，并向通入 洗氣塔30的酸性廢氣噴堿液。
[0035] 在本實(shí)施方式中，己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中酸性廢氣的處理系統(tǒng)還包括與洗氣塔30 連通的堿液收容罐40,該堿液收容罐用于收容與酸性廢氣反應(yīng)的堿液。
[0036] 其中，堿液收容罐40即己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝中的氨肟化堿性廢水儲(chǔ)罐。
[0037] 優(yōu)選的，洗氣塔30的底部依次通過管道栗42、第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)44與堿液收容罐 40相連通。
[0038] 堿液收容罐40依次通過出料栗46、第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)48與微噴裝置32相連通。
[0039] 具體的，堿液收容罐40中的堿液在出料栗46的作用下引入洗氣塔30中，通過微 噴裝置32與通入洗氣塔30的酸性廢氣反應(yīng)，