專利名稱：氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有少量氯氣的氯化氫氣體混合氣的分離裝置，是氯化氫合成生產(chǎn)中必須解決好的工藝問題之一。
背景技術(shù)：
通常含有氯氣的氯化氫混合氣采用的去除氯氣方法有如下幾種(1)用飽和亞硫酸鈉水溶液清洗混合氣，利用氧化還原反應(yīng)去除氯氣。該方法需要消耗亞硫酸鈉，且不能回收氯氣，成本較高。(2)先用氫氣在混合氣體中充分燃燒，然后再將混合氣體通過飽和氯化鈉溶液，加熱溶液可得到氯化氫與水蒸氣的混合氣體，最后通過五氧化二磷干燥，得到純凈氯化氫氣體。該方法需要消耗氫氣、氯化鈉、五氧化二磷等，過程復(fù)雜。(3)根據(jù)氯化氫和氯氣熔點的不同，進行低溫分離。該方法能源消耗過大。(4)混合氣中通入甲烷，在光照下，甲烷與氯氣發(fā)生鏈式反應(yīng)，生成常溫下是液體的四氯化碳，余下的氣體為氯化氫。由于四氯化碳是危險化學(xué)品，該方法安全性不好，且氯化氫可能混入過量的甲烷氣體。專利申請?zhí)枮?00510025910. 6的文件公開了 “一種含有氯氣和氯化氫混合廢氣的分離提純方法”。采用溶劑A將混合廢氣中的氯氣吸收在液相中，與氣相的氯化氫分離， 吸收氯氣后的溶劑A解吸得到氯氣，溶劑A是苯、四氯化硅、壬烷、一氯化硫、四氯化碳、氯磺酸中的一種，用溶劑B脫除掉氯化氫氣相中的溶劑A，便得到氯化氫氣體，溶劑B是環(huán)戊二稀、六氯丁二稀中的一種。氯化氫氣體用濃鹽酸洗滌除掉微量有機物，再經(jīng)化學(xué)洗滌除去重金屬元素，用水吸收制成鹽酸。該方法需要多種輔助的有機溶劑，不環(huán)保，不經(jīng)濟。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的克服傳統(tǒng)的氯化氫氣體中分離氯氣方法的種種缺陷，提供一種分離徹底，氯氣回收利用率高的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)。技術(shù)方案為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)， 含有氯氣從氯化氫中分離去除的綜合吸收塔，還含有管道除塵器、硫酸干燥塔、濃酸冷卻器、尾氣堿洗塔、堿液冷卻塔、堿液循環(huán)罐。當(dāng)含有質(zhì)量比為-10%氯氣的氯化氫混合氣體由混合氣輸入管路輸入時，先通過管道除塵器除去灰塵等固體顆粒，接著流經(jīng)綜合吸收塔，綜合吸收塔頂部的噴口有水噴淋，混合氣中的氯化氫溶于水成濃度28% -38%的鹽酸溶液，鹽酸溶液流經(jīng)濃酸冷卻器冷卻后流出。氯氣在水中溶解度較低，余下的尾氣中含有幾乎全部的氯氣和少量的水氣，幾乎不含有氯化氫。尾氣流向分為兩路設(shè)備正常運行時，開關(guān)1打開，開關(guān)2關(guān)閉，尾氣流向濃硫酸干燥塔，經(jīng)干燥處理后回收氯氣；設(shè)備初始運行時或結(jié)束運行前，開關(guān)2打開，開關(guān)1關(guān)閉，此時的尾氣流向尾氣堿洗塔。
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所述的管道除塵器最好有2臺，并聯(lián)在混合氣輸入管路中，一臺工作時，另一臺備用。所述的綜合吸收塔的內(nèi)壁優(yōu)選由石墨制成，耐腐蝕性較好。所述的硫酸干燥塔的濃硫酸濃度可以為70% -98%,優(yōu)選98%的濃硫酸。所述的經(jīng)干燥處理后，回收的的氯氣中含有的氯化氫濃度< 50ppm，氯氣純度高。系統(tǒng)中還含有堿液循環(huán)罐，所述的尾氣堿洗塔、堿液冷卻塔、堿液循環(huán)罐組成一個循環(huán)系統(tǒng)，堿液循環(huán)罐連接有堿液補給管，循環(huán)系統(tǒng)連接有廢液排出管。所述的堿液循環(huán)罐中堿液可以是氫氧化鈣、氫氧化鈉或者氫氧化鉀水溶液。所述的堿液循環(huán)罐中堿優(yōu)選是 20%的氫氧化鈣水溶液。所述的綜合吸收塔、濃酸冷卻器、堿液冷卻塔均分別連接有冷卻水進出水管道，對酸液或堿液的吸收反應(yīng)熱分別進行冷卻。所述的冷卻水進水溫度可以是常溫至35°C，出水溫度可以是:35°C -45 °C。所述的硫酸干燥塔制作的主要材料為耐酸PVC和FRP ；尾氣堿洗塔和堿液循環(huán)罐制作的主要材料為耐堿PVC和FRP ；耐腐蝕性好，且成本較低。有益效果經(jīng)過本發(fā)明系統(tǒng)的處理，氯氣與氯化氫分離比較徹底，排出的氯氣中含有的氯化氫濃度< 50ppm，氯氣回收利用率高；鹽酸溶液濃度高、純度高；尾氣處理環(huán)保，污染少；冷卻水升溫后可作為其它用途的熱源。系統(tǒng)中各個部件維護方便，安全可靠，效率有保障，壽命長久，適合大規(guī)模工業(yè)化運行使用。


附圖是本發(fā)明的一個結(jié)構(gòu)和流程示意圖。圖中，1、綜合吸收塔，管道除塵器、硫酸干燥塔、濃酸冷卻器、尾氣堿洗塔、、堿液冷卻塔、堿液循環(huán)罐、開關(guān)1打開，開關(guān)2、管路、冷卻水進水管道、冷卻水出水管道。
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作更具體的說明。選取相應(yīng)的零部件綜合吸收塔，還含有管道除塵器、硫酸干燥塔、濃酸冷卻器、尾氣堿洗塔、、堿液冷卻塔、堿液循環(huán)罐、開關(guān)1打開，開關(guān)2、多條管路、3條冷卻水進出水管道、多只管路閥門。當(dāng)含有質(zhì)量比為-10%氯氣的氯化氫混合氣體由混合氣輸入管路輸入時，先通過管道除塵器除去灰塵等固體顆粒，接著流經(jīng)綜合吸收塔，綜合吸收塔頂部的噴口有水噴淋，混合氣中的氯化氫溶于水成濃度28% -38%的鹽酸溶液，鹽酸溶液流經(jīng)濃酸冷卻器冷卻后流出；氯氣在水中溶解度較低，余下的尾氣中含有幾乎全部的氯氣和少量的水氣，幾乎不含有氯化氫；尾氣流向分為兩路設(shè)備正常運行時，開關(guān)1打開，開關(guān)2關(guān)閉，尾氣流向濃硫酸干燥塔，經(jīng)干燥處理后回收氯氣；設(shè)備初始運行、結(jié)束運行前或取樣運行時，開關(guān)2打開，開關(guān)1關(guān)閉，此時的尾氣流向尾氣堿洗塔。實施例1 含有質(zhì)量比為3%氯氣的氯化氫混合氣體由混合氣輸入管路，所述的管道除塵器連接在混合氣輸入管路中。所述的綜合吸收塔的內(nèi)壁由石墨制成。所述的硫酸干燥塔的濃硫酸濃度為80 %。所述的混合氣中的氯化氫溶于水成濃度31 %的鹽酸溶液，鹽酸溶液流經(jīng)濃酸冷卻器冷卻后流出。所述的經(jīng)干燥處理后回收氯氣中含有的氯化氫濃度< 50ppm。所述的綜合吸收塔、濃酸冷卻器、堿液冷卻塔分別連接有冷卻水進出水管道。所述的冷卻水進水溫度是常溫，出水溫度是35 °C -45 °C。 實施例2 含有質(zhì)量比為5%氯氣的氯化氫混合氣體由混合氣輸入管路，所述的管道除塵器有2臺，并聯(lián)在混合氣輸入管路中，一臺工作時，另一臺備用。所述的綜合吸收塔的內(nèi)壁由石墨制成。所述的硫酸干燥塔的濃硫酸濃度為98%?；旌蠚庵械穆然瘹淙苡谒蓾舛?0% -35%的鹽酸溶液，鹽酸溶液流經(jīng)濃酸冷卻器冷卻后流出所述的經(jīng)干燥處理后回收氯氣中含有的氯化氫濃度< 30ppm。所述的系統(tǒng)中還含有堿液循環(huán)罐，所述的尾氣堿洗塔、堿液冷卻塔、堿液循環(huán)罐組成一個循環(huán)系統(tǒng)，堿液循環(huán)罐連接有堿液補給管，循環(huán)系統(tǒng)連接有廢液排出管；所述的堿液循環(huán)罐中堿液是20%的氫氧化鈣水溶液。所述的綜合吸收塔、濃酸冷卻器、堿液冷卻塔分別連接有冷卻水進出水管道。冷卻水進水溫度32°C，出水溫度是38 °C左右。
權(quán)利要求
1.一種氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，含有氯氣從氯化氫中分離去除的綜合吸收塔，其特征在于還含有管道除塵器、硫酸干燥塔、濃酸冷卻器、尾氣堿洗塔；當(dāng)含有質(zhì)量比為-10%氯氣的氯化氫混合氣體由混合氣輸入管路輸入時，先通過管道除塵器除去灰塵等固體顆粒，接著流經(jīng)綜合吸收塔，綜合吸收塔頂部的噴口有水噴淋， 混合氣中的氯化氫溶于水成濃度28% -38%的鹽酸溶液，鹽酸溶液流經(jīng)濃酸冷卻器冷卻后流出；氯氣在水中溶解度較低，余下的尾氣中含有幾乎全部的氯氣和少量的水氣，幾乎不含有氯化氫；尾氣流向分為兩路設(shè)備正常運行時，開關(guān)1打開，開關(guān)2關(guān)閉，尾氣流向濃硫酸干燥塔，經(jīng)干燥處理后回收氯氣；設(shè)備初始運行時或結(jié)束運行前，開關(guān)2打開，開關(guān)1關(guān)閉， 此時的尾氣流向尾氣堿洗塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，其特征在于所述的管道除塵器有2臺，并聯(lián)在混合氣輸入管路中，一臺工作時，另一臺備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，其特征在于所述的綜合吸收塔的內(nèi)壁由石墨制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，其特征在于所述的硫酸干燥塔的濃硫酸濃度為70% -98%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，其特征在于所述的經(jīng)干燥處理后回收氯氣中含有的氯化氫濃度< 50ppm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)中還含有堿液循環(huán)罐，所述的尾氣堿洗塔、堿液冷卻塔、堿液循環(huán)罐組成一個循環(huán)系統(tǒng)，堿液循環(huán)罐連接有堿液補給管，循環(huán)系統(tǒng)連接有廢液排出管；堿液循環(huán)罐中堿液是氫氧化鈣、氫氧化鈉或者氫氧化鉀水溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，其特征在于所述的堿液循環(huán)罐中堿液是20%的氫氧化鈣水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、3或6所述的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，其特征在于所述的綜合吸收塔、濃酸冷卻器、堿液冷卻塔分別連接有冷卻水進出水管道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，其特征在于所述的冷卻水進水溫度是常溫至35 °C，出水溫度是35 °C -45 °C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、4或6所述的氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，其特征在于所述的硫酸干燥塔制作的主要材料為耐酸PVC和FRP ；尾氣堿洗塔和堿液循環(huán)罐制作的主要材料為耐堿PVC和FRP。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種氯化氫中氯氣的去除和回收系統(tǒng)，含有管道除塵器、綜合吸收塔、硫酸干燥塔、濃酸冷卻器、尾氣堿洗塔、堿液冷卻塔、堿液循環(huán)罐。含有氯氣的氯化氫混合氣體，先通過管道除塵器除去灰塵，接著流經(jīng)綜合吸收塔，氯化氫溶于水成濃度28％-38％的鹽酸溶液，鹽酸溶液流經(jīng)濃酸冷卻器冷卻后流出。尾氣流向分為兩路；大部分流向濃硫酸干燥塔，經(jīng)干燥處理后回收；少部分流向尾氣堿洗塔。尾氣堿洗塔、堿液冷卻塔、堿液循環(huán)罐組成一個循環(huán)系統(tǒng)。經(jīng)過本發(fā)明系統(tǒng)的處理，氯氣與氯化氫分離比較徹底，氯氣回收利用率高，鹽酸溶液純度高；尾氣污染少。該系統(tǒng)效率高，壽命長，適合大規(guī)模工業(yè)化運行使用。
文檔編號C01B7/07GK102351149SQ20111018058
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者仇曉豐 申請人:仇曉豐