本发明涉及氯化苯尾气设备技术领域，尤其涉及一种氯化苯生产中二段尾气处理装置。
背景技术：
氯化苯是一种基本有机化工原料，主要原料为苯和氯气，干燥后纯苯通过催化剂的作用，在氯化器中与氯气发生氯化反应，反应后得到的酸性氯化液去水、碱洗处理，干燥后进入粗、精馏塔蒸馏得到成品氯化苯。氯化苯生产是苯在沸腾状态下氯化，生成物中有氯化苯和氯化氢气体。由于高温连续氯化过程，反应热的移出靠苯的蒸发气化来实现，因此生成的尾气中主要有氯化氢气体、苯蒸气、少量氯化苯蒸气以及惰性气体，直接排放不仅造成资源浪费，而且会对环境产生严重污染。现有工艺降膜循环槽间隔八小时换新鲜吸收液一次，换料过程中尾气中苯含量不稳定，最高可上升到几百ppm，对后续系统在安全和能耗上影响较大。降膜尾气进入盐酸吸收系统采用水洗废水掺杂自来水吸收，水中含酸且水量难以控制，3台吸收塔从高到低依次分布，依靠重力自流进入下一级，吸收效果较差，酸浓度时浓时稀不稳定；尾气经过最后一级填料塔后直接放空，尾气中经常含有大量HCl气体和苯蒸汽，经过分析，氯化苯生产的二段尾气中含苯2000～6000ppm，不仅对环境造成污染，对员工身体也造成很大伤害，一直都难以得到有效解决。
技术实现要素：
基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种氯化苯生产中二段尾气处理装置。
本发明提出的一种氯化苯生产中二段尾气处理装置，包括苯吸收单元、氯化氢吸收单元、苯吸附单元、喷淋吸收单元，其中：
苯吸收单元包括N级苯吸收装置，在N级苯吸收装置中的第m级苯吸收装置设有第m级苯吸收塔、第m级苯循环槽和第m级苯循环泵，第m级苯吸收塔均设有第m塔进气口、第m塔出气口、第m塔进液口和第m塔出液口，第m级苯循环槽用于装苯吸收液，第m级苯循环槽设有第m槽进液口和第m槽出液口，第m级苯吸收装置的第m塔进液口通过第m级苯循环泵与第m槽出液口连接，第m级苯吸收装置的第m塔出液口与第m槽进液口连接，第m级苯吸收装置的第m塔进气口与第m-1级苯吸收装置的第m-1塔出气口连接，第m级苯吸收装置的第m塔出气口与第m+1级苯吸收装置的第m+1塔进气口连接；其中，N、n、m均为自然数，N＝n>m≥1；
氯化氢吸收单元包括X级氯化氢吸收装置，在X级氯化氢吸收装置中的第y级氯化氢吸收装置设有第y级氯化氢吸收塔、第y级氯化氢循环槽和第y级氯化氢循环泵，第y级氯化氢吸收塔设有第y塔气体入口、第y塔气体出口、第y塔液体入口和第y塔液体出口，第y级氯化氢循环槽用于装氯化氢吸收液，第y级氯化氢循环槽设有第y槽液体入口和第y槽液体出口，第一级氯化氢吸收装置的第一塔气体入口与第n级苯吸收装置的第n塔出气口连接，第y级氯化氢吸收装置的第y塔液体入口通过y级氯化氢循环泵与第y槽液体出口连接，第y级氯化氢吸收装置的第y塔液体出口与第y槽液体入口连接，y级氯化氢吸收装置的第y塔气体出口与第y+1级氯化氢吸收装置的第y+1塔气体入口连接；其中：X、x、y均为自然数，X＝x>y≥1；
苯吸附单元包括多个并联的苯吸附器，各苯吸附器内均设有吸附剂，各苯吸附器均设有吸附进气口、吸附出气口，各苯吸附器的吸附进气口均与第x级氯化氢吸收装置的第x塔气体出口连接；
喷淋吸收单元包括第一喷淋塔、喷淋循环槽、喷淋循环泵，第一喷淋塔设有第一进气口、第一出气口、第一进液口、第一出液口，喷淋循环槽内设有喷淋液，喷淋循环槽设有第二进液口、第二出液口，第一进气口分别与各苯吸附器的吸附出气口连接，第一进液口通过喷淋循环泵与第二出液口连接，第一出液口与第二进液口连接。
优选的，第m级苯吸收塔设有第m级苯吸收气液分离室，第m塔出液口、第m塔出气口均与第m级苯吸收气液分离室导通。
优选的，第y级氯化氢吸收塔设有第y级氯化氢吸收气液分离室，第y塔液体出口、第y塔气体出口均与第y级氯化氢吸收气液分离室导通。
优选的，喷淋循环槽设有第二出气口，第二出气口与第一进气口连接。
优选的，第m级苯吸收装置的m级苯循环槽设有第m槽出气口，第m槽出气口与第m+1级苯吸收装置的第m+1塔进气口连接，第n槽出气口与第一级氯化氢吸收装置的第一塔气体入口连接；优选的，第m级苯循环槽与第m+1级苯循环槽连通且第m+1级苯循环槽内的苯吸收液溢流入第m级苯循环槽。
优选的，氯化氢吸收单元还包括第二喷淋塔，第二喷淋塔设有第二进气口、第二出气口、第三进液口、第三出液口，第二进气口分别与第x级氯化氢吸收装置的第x塔气体出口连接，第二出气口分别与各苯吸附器的吸附进气口连接，第三出液口与第x级氯化氢吸收装置的第x级氯化氢循环槽连接。
优选的，第y级氯化氢吸收装置的第y级氯化氢循环槽设有第y槽气体出口，第y槽气体出口与第y+1级氯化氢吸收装置的第y+1塔气体入口连接，第x级氯化氢吸收装置的第x槽气体出口与第二进气口连接；优选的，第y级氯化氢循环槽与第y+1级氯化氢循环槽连通且第y+1级氯化氢循环槽内的氯化氢吸收液溢流入第y级氯化氢循环槽。
优选的，第m级苯吸收装置的第m级苯吸收塔设有第m级a冷却介质进口和第m级a冷却介质出口。
优选的，第y级氯化氢吸收装置的第y级氯化氢吸收塔设有第y级b冷却介质进口和第y级b冷却介质出口。
优选的，苯吸收单元包括第一级苯吸收装置、第二级苯吸收装置和第三级苯吸收装置；优选的，氯化氢吸收单元包括第一级氯化氢吸收装置、第二级氯化氢吸收装置和第三级氯化氢吸收装置。
本发明的工作原理如下：将含苯2000～6000ppm氯化苯二段尾气依次通过苯吸收单元、氯化氢吸收单元、苯吸附单元、喷淋吸收单元，苯和氯化苯有机气体在苯吸收单元和苯吸附单元内被吸收，氯化氢气体在氯化氢吸收单元和喷淋吸收单元内被吸收，剩余的惰性气体高位放空。
本发明充分利用吸收和吸附两个单元操作的特点，吸收操作适用于大组分浓度操作，处理量大，能耗低，而吸附操作可以进一步降低尾气中的有机物含量，使尾气达到排放标准。本发明装置总体效率高且能耗低，运行成本低，可以最大限度做到安全、环保、无公害。
附图说明
图1为本发明提出的一种氯化苯生产中二段尾气处理装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种氯化苯生产中二段尾气处理装置。
参照图1，在一种实施例中，本发明提出一种氯化苯生产中二段尾气处理装置，包括苯吸收单元、氯化氢吸收单元、苯吸附单元、喷淋吸收单元，其中：
本实施例中，苯吸收单元包括第一级苯吸收装置、第二级苯吸收装置、第三级苯吸收装置，其中：
第一级苯吸收装置设有第一级苯吸收塔1、第一级苯循环槽2、第一级苯循环泵3，第一级苯吸收塔1均设有第一塔进气口、第一塔出气口、第一塔进液口、第一塔出液口、第一级a冷却介质进口和第一级a冷却介质出口，a冷却介质采用-5～-15℃冷冻盐水，第一级苯吸收塔1采用酚醛浸渍石墨材质降膜管式吸收器，且第一级苯吸收塔1设有第一级苯吸收气液分离室，第一塔出液口、第一塔出气口均与一级苯吸收气液分离室导通。第一级苯循环槽2内衬酚醛玻璃钢防腐层，第一级苯循环槽2用于装苯吸收液，第一级苯循环槽2设有第一槽进液口、第一槽出液口、第一槽出气口，第一级苯吸收装置的第一塔进液口通过第一级苯循环泵3与第一槽出液口连接，第一级苯吸收装置的第一塔出液口与第一槽进液口连接。
第二级苯吸收装置设有第二级苯吸收塔4、第二级苯循环槽5、第二级苯循环泵6，第二级苯吸收塔4均设有第二塔进气口、第二塔出气口、第二塔进液口、第二塔出液口、第二级a冷却介质进口和第二级a冷却介质出口，a冷却介质采用-5～-15℃冷冻盐水，第二级苯吸收塔4采用酚醛浸渍石墨材质降膜管式吸收器，且第二级苯吸收塔4设有第二级苯吸收气液分离室，第二塔出液口、第二塔出气口均与第二级苯吸收气液分离室导通。第二级苯循环槽5内衬酚醛玻璃钢防腐层，第二级苯循环槽5用于装苯吸收液，第二级苯循环槽5设有第二槽进液口、第二槽出液口、第二槽出气口，第二级苯吸收装置的第二塔进气口与第一级苯吸收装置的第一塔出气口、第一槽出气口连接，第二级苯吸收装置的第二塔进液口通过第二级苯循环泵6与第二槽出液口连接，第二级苯吸收装置的第二塔出液口与第二槽进液口连接。
第三级苯吸收装置设有第三级苯吸收塔7、第三级苯循环槽8、第三级苯循环泵9，第三级苯吸收塔7均设有第三塔进气口、第三塔出气口、第三塔进液口、第三塔出液口、第三级a冷却介质进口和第三级a冷却介质出口，a冷却介质采用-5～-15℃冷冻盐水，第三级苯吸收塔7采用酚醛浸渍石墨材质降膜管式吸收器，且第三级苯吸收塔7设有第三级苯吸收气液分离室，第三塔出液口、第三塔出气口均与第三级苯吸收气液分离室导通。第三级苯循环槽8内衬酚醛玻璃钢防腐层，第三级苯循环槽8用于装苯吸收液，第三级苯循环槽8设有第三槽进液口、第三槽出液口、第三槽出气口，第三级苯吸收装置的第三塔进气口与第二级苯吸收装置的第二塔出气口、第二槽出气口连接，第三级苯吸收装置的第三塔进液口通过第三级苯循环泵9与第三槽出液口连接，第三级苯吸收装置的第三塔出液口与第三槽进液口连接。
本实施例中，第一级苯吸收塔1、第二级苯吸收塔4、第三级苯吸收塔7气液两相采用同向吸收方式，第一级苯吸收塔1、第二级苯吸收塔4、第三级苯吸收塔7气相出口温度分别为55～65℃、30～40℃、20～25℃，且第三级苯吸收塔7气相出口含苯2～5ppm。第一级苯循环槽2、第二级苯循环槽5、第三级苯循环槽8依次连通，进入第三级苯吸收循环槽8的吸收液为含苯0.03～0.1％(wt)次品氯化苯，且第三级苯吸收循环槽8内吸收液含苯≤10％(wt)溢流入第二级苯吸收循环槽5、第二级苯吸收循环槽5内吸收液含苯≤20％(wt)溢流入一级苯吸收循环槽2，第一级苯吸收循环槽2内吸收液含苯36～45％(wt)采出。
本实施例中，氯化氢吸收单元包括第一级氯化氢吸收装置、第二级氯化氢吸收装置、第三级氯化氢吸收装置、第二喷淋塔19，其中：
第一级氯化氢吸收装置设有第一级氯化氢吸收塔10、第一级氯化氢循环槽11、第一级氯化氢循环泵12，第一级氯化氢吸收塔10设有第一塔气体入口、第一塔气体出口、第一塔液体入口、第一塔液体出口、第一级b冷却介质进口和第一级b冷却介质出口，b冷却介质采用20～30℃循环水，第一级氯化氢吸收塔10采用酚醛浸渍石墨材质降膜管式吸收器，且第一级氯化氢吸收塔10设有第一级氯化氢吸收气液分离室，第一塔出液口、第一塔出气口均与第一级氯化氢吸收气液分离室导通。第一级氯化氢循环槽11内衬酚醛玻璃钢防腐层，第一级氯化氢循环槽11用于装氯化氢吸收液，第一级氯化氢循环槽11设有第一槽液体入口、第一槽液体出口、第一槽气体出口，第一级氯化氢吸收装置的第一塔气体入口与第三级苯吸收装置的第三塔出气口、第三槽出气口连接，第一级氯化氢吸收装置的第一塔液体入口通过第一级氯化氢循环泵12与第一槽液体出口连接，第一级氯化氢吸收装置的第一塔液体出口与第一槽液体入口连接。
第二级氯化氢吸收装置设有第二级氯化氢吸收塔13、第二级氯化氢循环槽14、第二级氯化氢循环泵15，第二级氯化氢吸收塔13设有第二塔气体入口、第二塔气体出口、第二塔液体入口、第二塔液体出口、第二级b冷却介质进口和第二级b冷却介质出口，b冷却介质采用20～30℃循环水，第二级氯化氢吸收装置的第二级氯化氢吸收塔13采用采用酚醛浸渍石墨材质降膜管式吸收器，且第二级氯化氢吸收塔13设有第二级氯化氢吸收气液分离室，第二塔出液口、第二塔出气口均与第二级氯化氢吸收气液分离室导通。第二级氯化氢循环槽14内衬酚醛玻璃钢防腐层，第二级氯化氢循环槽14用于装氯化氢吸收液，第二级氯化氢循环槽14设有第二槽液体入口、第二槽液体出口、第二槽气体出口，第二级氯化氢吸收装置的第二塔气体入口与一级氯化氢吸收装置的第一塔气体出口、第一槽气体出口连接，第二级氯化氢吸收装置的第二塔液体入口通过第二级氯化氢循环泵15与第二槽液体出口连接，第二级氯化氢吸收装置的第二塔液体出口与第二槽液体入口连接。
第三级氯化氢吸收装置设有第三级氯化氢吸收塔16、第三级氯化氢循环槽17、第三级氯化氢循环泵18，第三级氯化氢吸收塔16设有第三塔气体入口、第三塔气体出口、第三塔液体入口、第三塔液体出口、第三级b冷却介质进口和第三级b冷却介质出口，b冷却介质采用20～30℃循环水，第二级氯化氢吸收装置的二级氯化氢吸收塔13采用采用酚醛浸渍石墨材质降膜管式吸收器，且第二级氯化氢吸收塔13设有第二级氯化氢吸收气液分离室，第二塔出液口、第二塔出气口均与第二级氯化氢吸收气液分离室导通。第三级氯化氢循环槽17内衬酚醛玻璃钢防腐层，第三级氯化氢循环槽17用于装氯化氢吸收液，第三级氯化氢循环槽17设有第三槽液体入口、第三槽液体出口、第三槽气体出口，第三级氯化氢吸收装置的第三塔气体入口与第二级氯化氢吸收装置的第二塔气体出口、第二槽气体出口连接，第三级氯化氢吸收装置的第三塔液体入口通过第三级氯化氢循环泵18与第三槽液体出口连接，第三级氯化氢吸收装置的第三塔液体出口与第三槽液体入口连接。
第二喷淋塔19设有第二进气口、第二出气口、第三进液口、第三出液口，第二进气口分别与第三级氯化氢吸收装置的第三塔气体出口、第三槽气体出口连接，第三出液口与第三级氯化氢吸收装置的第三级氯化氢循环槽17连接。第二喷淋塔19采用普通石墨材质填料塔，且其填料采用250Y型陶瓷波纹板填料。
本实施例中，第一级氯化氢吸收塔10、第二级氯化氢吸收塔13、第三级氯化氢吸收塔16气液两相采用同向吸收方式，第二喷淋塔19气液两相采用逆向吸收方式，第一级氯化氢吸收塔10、第二级氯化氢吸收塔13、第三级氯化氢吸收塔16气相出口温度分别为55～65℃、30～40℃、20～25℃，且第二喷淋塔19气相出口含苯≤10ppm、HCl(g)≤10ppm。第一级氯化氢循环槽11、第二级氯化氢循环槽14、第三级氯化氢循环槽17依次连通，进入第二喷淋塔19的吸收液为自来水或高纯水，吸收液对第二喷淋塔19内气体进行吸收后进入第三级氯化氢吸收循环槽17，且第三级氯化氢吸收循环槽17内吸收液含酸6～8％(wt)溢流入第二级氯化氢吸收循环槽14，第二级氯化氢吸收循环槽14内吸收液含酸18～20％(wt)溢流入第一级氯化氢吸收循环槽11，第一级氯化氢吸收循环槽11内吸收液含酸31～33％(wt)采出。
本实施例中，苯吸附单元包括两个并联的苯吸附器20，各苯吸附器20内均设有吸附剂，苯吸附器20内吸附剂为活性碳纤维填料，吸附剂再生温度保持在90～100℃，各苯吸附器20均设有吸附进气口、吸附出气口，各苯吸附器20的吸附进气口均与第三级氯化氢吸收装置的第二出气口连接。
本实施例中，喷淋吸收单元包括第一喷淋塔21、喷淋循环槽22、喷淋循环泵23，第一喷淋塔设有第一进气口、第一出气口、第一进液口、第一出液口，喷淋循环槽22内设有喷淋液，喷淋循环槽22内衬呋喃玻璃钢防腐层，喷淋循环槽22设有第二进液口、第二出液口、第二出气口，第二出气口与第一进气口连接，第一进气口分别与各苯吸附器20的吸附出气口连接，第一进液口通过喷淋循环泵23与第二出液口连接，第一出液口与第二进液口连接。第一喷淋塔21采用金属材质填料塔，且其填料采用金属丝网波纹板填料。进入第一喷淋塔21吸收液为32％液碱，且第一喷淋塔21气相出口含苯≤0.5ppm、HCl(g)≤0.5ppm。
本发明的工作原理如下：将含苯2000～6000ppm氯化苯二段尾气依次通过苯吸收单元、氯化氢吸收单元、苯吸附单元、喷淋吸收单元，苯和氯化苯有机气体在苯吸收单元和苯吸附单元内被吸收，氯化氢气体在氯化氢吸收单元和喷淋吸收单元内被吸收，剩余的惰性气体高位放空。
将含苯的氯化苯二段尾气经过一段循环水和二段冷冻盐水冷凝后送入本发明装置吸收系统，尾气中大部分苯被次品氯化苯吸收液吸收，大部分氯化氢气体被自来水或高纯水水吸收，得到31～33％(wt)副产盐酸外售，接着尾气进入苯吸收器，苯及氯化苯等有机气体和少量氯化氢气体被吸附剂吸附，剩余气体经过以及碱喷淋塔后高位放空，吸附剂饱和后采用热再生备用。尾气行进方向与吸收液行进方向相反，保证新鲜吸收液与最后一级尾气相接触，最大限度降低尾气中需脱除组分含量，新鲜物料从一侧进入另一侧采出，实现装置连续平稳运行，泵强制循环有效保证气液混合效果。一套装置可对应多台氯化器，操作弹性大，是行业内尾气处理最理想的装置之一。
本发明提出的一种氯化苯生产中二段尾气处理装置，充分利用吸收和吸附两个单元操作的特点，吸收操作适用于大组分浓度操作，处理量大，能耗低，而吸附操作可以进一步降低尾气中的有机物含量，使尾气达到排放标准。本发明装置总体效率高且能耗低，运行成本低，可以最大限度做到安全、环保、无公害。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。