本發(fā)明涉及一種回收hcl和cl2的裝置和方法，屬于化工中的物質(zhì)分離技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在化工、造紙、電鍍、油脂等行業(yè)中不可避免地要產(chǎn)生氯化氫和氯氣廢氣，如不采取凈化措施，會(huì)使車間空氣中氯化氫廢氣的濃度達(dá)到數(shù)十甚至數(shù)百mg/m～3，遠(yuǎn)高于環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)0.3mg/m～3。工業(yè)上對于含hcl、cl2和其他不凝氣的尾氣的處理方法有：第一種，將hcl氧化為cl2，如電解法、直接氧化法、催化氧化法，但是氧化過程復(fù)雜，且消耗能量太高，生成的cl2仍需進(jìn)一步處理。第二種，先吸收尾氣中的氯化氫氣體，制成鹽酸(要加壓氣體吹掃其中氯氣)；然后干燥氯氣后，對氯氣冷卻液化，再循環(huán)利用。第三種思路是可以利用氯氣和氯化氫的凝固點(diǎn)不同，先冷凍回收大部分氯氣，然后再用堿液吸收法，做鹽酸和次氯酸鈉，但是這種方法對溫度和儀器條件要求較高，也很耗能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種回收hcl和cl2的裝置和方法該法簡化了現(xiàn)有技術(shù)的吸收設(shè)備和工藝流程。

其中，本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的一種技術(shù)方案如下：一種回收hcl和cl2的裝置，該裝置按照分離順序依次包括連接的氣液過濾器、cl2吸收裝置、hcl吸收裝置，所述cl2吸收裝置還連接有cl2解吸裝置，所述hcl吸收裝置還連接有hcl解吸裝置；

所述cl2吸收裝置包括cl2吸收塔，cl2吸收塔塔釜連通氣液過濾器的頂部出口；

所述hcl吸收裝置包括hcl吸收塔，hcl吸收塔塔釜連通cl2吸收塔的頂部出口；

所述cl2解吸裝置包括cl2解吸塔，cl2解吸塔連通cl2吸收塔；

所述hcl解吸裝置包括hcl解吸塔，hcl解吸塔連通hcl吸收塔。

進(jìn)一步，所述氣液過濾器為含絲網(wǎng)除沫器的氣液過濾器，作用是過濾掉尾氣中的水和其他凝液。

進(jìn)一步，所述hcl吸收塔至少為一級(jí)；有多級(jí)hcl吸收塔時(shí)，hcl解吸塔連通第一級(jí)hcl吸收塔，多級(jí)hcl吸收塔串聯(lián)連接，前一級(jí)hcl吸收塔塔頂連通后一級(jí)吸收塔塔釜，相鄰的hcl吸收塔之間由來回循環(huán)的管線連通，所述hcl解吸塔塔釜連接hcl吸收劑緩沖罐，所述hcl吸收劑緩沖罐通過管線連接著最后一級(jí)hcl吸收塔。

進(jìn)一步，所述cl2吸收塔塔頂和塔釜之間、所述hcl吸收塔塔頂和塔釜之間的管線上均裝有循環(huán)泵和冷卻器；所述cl2解吸塔塔釜連接有cl2再沸器，所述cl2解吸塔塔釜連接cl2吸收劑緩沖罐，所述cl2吸收劑緩沖罐通過管線連接著cl2吸收塔，所述cl2解吸塔塔頂裝有cl2塔頂冷凝器，cl2塔頂冷凝器下設(shè)有cl2產(chǎn)品緩沖罐，cl2產(chǎn)品緩沖罐的輸出端通過泵連接著cl2解吸塔塔頂；所述hcl解吸塔塔釜連接有hcl再沸器，所述hcl解吸塔塔頂裝有hcl塔頂冷凝器，hcl塔頂冷凝器下設(shè)有hcl產(chǎn)品緩沖罐，hcl產(chǎn)品緩沖罐的輸出端連接著hcl解吸塔塔頂。

進(jìn)一步，所述氣液過濾器上設(shè)有進(jìn)口，頂部設(shè)有氣體出口，底部設(shè)有液體出口；最后一個(gè)所述hcl吸收塔塔頂設(shè)有不凝氣出口。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的另一技術(shù)方案如下：

一種回收hcl和cl2的方法，包括以下步驟：

(1)吸收

尾氣從cl2吸收塔塔釜進(jìn)入，經(jīng)過cl2吸收塔的吸收，飽和cl2溶液從cl2解吸塔進(jìn)入，氣體則進(jìn)入第一級(jí)hcl吸收塔，第一級(jí)hcl吸收塔中的飽和hcl溶液進(jìn)入hcl解吸塔；

(2)解吸

cl2解吸塔內(nèi)為加壓操作，飽和cl2溶液經(jīng)過熱和質(zhì)的傳遞過程后，cl2轉(zhuǎn)變成氣相上升到cl2解吸塔塔頂，在cl2解吸塔塔頂冷凝為液體，得到cl2產(chǎn)品，未冷凝的少量不凝氣安全放空，部分cl2液體從cl2解吸塔塔頂回流入塔內(nèi)，cl2吸收劑被cl2液體冷卻并在cl2解吸塔塔釜得到cl2吸收劑產(chǎn)品；

hcl解吸塔內(nèi)為加壓操作，飽和hcl溶液經(jīng)過熱和質(zhì)的傳遞過程后，hcl轉(zhuǎn)變成氣相上升到hcl解吸塔塔頂，經(jīng)過hcl塔頂冷凝器冷凝為液體，得到hcl產(chǎn)品，未冷凝的少量不凝氣安全放空，部分hcl液體從hcl解吸塔塔頂回流入塔內(nèi)，hcl吸收劑被hcl液體冷卻并在hcl解吸塔塔釜得到hcl吸收劑產(chǎn)品。

進(jìn)一步，尾氣進(jìn)入cl2吸收塔之前先進(jìn)行過濾分離：將尾氣引入氣液過濾器，凝液從氣液過濾器下部排出，含hcl、cl2、n2的尾氣從氣液過濾器上部排出并從cl2吸收塔塔釜進(jìn)入cl2吸收塔。

進(jìn)一步，在步驟(1)中，從第一級(jí)hcl吸收塔塔頂排出的未被吸收的尾氣進(jìn)入下一級(jí)hcl吸收塔并最終進(jìn)入最后一個(gè)hcl吸收塔，在每一級(jí)hcl吸收塔得到的不飽和溶液返回上一級(jí)hcl吸收塔；每個(gè)所述hcl吸收塔、cl2吸收塔的塔頂和塔釜之間的管線上裝有循環(huán)泵和冷卻器，對于各個(gè)hcl吸收塔，溶液經(jīng)循環(huán)泵在各個(gè)hcl吸收塔塔內(nèi)和冷卻器之間的循環(huán)和cl2吸收塔塔內(nèi)和冷卻器之間的循環(huán)。

進(jìn)一步，在步驟(3)中，在cl2解吸塔塔釜得到的cl2吸收劑產(chǎn)品引入到cl2吸收塔中循環(huán)利用；在hcl解吸塔塔釜得到的hcl吸收劑產(chǎn)品引入到第二級(jí)hcl吸收塔中循環(huán)利用。

進(jìn)一步，所述cl2解吸塔塔釜連接有cl2再沸器和cl2吸收劑緩沖罐，所述cl2塔頂冷凝器下設(shè)有cl2產(chǎn)品緩沖罐，cl2產(chǎn)品緩沖罐的輸出端通過泵連接著cl2解吸塔塔頂；所述hcl解吸塔塔釜連接有hcl再沸器和hcl吸收劑緩沖罐，所述hcl塔頂冷凝器下設(shè)有hcl產(chǎn)品緩沖罐，hcl產(chǎn)品緩沖罐的輸出端連接著hcl解吸塔塔頂。

進(jìn)一步，所述cl2吸收劑為一氯化硫、氯磺酸、四氯化碳及其他性質(zhì)類似的有機(jī)溶劑中的一種，所述hcl吸收劑為有機(jī)溶劑中的一種，如醇類、酮類、酯類、醚類和其他類有機(jī)溶劑等，醇類包括甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等，酮類包括丙酮、丁酮、2-戊酮等，酯類包括甲酸乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯等。

本發(fā)明中的工藝方法和裝置的有益效果是：(1)將hcl和cl2重新回收利用的過程中，吸收劑可以重復(fù)利用，避免了排放的環(huán)境污染，而且降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益；(2)吸收劑吸收含hcl、cl2的尾氣是一個(gè)放熱過程，吸收塔內(nèi)溫度過高排出的hcl、cl2的二次尾氣就會(huì)增多，降低了吸收效果，在循環(huán)泵后增設(shè)冷卻器，降低了溶液溫度，低溫溶液直接接觸高溫溶液達(dá)到降低吸收塔內(nèi)溫度的目的；(3)hcl和cl2的分離完全，hcl和cl2的回收率高，均可達(dá)99.9％以上；(4)本發(fā)明具有很高的實(shí)用價(jià)值和很大的市場需要。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，氣液過濾器1；cl2吸收塔2；第一級(jí)hcl吸收塔3-1；第二級(jí)hcl吸收塔3-2；第三級(jí)hcl吸收塔3-3；cl2解吸塔4；hcl解吸塔5；循環(huán)泵6；冷卻器7；cl2再沸器8；cl2吸收劑緩沖罐9；cl2塔頂冷凝器10；cl2產(chǎn)品緩沖罐11；hcl再沸器12；hcl吸收劑緩沖罐13；hcl塔頂冷凝器14；hcl產(chǎn)品緩沖罐15。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

如圖1，一種回收hcl和cl2的裝置，該裝置按照分離順序依次包括連接的含絲網(wǎng)除沫器的氣液過濾器1、cl2吸收塔2、以及兩級(jí)hcl吸收塔，編號(hào)為第一級(jí)hcl吸收塔3-1和第二級(jí)hcl吸收塔3-2，cl2吸收塔2塔釜連通氣液過濾器1的頂部出口，第一級(jí)hcl吸收塔3-1塔釜連通cl2吸收塔2的頂部出口，第二級(jí)hcl吸收塔3-2塔釜連通第一級(jí)hcl吸收塔3-1的頂部出口，cl2吸收塔2還連接有cl2解吸塔4的中部，第一級(jí)hcl吸收塔3-1還連接有hcl解吸塔5的中部，該裝置整體上可以分為兩個(gè)系統(tǒng)：cl2吸收和解吸系統(tǒng)、hcl吸收和解吸系統(tǒng)，cl2吸收塔2塔釜裝有cl2吸收劑，第一級(jí)hcl吸收塔3-1和第二級(jí)hcl吸收塔3-2塔釜裝有hcl吸收劑。

其一，cl2吸收和解吸系統(tǒng)如下：

cl2吸收塔2塔頂和塔釜之間的管線上均裝有循環(huán)泵6和冷卻器7；cl2解吸塔4塔釜連接有cl2再沸器8和cl2吸收劑緩沖罐9，cl2解吸塔4塔頂裝有cl2塔頂冷凝器10，cl2塔頂冷凝器10下設(shè)有cl2產(chǎn)品緩沖罐11，cl2產(chǎn)品緩沖罐11的輸出端通過泵連接著cl2解吸塔4塔頂。

其二，hcl吸收和解吸系統(tǒng)如下：

第一級(jí)hcl吸收塔3塔頂和塔釜之間的管線上均裝有循環(huán)泵6和冷卻器7；hcl解吸塔5塔釜連接有hcl再沸器12和hcl吸收劑緩沖罐13，hcl解吸塔5塔頂裝有hcl塔頂冷凝器14，hcl塔頂冷凝器14下設(shè)有hcl產(chǎn)品緩沖罐15，hcl產(chǎn)品緩沖罐15的輸出端連接著hcl解吸塔5塔頂。

通過在線路上設(shè)置遠(yuǎn)傳液位計(jì)連鎖調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)連鎖調(diào)節(jié)閥或遠(yuǎn)傳液位計(jì)和流量計(jì)連鎖調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)上述第一級(jí)hcl吸收塔3和第二級(jí)hcl吸收塔3-2之間的物料循環(huán)，以及物料的運(yùn)送。

實(shí)施例2

一種回收hcl和cl2的方法，參見圖2，該方法包括以下步驟：

(1)過濾分離

將尾氣通入氣液過濾器1，凝液從氣液過濾器1下部排出，含hcl、cl2、n2的尾氣從氣液過濾器1上部排出并從cl2吸收塔2塔釜進(jìn)入cl2吸收塔2。

(2)吸收

cl2吸收塔2的溶液經(jīng)循環(huán)泵6循環(huán)以及冷卻器7冷卻，從cl2吸收塔2的塔頂進(jìn)入cl2吸收塔2塔內(nèi)，經(jīng)過cl2吸收塔2的循環(huán)吸收，尾氣中的cl2被充分吸收后形成飽和cl2溶液，飽和cl2溶液從cl2解吸塔4的中部進(jìn)入，而未被吸收的hcl、n2尾氣則從cl2吸收塔2的塔頂排出，由第一級(jí)hcl吸收塔3-1的底部進(jìn)入；

然后，第一級(jí)hcl吸收塔3-1的溶液經(jīng)循環(huán)泵6循環(huán)以及冷卻器7冷卻，從第一級(jí)hcl吸收塔3-1的塔頂進(jìn)入第一級(jí)hcl吸收塔3-1塔內(nèi)，第一級(jí)hcl吸收塔3-1吸收尾氣中的hcl后形成的飽和hcl溶液進(jìn)入hcl解吸塔5，未被吸收的少量hcl、n2的二次尾氣從第一級(jí)hcl吸收塔3-1塔頂排出并從第二級(jí)hcl吸收塔3-2塔釜進(jìn)入；

接著，第二級(jí)hcl吸收塔3-2的溶液經(jīng)循環(huán)泵6循環(huán)以及冷卻器7冷卻，從第二級(jí)hcl吸收塔3-2的塔頂進(jìn)入第二級(jí)hcl吸收塔3-2塔內(nèi)，含有少量hcl、n2的二次尾氣經(jīng)過第二級(jí)hcl吸收塔3-2的多次循環(huán)被充分吸收，在第二級(jí)hcl吸收塔3-2塔釜得到含有hcl吸收劑的不飽和溶液輸送到第一級(jí)hcl吸收塔3-1循環(huán)泵后的冷卻器7內(nèi)冷卻，然后從第一級(jí)hcl吸收塔3-1的塔頂進(jìn)入塔內(nèi)作為新的hcl吸收劑中循環(huán)利用；

未被吸收的少量hcl、n2的二次尾氣從第二級(jí)hcl吸收塔3-2塔頂排出并從第三級(jí)hcl吸收塔3-3塔釜進(jìn)入，并與第二級(jí)hcl吸收塔3-2進(jìn)行類似于第二級(jí)hcl吸收塔3-2和第一級(jí)hcl吸收塔3-1之間的循環(huán)過程，不含hcl、cl2的達(dá)標(biāo)尾氣(n2)從第二級(jí)hcl吸收塔3-2塔頂安全排放。

(3)解吸

cl2解吸塔4內(nèi)為加壓操作，通過在cl2解吸塔4塔頂?shù)墓芫€上設(shè)置調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)壓力大小，飽和cl2溶液經(jīng)cl2再沸器8加熱后變成蒸汽，經(jīng)過熱和質(zhì)的傳遞過程后，cl2轉(zhuǎn)變成氣相上升到cl2解吸塔4塔頂，經(jīng)過cl2塔頂冷凝器10的冷凝，氣相cl2轉(zhuǎn)變成液相得到合格cl2產(chǎn)品，未冷凝的少量不凝氣安全放空，部分cl2液體從cl2解吸塔4塔頂回流入塔內(nèi)以保持塔內(nèi)的平衡，沸點(diǎn)高的cl2吸收劑被cl2液體冷卻，冷凝下來回到塔中繼續(xù)循環(huán)，在cl2解吸塔4塔釜得到cl2吸收劑產(chǎn)品，cl2吸收劑產(chǎn)品經(jīng)過cl2吸收塔2的冷卻器7的二次冷卻加入到cl2吸收塔2中循環(huán)利用；

hcl解吸塔5內(nèi)為加壓操作，通過在hcl解吸塔5塔頂?shù)墓芫€上設(shè)置調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)壓力大小，飽和hcl溶液經(jīng)hcl再沸器12加熱后變成蒸汽，經(jīng)過熱和質(zhì)的傳遞過程后，hcl轉(zhuǎn)變成氣相上升到hcl解吸塔5塔頂，經(jīng)過hcl塔頂冷凝器14冷凝為液體，得到合格hcl產(chǎn)品，未冷凝的少量不凝氣安全放空，部分hcl液體從hcl解吸塔5塔頂回流入塔內(nèi)以保持塔內(nèi)的平衡，hcl吸收劑被hcl液體冷卻，冷凝下來回到塔中繼續(xù)循環(huán)，在hcl解吸塔5塔釜得到hcl吸收劑產(chǎn)品，hcl吸收劑產(chǎn)品經(jīng)過冷卻器7的二次冷卻加入到第三級(jí)hcl吸收塔3-3中循環(huán)利用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。