一种高效环保的盐酸脱析工艺的制作方法

本发明涉及化工生产领域，尤其涉及一种高效环保的盐酸脱析工艺。

背景技术：

聚氯乙烯(pvc)是世界上产量最大的通用塑料之一，在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用，而pvc的生产过程中会产生大量废酸，以一条年产10万吨的pvc生产线为例，其全年可产生大约17000吨废酸，如不对废酸进行有效处理，不仅会造成盐酸的浪费，还会产生酸雾污染环境。

目前，一些pvc生产厂家通过投用盐酸脱析装置，将废酸回收再利用，一方面降低了生产成本，另一方面减少了环境污染。盐酸脱析的原理是当气相中氯化氢的实际分压低于与液相成平衡的氯化氢分压时，氯化氢便由液相向气相转移。现有技术中的盐酸脱析工艺所使用的脱析剂浓度低，且无法循环使用，待脱析剂被稀释后需要重新补充，导致盐酸脱析无法连续化生产，效率极低，无法应对越来越高的废酸生产效率。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效环保的盐酸脱析工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

a.将原料盐酸由输送泵经流量计计量后，连续送入脱析蒸发室，在脱析剂的参与下进行解析蒸发，得到夹带着饱和水蒸气的氯化氢；

b.由步骤a得到的夹带着饱和水蒸气的氯化氢通过降膜吸收塔，经稀盐酸洗涤后进入冷却器，水蒸气被冷凝，得到干燥的氯化氢气体；

c.由步骤b得到的氯化氢进入氯化氢吸收塔，被20wt％的盐酸吸收，得到成品盐酸。

作为一种优选的技术方案，所述原料盐酸为20wt％的原料盐酸。

作为一种优选的技术方案，所述脱析蒸发室的壳程压力为0.6～1.0mpa，管程压力为常压，温度为120～125℃。

作为一种优选的技术方案，所述脱析剂为浓度为45～55wt％的氯化钙溶液。

作为一种优选的技术方案，所述脱析剂被稀释至浓度<45wt％后进入蒸发器蒸发浓缩，再送至脱析蒸发器循环套用。

作为一种优选的技术方案，所述蒸发器包含一级蒸发器和二级蒸发器，一级蒸发器的壳程压力为0.2～0.4mpa，管程压力为常压，温度为120～140℃，二级蒸发器的壳程压力为0.6～1.0mpa，管程压力为常压，温度为90～110℃，蒸发产生的尾气进入尾气冷凝器，冷凝后收集至凝水罐。

作为一种优选的技术方案，所述步骤b中的冷却器包含一级冷却器和二级冷却器。

作为一种优选的技术方案，所述一级冷却器由循环冷却水冷却，进水温度小于30℃，循环量为40～80m³/h。

作为一种优选的技术方案，所述二级冷却器由工艺冷冻水冷却，进水温度小于-5℃，循环量为40～80m³/h。

作为一种优选的技术方案，所述步骤b中得到的氯化氢气体的含水量小于0.1wt％。

有益效果：本发明提供一种高效环保的盐酸脱析工艺，通过将脱析剂循环套用，实现了盐酸脱析的连续化生产，可大大提高生产效率，废盐酸的回收再利用既节约了生产成本，还减少了对环境的污染。

附图说明

为了进一步解释说明本发明中提供的高效环保的盐酸脱析工艺，提供了相应的附图，需要指出的是本发明中提供的附图只是所有附图中选出来的个别示例，目的也不是作为对权利要求的限定，所有通过本申请中提供的附图获得的其他相应图谱均应该认为在本申请保护的范围之内

图1为所述高效环保的盐酸脱析工艺的流程图。

符号说明：原料罐-1、原料泵-2、原料预热器-3、脱析剂预热器-4、脱析蒸发器-5、脱析蒸发室-6、一级蒸发器-7、一级蒸发罐-8、二级蒸发器-9、二级蒸发罐-10、一级尾气冷凝器-11、二级尾气冷凝器-12、降膜吸收塔-13、冷凝器-14、一级冷却器-15、二级冷却器-16、氯化氢吸收塔-17、真空泵-18、真空池-19、真空喷射器-20、冷却水进水管道-21、冷却水回水管道-22、冷冻水进水管道-23、冷冻水回水管道-24、生蒸汽进气管道-25、20wt％盐酸进料管道-26、31wt％成品盐酸出料管道-27、凝水罐-28、凝水出水管道-29。

具体实施方式

结合以下本发明的优选实施方法的详述可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“包含”，与“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”等同义，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

本发明中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其他部件的间接连接。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高效环保的盐酸脱析工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

a.将原料盐酸由输送泵经流量计计量后，连续送入脱析蒸发室，在脱析剂的参与下进行解析蒸发，得到夹带着饱和水蒸气的氯化氢；

b.由步骤a得到的夹带着饱和水蒸气的氯化氢通过降膜吸收塔，经稀盐酸洗涤后进入冷却器，水蒸气被冷凝，得到干燥的氯化氢气体；

c.由步骤b得到的氯化氢进入氯化氢吸收塔，被20wt％的盐酸吸收，得到成品盐酸。

在一些实施方式中，所述原料盐酸为20wt％的原料盐酸，盐酸处理量为15吨每天。

在一些实施方式中，所述脱析蒸发室的壳程压力为0.6～1.0mpa，管程压力为常压，温度为120～125℃，热源为生蒸汽。

在一些实施方式中，所述脱析剂为浓度为45～55wt％的氯化钙溶液。

在一些实施方式中，所述脱析剂被稀释至浓度<45wt％后进入蒸发器蒸发浓缩，再送至脱析蒸发器循环套用。

在一些实施方式中，所述蒸发器包含一级蒸发器和二级蒸发器，一级蒸发器的壳程压力为0.2～0.4mpa，管程压力为常压，温度为120～140℃，二级蒸发器的壳程压力为0.6～1.0mpa，管程压力为常压，温度为90～110℃，蒸发产生的尾气进入尾气冷凝器，冷凝后收集至凝水罐。

在一些实施方式中，所述尾气冷凝器由循环冷却水冷却。

在一些实施方式中，所述步骤b中的冷却器包含一级冷却器和二级冷却器。

在一些实施方式中，所述一级冷却器由循环冷却水冷却，进水温度小于30℃，循环量为40～80m³/h；优选的，所述循环冷却水的循环量为60m³/h。

在一些实施方式中，所述二级冷却器由工艺冷冻水冷却，进水温度小于-5℃，循环量为40～80m³/h；优选的，所述工艺冷冻水的循环量为60m³/h。

在一些实施方式中，所述步骤b中得到的氯化氢气体的含水量小于0.1wt％。

在一些实施方式中，所述步骤c中得到的成品盐酸为31wt％工业盐酸。

下面结合附图1，对本发明所述高效环保的盐酸脱析工艺进行详细说明。

如图1所示，原料盐酸储存于原料罐1，所述原料盐酸为20wt％的原料盐酸，原料盐酸由原料泵2输送至原料预热器3，预热后的原料盐酸和在脱析剂预热器4里预热的脱析剂一起被送至脱析蒸发室6。

所述原料罐1的容积为30m³，材质为pe；所述原料泵2的功率为3kw。

所述原料预热器3的材质为石墨，运行压力为常压，壳程温度为90～95℃，管程温度为25～60℃。

所述脱析剂预热器4的材质为石墨，运行压力为常压，壳程温度为120～125℃，管程温度为60～100℃。

所述脱析蒸发室6的材质为碳化硅，壳程压力为0.6～1.0mpa，管程压力为常压，温度为120～125℃。

脱析蒸发室6与脱析蒸发器5相连，盐酸从脱析蒸发室6底部进入脱析蒸发器5，蒸发得到的氯化氢气体返回脱析蒸发室6的顶部。

所述脱析蒸发器5的材质为碳化硅，壳程压力为0.6～1.0mpa，管程压力为常压，壳程温度为130～150℃，管程温度为120～125℃。

所述脱析剂为浓度为45～55wt％的氯化钙，脱析剂被稀释至浓度<45wt％后进入蒸发器蒸发浓缩。

所述蒸发器包含一级蒸发器7和二级蒸发器9，脱析剂通过一级蒸发罐8和二级蒸发罐10后，被循环送回至脱析剂蒸发室6。

所述一级蒸发器7的材质为石墨，壳程压力为0.2～0.4mpa，管程压力为常压，温度为120～140℃，蒸发后的氯化钙溶液浓度为45～50wt％，蒸发产生的尾气进入尾气冷凝器。

所述二级蒸发器9的材质为碳化硅，壳程压力为0.6～1.0mpa，管程压力为常压，温度为90～110℃，蒸发后的氯化钙溶液浓度为50～55wt％，蒸发产生的尾气进入尾气冷凝器。

所述尾气冷凝器包含一级尾气冷凝器11和二级尾气冷凝器12，由循环冷却水冷却，材质为石墨，尾气冷凝后由一组真空装置带动送至凝水罐28。

所述一级尾气冷凝器11的运行压力为0.01mpa，温度不高于80℃。

所述二级尾气冷凝器12的运行压力为0.01mpa，温度不高于40℃。

所述真空装置包括真空泵18、真空池19、真空喷射器20。

所述真空泵的功率为2.2kw。

所述凝水罐28的容积为5m³，材质为pp，凝水溢流通过溢流出口29流到界外。

所述原料盐酸在脱析蒸发室6脱析后得到夹带着饱和水蒸气的氯化氢，其由塔底进入降膜吸收塔13，在塔内被塔顶降下的稀盐酸洗涤后得到浓盐酸。

所述降膜吸收塔13的材质为石墨，运行压力为0.02mpa，温度不高于40℃。

所述洗涤后得到的浓盐酸从降膜吸收塔13塔顶进入冷凝器14，冷凝的部分含酸水蒸气回流至降膜吸收塔13，其余混合气体被送至冷却器。

所述冷却器包含一级冷却器15和二级冷却器16，材质为石墨。

所述一级冷却器15由循环冷却水冷却，二级冷却器16由工艺冷冻水冷却，冷却后的氯化氢气体的含水量小于0.1wt％。

所述冷却后的氯化氢气体被送至氯化氢吸收塔17，20wt％盐酸由20wt％盐酸进料管道26进入氯化氢吸收塔17对氯化氢气体进行吸收，得到31wt％成品盐酸，成品盐酸由31wt％成品盐酸出料管道27流出收集。

所述氯化氢吸收塔的运行压力为0.02mpa，温度不高于40℃。

所述生蒸汽由生蒸汽进气管道25进入脱析系统，管道连接方式为dn150法兰连接，蒸汽压力为0.6mpa。

所述循环冷却水的循环系统包含冷却水进水管道21和冷却水回水管道22，管道连接方式为dn200法兰连接，进水温度小于30℃，循环量为60m³/h。

所述工艺冷冻水的循环系统包含冷冻水进水管道23和冷冻水回水管道24，管道连接方式为dn150法兰连接，进水温度小于-5℃，循环量为60m³/h。

本申请提供的所述高效环保的盐酸脱析工艺的盐酸处理量为15t/d，盐酸解析量为5000kg/h，生产时间为8000小时/年。

实施例

以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

实施例1提供了一种高效环保的盐酸脱析工艺，原料盐酸储存于原料罐1，所述原料盐酸为20wt％的原料盐酸，原料盐酸由原料泵2输送至原料预热器3，预热后的原料盐酸和在脱析剂预热器4里预热的脱析剂一起被送至脱析蒸发室6。

所述原料预热器3的运行压力为常压，壳程温度为90℃，管程温度为30℃。

所述脱析剂预热器4的运行压力为常压，壳程温度为120℃，管程温度为75℃。

所述脱析蒸发室6的壳程压力为0.8mpa，管程压力为常压，温度为120℃。

脱析蒸发室6与脱析蒸发器5相连，盐酸从脱析蒸发室6底部进入脱析蒸发器5，蒸发得到的氯化氢气体返回脱析蒸发室6的顶部。

所述脱析蒸发器5的壳程压力为0.8mpa，管程压力为常压，壳程温度为130℃，管程温度为120℃。

所述脱析剂为浓度为50wt％的氯化钙，脱析剂被稀释至浓度<45wt％后进入蒸发器蒸发浓缩。

所述蒸发器包含一级蒸发器7和二级蒸发器9，脱析剂通过一级蒸发罐8和二级蒸发罐10后，被循环送回至脱析剂蒸发室6。

所述一级蒸发器7的壳程压力为0.2mpa，管程压力为常压，温度为120℃，蒸发后的氯化钙溶液浓度为47wt％，蒸发产生的尾气进入尾气冷凝器。

所述二级蒸发器9的壳程压力为0.8mpa，管程压力为常压，温度为90℃，蒸发后的氯化钙溶液浓度为50wt％，蒸发产生的尾气进入尾气冷凝器。

所述尾气冷凝器包含一级尾气冷凝器11和二级尾气冷凝器12，由循环冷却水冷却，材质为石墨，尾气冷凝后由一组真空装置带动送至凝水罐28，凝水溢流通过溢流出口29流到界外。。

所述一级尾气冷凝器11的运行压力为0.01mpa，温度不高于80℃。

所述二级尾气冷凝器12的运行压力为0.01mpa，温度不高于40℃。

所述真空装置包括真空泵18、真空池19、真空喷射器20。

所述原料盐酸在脱析蒸发室6脱析后得到夹带着饱和水蒸气的氯化氢，其由塔底进入降膜吸收塔13，在塔内被塔顶降下的稀盐酸洗涤后得到浓盐酸。

所述降膜吸收塔13的运行压力为0.02mpa，温度不高于40℃。

所述洗涤后得到的浓盐酸从降膜吸收塔13塔顶进入冷凝器14，冷凝的部分含酸水蒸气回流至降膜吸收塔13，其余混合气体被送至冷却器。

所述冷却器包含一级冷却器15和二级冷却器16，一级冷却器15由循环冷却水冷却，二级冷却器16由工艺冷冻水冷却，冷却后的氯化氢气体的含水量小于0.1wt％。

所述冷却后的氯化氢气体被送至氯化氢吸收塔17，20wt％盐酸由20wt％盐酸进料管道26进入氯化氢吸收塔17对氯化氢气体进行吸收，得到31wt％成品盐酸，成品盐酸由31wt％成品盐酸出料管道27流出收集。

所述氯化氢吸收塔的运行压力为0.02mpa，温度不高于40℃。

所述生蒸汽由生蒸汽进气管道25进入脱析系统，管道连接方式为dn150法兰连接，蒸汽压力为0.6mpa。

所述循环冷却水包含冷却水进水管道21和冷却水回水管道22，管道连接方式为dn200法兰连接，进水温度小于30℃，循环量为40m³/h。

所述工艺冷冻水包含冷冻水进水管道23和冷冻水回水管道24，管道连接方式为dn150法兰连接，进水温度小于-5℃，循环量为40m³/h。

本申请提供的所述高效环保的盐酸脱析工艺的盐酸处理量为15t/d，盐酸解析量为5000kg/h，生产时间为8000小时/年。

实施例2

实施例2提供了一种高效环保的盐酸脱析工艺，原料盐酸储存于原料罐1，所述原料盐酸为20wt％的原料盐酸，原料盐酸由原料泵2输送至原料预热器3，预热后的原料盐酸和在脱析剂预热器4里预热的脱析剂一起被送至脱析蒸发室6。

所述原料预热器3的运行压力为常压，壳程温度为95℃，管程温度为40℃。

所述脱析剂预热器4的运行压力为常压，壳程温度为125℃，管程温度为85℃。

所述脱析蒸发室6的壳程压力为1.0mpa，管程压力为常压，温度为125℃。

脱析蒸发室6与脱析蒸发器5相连，盐酸从脱析蒸发室6底部进入脱析蒸发器5，蒸发得到的氯化氢气体返回脱析蒸发室6的顶部。

所述脱析蒸发器5的壳程压力为1.0mpa，管程压力为常压，壳程温度为150℃，管程温度为125℃。

所述脱析剂为浓度为55wt％的氯化钙，脱析剂被稀释至浓度<45wt％后进入蒸发器蒸发浓缩。

所述蒸发器包含一级蒸发器7和二级蒸发器9，脱析剂通过一级蒸发罐8和二级蒸发罐10后，被循环送回至脱析剂蒸发室6。

所述一级蒸发器7的壳程压力为0.4mpa，管程压力为常压，温度为140℃，蒸发后的氯化钙溶液浓度为48wt％，蒸发产生的尾气进入尾气冷凝器。

所述二级蒸发器9的壳程压力为1.0mpa，管程压力为常压，温度为110℃，蒸发后的氯化钙溶液浓度为55wt％，蒸发产生的尾气进入尾气冷凝器。

所述尾气冷凝器包含一级尾气冷凝器11和二级尾气冷凝器12，由循环冷却水冷却，材质为石墨，尾气冷凝后由一组真空装置带动送至凝水罐28，凝水溢流通过溢流出口29流到界外。。

所述一级尾气冷凝器11的运行压力为0.01mpa，温度不高于80℃。

所述二级尾气冷凝器12的运行压力为0.01mpa，温度不高于40℃。

所述真空装置包括真空泵18、真空池19、真空喷射器20。

所述原料盐酸在脱析蒸发室6脱析后得到夹带着饱和水蒸气的氯化氢，其由塔底进入降膜吸收塔13，在塔内被塔顶降下的稀盐酸洗涤后得到浓盐酸。

所述降膜吸收塔13的运行压力为0.02mpa，温度不高于40℃。

所述洗涤后得到的浓盐酸从降膜吸收塔13塔顶进入冷凝器14，冷凝的部分含酸水蒸气回流至降膜吸收塔13，其余混合气体被送至冷却器。

所述冷却器包含一级冷却器15和二级冷却器16，一级冷却器15由循环冷却水冷却，二级冷却器16由工艺冷冻水冷却，冷却后的氯化氢气体的含水量小于0.1wt％。

所述冷却后的氯化氢气体被送至氯化氢吸收塔17，20wt％盐酸由20wt％盐酸进料管道26进入氯化氢吸收塔17对氯化氢气体进行吸收，得到31wt％成品盐酸，成品盐酸由31wt％成品盐酸出料管道27流出收集。

所述氯化氢吸收塔的运行压力为0.02mpa，温度不高于40℃。

所述生蒸汽由生蒸汽进气管道25进入脱析系统，管道连接方式为dn150法兰连接，蒸汽压力为0.6mpa。

所述循环冷却水包含冷却水进水管道21和冷却水回水管道22，管道连接方式为dn200法兰连接，进水温度小于30℃，循环量为80m³/h。

所述工艺冷冻水包含冷冻水进水管道23和冷冻水回水管道24，管道连接方式为dn150法兰连接，进水温度小于-5℃，循环量为80m³/h。

本申请提供的所述高效环保的盐酸脱析工艺的盐酸处理量为15t/d，盐酸解析量为5000kg/h，生产时间为8000小时/年。

本发明的设计思路和保护范围之内，对上述的具体实施方式的其他改动或变型对本领域技术人员来讲是显而易见的。尽管本发明是对照特定实施方式进行描述的，但这些实施方式的目的在于例示而不是进行限定，相应地，本专利并不仅限于此处描述的几个特定实施方式的范围和效果，也不限于与本领域内由本发明所取得的进展在某种程度上不一致的其他任何方式。