一种含高浓度Hcl焙烧尾气的处理设备的制作方法

本发明属于尾气处理技术领域，涉及一种高温焙烧尾气高浓度hcl吸收处理系统，具体涉及一种含高浓度hcl焙烧尾气的处理设备。

背景技术：

mto催化剂生产主要是以分子筛为活性成分，分子筛与助剂、去离子水等经混合、打浆、喷雾造粒干燥得到催化剂半成品，所得的催化剂半成品经焙烧后得到催化剂成品。因为目前分子筛的合成都需要有机模板剂，常用的模板剂有三乙胺或以三乙胺为主的有机胺类混合物，其有机胺可以为四乙基氢氧化铵、四丙基胺、四丁基铵、喹啉等，其中大部分模板剂中都含有nh4⁺，在焙烧过程中会产生酸性的氮氧化合物，而且，助剂中一般含有氯离子成分，焙烧过程中分解为酸性气体。由此可见，在高温焙烧炉尾气中含有分子筛及助剂产生的含hcl气体、水蒸气及粉尘，hcl与水蒸气形成的酸雾具有强烈的刺激性气味，而且对设备具有一定的腐蚀性，排放到空气中也会影响环境质量，因此必须对这部分尾气进行吸收处理。

综上所述，现有的尾气处理技术存在以下主要缺陷：先将高温并且含hcl的尾气经换热器降温，降温后的尾气经喷淋吸收塔吸收。尾气从吸收塔底部进入，塔身内部设置两层塔板，上面有球形的填料，填料多面开口，允许尾气和喷淋液体通过，塔顶设置一根喷淋管从塔顶进行喷淋。由于喷淋管只设置在了塔顶，且只有单个喷嘴，喷淋面积比较局限，下层填料不能充分进行尾气的喷淋吸收，导致尾气吸收效果不佳，塔顶排放的尾气中hcl浓度依然偏高。因尾气内含有大量粉尘，因而尾气系统容易堵塞，喷淋管道容易污染。

技术实现要素：

本发明针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高温焙烧尾气高浓度hcl吸收处理系统，本发明可以实现以下发明目的：

能够对尾气中的酸性气体进行有效吸收，降低排放尾气的酸含量，实现真正的清洁生产。

为解决以上问题，本发明采用的技术方案为：

一种含高浓度hcl焙烧尾气的处理设备，其特征在于，所述的含高浓度hcl焙烧尾气的处理设备包括旋风分离除尘器、前置喷淋塔、水洗喷淋塔、碱洗喷淋塔及配套的换热器、高压风机、喷淋液储槽、离心泵和尾气管，所述旋风分离除尘器、前置喷淋塔、喷淋塔和高压风机由所述尾气管相连；所述高压风机安装于所述水洗喷淋塔后、所述碱洗喷淋塔前。

作为本发明优选的技术方案，所述喷淋液储槽共3个，分别安装于所述水洗喷淋塔和所述碱洗塔边侧，与两塔底部靠连通管分别连通；

所述的前置喷淋塔包括：上下贯穿的塔身、塔顶、塔底、位于塔身上部的环形喷淋液输送管及位于塔内并与喷淋液输送管相连通的喷头；

所述喷淋液输送管位于所述前置喷淋塔中上部，绕塔体一周形成环形供液，所述喷头共有3颗，围绕所述塔身均匀排列，所述喷头伸入塔身并与所述环形喷淋液输送管相连。

作为本发明优选的技术方案，所述水洗喷淋塔括第一级水洗喷淋塔和第二级水洗喷淋塔，所述水洗喷淋塔和所述碱洗喷淋塔依次布置在所述前置喷淋塔后，所述碱洗喷淋塔布置在所述第一级水洗喷淋塔和所述第二级水洗喷淋塔后。

作为本发明优选的技术方案，所述碱洗喷淋塔中使用碱液作为喷淋液，所述碱液，为氢氧化钠溶液、三乙醇胺、黄腐酸钾和桂花酒糟废液的混合液。

作为本发明优选的技术方案，所述碱洗喷淋塔中使用碱液作为喷淋液，所述碱液，为5%的氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液。

作为本发明优选的技术方案，所述碱液，按照重量份，包括：100份的5%氢氧化钠溶液、5份的三乙醇胺、0.8份的黄腐酸钾和3份的桂花酒糟废液。

作为本发明优选的技术方案，所述换热器为列管式换热器，包括：塑料外壳、封头和石墨材质的石墨列管。

作为本发明优选的技术方案，所述喷头为螺旋状喷头，所述喷头的材质为碳化硅。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的尾气处理设备，增大喷淋液与尾气的接触面积，提高尾气中含酸气体的吸收效果，降低排放尾气的含酸浓度，实现清洁生产。

附图说明

附图1为本发明的一种含高浓度hcl焙烧尾气处理系统的整体流程图；

附图2为吸收塔结构示意图；

附图3为吸收塔a-a结构示意图；

附图4为换执器结构示意图；

附图5为前置喷淋塔结构示意图。

具体实施方式

实施例1一种含高浓度hcl焙烧尾气的处理设备

如图1所示，本发明的一种含高浓度hcl焙烧尾气的处理设备，包括旋风分离除尘器1、前置喷淋塔2、水洗喷淋塔3、碱洗喷淋塔4及配套的换热器5、高压风机10、喷淋液储槽8、离心泵6和尾气管7，所述旋风分离除尘器1、前置喷淋塔2、喷淋塔和高压风机10间由尾气管7相连；所述高压风机10安装于水洗塔3后，碱洗塔4前；所述喷淋液储槽8共3个，分别安装于水洗塔3和碱洗塔4边侧，与两塔底部靠连通管9分别连通。

所述的离心泵6从所述的喷淋液储槽8抽取喷淋液，沿喷淋液输送管11，经过换热器5输送到对应吸收塔内，在塔内与气流进行逆流吸收作用，落到塔底部后，经所述连通管9回到喷淋液储槽8。

所述前置喷淋塔2所需喷淋液由离心泵6从水洗喷淋塔3喷淋液储槽8中抽取，沿喷淋液输送管11道，经过换热器5输送到对应吸收塔内，在塔内与气流进行逆流吸收作用，落入塔底后沿尾气连通管9汇入水洗喷淋塔3喷淋液中。

如图4所示，所述换热器5为列管式换热器5，包括：塑料外壳53、封头51和石墨材质的石墨列管52；列管式换热器5采用石墨材质的石墨列管52由于酸性气体具有腐蚀性，传统的材质使用寿命短，石墨列管52耐腐蚀性能好，传热面不易结垢﹐传热性能良好。

由于酸性气体具有腐蚀性，传统的材质使用寿命短，采用碳化硅材质的喷头310为新材料，螺旋喷头310采用碳化硅材质，具有耐高温、耐腐蚀、高强度、高耐磨、耐急冷急热和抗高温蠕变等基本性能和主要特点，废气废水中的杂质可以大量通过喷头310而不会产生堵塞并且雾化效果好，可以增大喷淋液与气体的接触面积，吸收效果好。

所述水洗喷淋塔3包括第一级水洗喷淋塔3和第二级水洗喷淋塔3，所述水洗喷淋塔3和碱洗喷淋塔依次布置在前置喷淋塔2后，碱洗喷淋塔4布置在第一级水洗喷淋塔3和第二级水洗喷淋塔3后；所述水洗喷淋塔3使用清水作为喷淋液，碱洗喷淋塔4使用碱液作为喷淋液，所述碱液为5%的氢氧化钠溶液。

如图1-2所示，所述的前置喷淋塔2包括：上下贯穿的塔身22、塔顶21、塔底23、位于塔身22上部的环形喷淋液输送管11及位于塔内并与喷淋液输送管11相连通的喷头310。

如图3所示，所述喷淋液输送管11位于所述前置喷淋塔2中上部，绕塔体一周形成环形供液；所述喷头310共有3颗，围绕所述塔身均匀排列，所述喷头310伸入塔身并与所述环形喷淋液输送管11相联。

如图5所示，所述的水洗喷淋塔和所述的碱洗喷淋塔具有如下吸收塔的结构，包括：底座31、气体进口34、塔身32、塔顶33、气体出口38、塔板36、填料层35、喷淋液输送管11道和喷头310，其中碱洗塔塔顶还具有除沫网。

如图4，所述喷淋液输送管11和喷头310按如下方式安装在塔身上：喷淋液输送管11道一端固定在塔底部，另一端向上延伸至塔身中上部，在塔身环绕一圈组成环形供液方式，每隔120°设置一个喷头310伸至塔身内部，共有三个喷头310，喷淋时共同向下喷淋，增大喷淋液与尾气接触面积。

所述喷淋液输送管11道在所述塔身环绕一圈组成环形与底座所在水平面的垂直高度在塔身3/4高度左右，并要求在填料层35上方0.5-1米。

所述塔板36设置在塔身32内部，设置层数为一层；塔板36上放置多面开口的球形填料，形成所述的填料层35；填料层35和塔板36均位于喷头310下方，填料层35位于喷头310下方0.5-1米处，填料层35厚度为0.5-0.8米；所述的喷淋塔的底座31、塔身32和塔顶33材料为玻璃钢。

含高浓度氯化氢尾气由尾气处理系统的旋风分离除尘器1入口进入尾气处理系统，依次经过前置喷淋塔2、第一级水洗喷淋塔3、第二级水洗喷淋塔3和碱洗喷淋塔4，最终在碱洗喷淋塔4气体出口放空。含高浓度氯化氢尾气在喷淋塔内与喷淋液逆流接触，被喷淋液吸收其中所含的氯化氢、粉尘及其它污染物。

以下表1中的数据为尾气处理前后的相关指标：

表1：

本发明专利通过对喷淋塔喷淋及其附件进行重新设计，选用新型材料，优化调整尾气处理工艺路线，实现了对含高浓度氯化氢气体尾气的持续有效处理。该设备可有效去除尾气中所含氯化氢和粉尘，保障设备运转过程中粉尘不堵塞尾气处理系统；该设备可处理高温尾气，尾气温度达到300℃时，依然可以正常运转；因未使用金属部件，该系统制作维护方便，且耐腐蚀。综上，本发明具有使用寿命长，处理效果好的特点。

实施例2一种含高浓度hcl焙烧尾气的处理设备

本实施例2的一种含高浓度hcl焙烧尾气的处理设备，与实施例1所述的设备相同，仅碱液的配方不同：

所述碱液的配方：按照重量份，所述碱液包括：100份的5%氢氧化钠溶液，5份的三乙醇胺、0.8份的黄腐酸钾、3份的桂花酒糟废液。

所述桂花酒糟废液，为桂花加入1倍的水，再加入5%重量比例的清香型大曲，12℃发酵8天，发酵完成后，再加入55%的清香型大曲酒，搅拌密封，存放20-30天后过滤取渣，在渣中加入8倍的水、5%的蜂蜜，1.5%的冰糖，0.8%的柠檬酸，过滤取滤液，即桂花酒糟废液。

含高浓度氯化氢尾气由尾气处理系统的旋风分离除尘器1入口进入尾气处理系统，依次经过前置喷淋塔2、第一级水洗喷淋塔3、第二级水洗喷淋塔3和碱洗喷淋塔4，最终在碱洗喷淋塔4气体出口放空。含高浓度氯化氢尾气在喷淋塔内与喷淋液逆流接触，被喷淋液吸收其中所含的氯化氢、粉尘及其它污染物。

以下表2中的数据为尾气处理前后的相关指标：

表2：

本发明专利通过对喷淋塔喷淋及其附件进行重新设计，选用新型材料，优化调整尾气处理工艺路线，实现了对含高浓度氯化氢气体尾气的持续有效处理。该设备可有效去除尾气中所含氯化氢和粉尘，保障设备运转过程中粉尘不堵塞尾气处理系统；该设备可处理高温尾气，尾气温度达到300℃左右时，依然可以正常运转；因未使用金属部件，该系统制作维护方便，且耐腐蚀。综上，本发明具有使用寿命长，处理效果好的特点。

在本发明的实施例2的基础上，对所述碱液的配方做了对比试验1-6，其中，对比试验1-6中碱液按照重量份计的配方如下：

以下表2-1和表2-2中的数据为尾气处理前后的相关指标：

表2-1：氯化氢百分含量变化

表2-2：粉尘含量变化（g/m³）

由表2、表2-1和表2-2中的对比数据可知，本发明所述的尾气处理设备中所选用的碱液优先选用实施例2中所述的配方和比例，即100份的5%氢氧化钠溶液，5份的三乙醇胺、0.8份的黄腐酸钾、3份的桂花酒糟废液。

实施例3一种含高浓度hcl焙烧尾气的处理设备

本实施例3的一种含高浓度hcl焙烧尾气的处理设备，与实施例1所述的设备相同，仅碱液的配方不同：所述碱液为5%碳酸氢钠溶液。

含高浓度氯化氢尾气由尾气处理系统的旋风分离除尘器1入口进入尾气处理系统，依次经过前置喷淋塔2、第一级水洗喷淋塔3、第二级水洗喷淋塔3和碱洗喷淋塔4，最终在碱洗喷淋塔4气体出口放空。含高浓度氯化氢尾气在喷淋塔内与喷淋液逆流接触，被喷淋液吸收其中所含的氯化氢、粉尘及其它污染物。

以下表3中的数据为尾气处理前后的相关指标：

表3：

本发明通过对喷淋塔喷淋及其附件进行重新设计，选用新型材料，优化调整尾气处理工艺路线，实现了对含高浓度氯化氢气体尾气的持续有效处理。该设备可有效去除尾气中所含氯化氢和粉尘，保障设备运转过程中粉尘不堵塞尾气处理系统；该设备可处理高温尾气，尾气温度达到300℃左右时，依然可以正常运转；因未使用金属部件，该系统制作维护方便，且耐腐蚀。综上，本发明具有使用寿命长，处理效果好的特点。

本发明中含氯化氢的焙烧废气具有腐蚀性，对操作人员的呼吸系统和消化道黏膜的强烈刺激，严重时引起呼吸道及神经系统的疾病；并且传统的金属材质容易被腐蚀导致泄露，使用寿命短、维护麻烦且有安全隐患；尾气中含有的粉尘容易堵塞喷头，物料粘结严重时甚至会堵塞管线。

除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。