羟基亚乙基二膦酸生产用工艺气体保护系统的制作方法

本实用新型属于化工生产设备技术领域，具体涉及一种羟基亚乙基二膦酸生产用工艺气体保护系统。

背景技术：
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羟基亚乙基二膦酸（HEDP）是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其它水处理剂复合使用时，表现出理想的协同效应。 因此常被应用于电子行业的清洗剂和日用化学品添加剂。

羟基亚乙基二膦酸（HEDP）主要由三氯化磷与醋酸反应制得。现有的HEDP生产系统5比较简单，主要是将三氯化磷与醋酸按比例混合加入到反应釜中，搅拌状态下利用夹套换热的间歇式生产模式。在HEDP生产过程中会产生较多的尾气，目前该尾气主要是进入废液系统或进入副产盐酸产品中。三氯化磷及冰醋酸均具有挥发性，因此，在生产HEDP生产过程会有部分三氯化磷及冰醋酸发生逃逸，以尾气的方式被排出，虽然HEDP生产产生的尾气会被送入废液系统或进入副产盐酸产品中，将尾气中夹带的原料截留后再利用，但是由于原料逃逸量不能准确计量，造成HEDP的生产不能严格按照原理比例进行，造成HEDP成品质量不稳定，或因投料比例不精确造成产品转化率受到影响影响，既浪费了原材料，还增加环保压力。

技术实现要素：
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综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了一种羟基亚乙基二膦酸生产用工艺气体保护系统，它是在羟基亚乙基二膦酸的生产系统与尾气处理系统之间增加工艺气体保护塔，该工艺气体保护塔内设置稀醋酸溶液，羟基亚乙基二膦酸的生产系统产生的尾气进入工艺气体保护塔后，尾气中的氯化氢气体被稀醋酸溶液洗涤后送入尾气处理系统处理，尾气中的三氯化磷气体被水解成亚磷酸，尾气中的乙酰氯被水解成醋酸，重新被送入生产系统参与生产。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种羟基亚乙基二膦酸生产用工艺气体保护系统，其中：醋酸储罐、储水罐、醋酸计量泵、水计量泵、工艺气体保护塔、循环泵、生产系统及尾气处理系统，醋酸储罐通过醋酸计量泵连通工艺气体保护塔的进料口，储水罐通过水计量泵连通工艺气体保护塔的进料口，所述的工艺气体保护塔包括塔体、出气口、进气口、进料口及出料口，所述的塔体的上端设置出气口，所述的塔体的下部设置进气口，进气口连通生产系统的尾气出口，所述的塔体的上部设置有进料口，进料口连通醋酸计量泵及水计量泵，所述的塔体的下端设置出料口，出料口连通循环泵的进口，所述的循环泵的出口通过管道分别连通工艺气体保护塔的进料口及生产系统的进口，所述的塔体内自上而下依次设置上填料层、中填料层、下填料层及换热层。

进一步，所述的工艺气体保护塔的塔体的中部设置有在线水分检测仪。

进一步，所述的上填料层、中填料层及下填料层均为聚丙烯填料层，填料高度至少为层高的1/2。

进一步，所述的换热层为石墨块孔式换热层。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型是在羟基亚乙基二膦酸的生产系统与尾气处理系统之间增加工艺气体保护塔，该工艺气体保护塔内设置稀醋酸溶液，羟基亚乙基二膦酸的生产系统产生的尾气进入工艺气体保护塔后，尾气中的氯化氢气体被稀醋酸溶液洗涤后送入尾气处理系统处理，尾气中的三氯化磷气体被水解成亚磷酸，尾气中的乙酰氯被水解成醋酸，重新被送入生产系统参与生产。

2、本实用新型结构简单，各装置组合为一体式，占地面积小，保护流程长，在羟基亚乙基二膦酸的生产系统中产生的尾气中的三氯化磷及乙酰氯被回收再次参与反应，不会被移出系统，对精确控制投料比起到良好的作用。保护塔设有换热层，能调整温度，使截流物反应更加充分，保证了连续化生产的有效实施。提高了原料转化率，稳定控制进料比例，使HEDP产品中主要指标亚磷含量能恒定在极小范围内。既起到节能降耗作用且提高了生产效率。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工艺气体保护塔的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、图2所示，一种羟基亚乙基二膦酸生产用工艺气体保护系统，醋酸储罐1、储水罐8、醋酸计量泵2、水计量泵7、工艺气体保护塔3、循环泵6、生产系统5及尾气处理系统4，醋酸储罐1通过醋酸计量泵2连通工艺气体保护塔3的进料口303，储水罐8通过水计量泵7连通工艺气体保护塔3的进料口303，所述的工艺气体保护塔3包括塔体301、出气口304、进气口306、填料层、进料口303及出料口307，所述的塔体301的上端设置出气口304，所述的塔体301的下部设置进气口306，进气口306连通生产系统5的尾气出口，所述的塔体301的上部设置有进料口303，进料口303连通醋酸计量泵2及水计量泵7，所述的塔体301的下端设置出料口307，出料口307连通循环泵6的进口，所述的循环泵6的出口通过管道分别连通工艺气体保护塔3的进料口303及生产系统5的进口，所述的塔体301内自上而下依次设置上填料层302、中填料层310、下填料层309及换热层308。所述的上填料层302、中填料层310及下填料层309均为聚丙烯填料层，填料高度至少为层高的1/2，换热层308为石墨块孔式换热层308。所述的工艺气体保护塔3的塔体301的中部设置有在线水分检测仪305。

使用时，启动醋酸泵，先向工艺气体保护塔3内泵入300公斤醋酸原料，作为底料使用，启动循环泵6，启动醋酸泵及水泵，将醋酸及水按比例泵入工艺气体保护塔3内，启动工艺气体保护塔3的换热层308，并通过换热层308的进气口向换热层308内输入蒸汽，蒸汽加热进入工艺气体保护塔3的醋酸溶液，循环泵6将工艺气体保护塔3底部的醋酸溶液提升至工艺气体保护塔3上部，使醋酸溶液循环流动，当工艺气体保护塔3内的液位达到设定液位后，打开循环泵6出口与生产系统5之间阀门，循环泵6将醋酸溶液输送至生产系统5进行生产。当塔体301内醋酸溶液温度达到40℃时，调小或者关闭换热层308的进气口上的阀门。换热层308的设置，保证塔体301内的醋酸溶液保持在40℃左右。使醋酸溶液温度保持最佳状态。

生产系统5产生的尾气从工艺气体保护塔3的进气口306进入，自下而上流动，尾气中氯化氢气体，与塔体301内的醋酸溶液接触，被充分洗涤，尾气中夹带的三氯化磷与醋酸溶液中的水份接触被水解成亚磷酸，尾气中夹带的乙酰氯被水解成醋酸随塔体301内的醋酸液体重新被循环泵6送入生产系统5再次参与反应。

工艺气体保护塔3塔体301中部设置在线水分检测仪305，当塔体301内水的浓度减少时在线水分检测仪305及时指令原料水投料比例调整，保证塔体301内醋酸溶液的浓度稳定在10-15%范围内。被洗涤净化的氯化氢气体经塔体301上端的出气口304进入尾气吸收系统。

要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。