尾气吸收装置及方法与流程

本发明属于化学反应设备技术领域，尤其是涉及一种尾气吸收装置及方法。

背景技术：

在化工领域对于环保问题越来越重视。而在化工生产过程中，经常会使用到氨气、氯化氢、氯气、硫化氢、二甲硫醚等有刺激性的有毒气体。对于尾气的处理排放一直是化学生产领域的一项挑战。

传统化工生产中，一般是将反应釜中的化工尾气直接通过管道引导至水、碱洗塔等吸收装置处理之后就排到大气中。这种尾气吸收装置主要存在以下缺陷：

1)对尾气进行一过性吸收，很多时候并不能将尾气中的有毒有害物质彻底的吸收；

2)当吸收液达到饱和后更换吸收液也不方便，更换时容易造成有毒气体泄漏；

3)反应釜的尾气通过管道直接了解吸收装置，容易出现吸收液的倒吸现象。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种尾气吸收装置及方法，具有适用性广、密闭性好、吸收效果好、防止更换吸收液时气体泄漏以及防倒吸的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种尾气吸收装置，包括：第一反应釜、第二反应釜、第一高位槽和第二高位槽；其中，

所述第一反应釜用于进行化学反应；所述第一反应釜的上部设有排气口，所述第一反应釜的排气口通过管路连接至第一高位槽的进气口，所述第一反应釜的排气口安装有第一阀门；

所述第一高位槽的进气口位于所述第一高位槽的上部，所述第一高位槽的底部设有排气口；所述第一高位槽的排气口通过管路连接至所述第二反应釜的进气口；

所述第二反应釜内装有吸收液，负责尾气吸收；所述第二反应釜的进气口位于所述第二反应釜的上部，所述第二反应釜的进气口在所述第二反应釜内通过管路向所述第二反应釜的底部延伸，形成第一插底管口；所述第二反应釜的上部设有排气口和换液口；所述第二反应釜的排气口通过管路连接至所述第二高位槽的进气口，所述第二反应釜的排气口安装有第二阀门；

所述第二高位槽内装有吸收液，负责尾气吸收以及吸收液的更换；所述第二高位槽的进气口位于所述第二高位槽的上部，所述第二高位槽的进气口在所述第二高位槽内通过管路向所述第二高位槽的底部延伸，形成第二插底管口；所述第二高位槽的底部设有排料口；所述第二高位槽的排料口通过管路连接至所述第二反应釜的换液口，所述第二高位槽的排料口安装有第三阀门。

具体地，所述第一反应釜内产生的尾气从所述第一反应釜的排气口经管路引导至所述第一高位槽的进气口，进入所述第一高位槽；再从所述第一高位槽的排气口经管路引导至所述第二反应釜的进气口，并由所述第一插底管口排出，被所述第二反应釜内的吸收液吸收。

具体地，所述第一反应釜还具有用于输入反应物料的进料口、输出反应物料的出料口、以及用于搅拌反应物料的搅拌装置。优选地，所述第一反应釜的排气口设置于第一反应釜的顶部。优选地，所述第一反应釜的进料口设置于第一反应釜的顶部。优选地，所述第一反应釜的出料口设置于第一反应釜的底部。

具体地，所述第一高位槽在竖直方向上位于所述第一反应釜和第二反应釜的上方。所述第一高位槽的排气口高于所述第二反应釜的进气口。优选地，所述第一高位槽的排气口也高于所述第一反应釜的排气口。以第一高位槽作为第二反应釜和第一反应釜之间的缓冲容器，可有效避免吸收液倒吸至第一反应釜内，而使第一反应釜内的物料被污染。

优选地，所述第一高位槽的排气口设有阀门。优选地，所述第一高位槽的进气口设置于第一高位槽的顶部。

优选地，所述第二反应釜的进气口安装有第一单向阀，所述第一单向阀使得由所述第一高位槽的排气口到所述第二反应釜的进气口的方向能通过，并使得由所述第二反应釜的进气口到所述第一高位槽的排气口的方向不能通过。第一单向阀能够进一步地避免吸收液倒吸至管路中，而使管路被污染。

具体地，所述第二反应釜还具有用于输入吸收液的进料口、输出吸收液的出料口、以及用于搅拌吸收液的搅拌装置。第一插底管口排出的尾气首先经过第二反应釜的吸收液进行吸收，搅拌装置能够增加吸收液与空气的接触面积，有助于将逸散到第二反应釜上部空间的有毒气体进一步吸收。优选地，所述第二反应釜的进气口位于所述第二反应釜的顶部。优选地，所述第二反应釜的出料口位于所述第二反应釜的底部。优选地，所述第二反应釜的进料口位于所述第二反应釜的顶部。优选地，所述第二反应釜的换液口位于所述第二反应釜的顶部。

优选地，所述第二反应釜具有用于输入氮气的氮气输入口。通过输入氮气可将第二反应釜内残余的有毒气体引导至第二高位槽内进行吸收。同时，可排出第二反应釜已达饱和的吸收液，并将第二高位槽内的吸收液输送至第二反应釜内，可防止更换吸收液时有毒气体的泄漏。

具体地，所述第二高位槽在竖直方向上位于所述第二反应釜的上方。所述第二高位槽的排料口高于所述第二反应釜的换液口。所第二高位槽内的吸收液可以依靠物料自身重量通过第二高位槽的排料口与第二反应釜的换液口之间的管路输送至第二反应釜内。

优选地，所述第二高位槽的进气口位于第二高位槽的顶部。

具体地，所述第二高位槽的进气口安装有第二单向阀，所述第二单向阀使得由所述第二反应釜的排气口到所述第二高位槽的进气口的方向能通过，并使得由所述第二高位槽的进气口到所述第二反应釜的排气口的方向不能通过。第二单向阀能够避免第二高位槽内的吸收液倒吸至管路中或第二反应釜内。

具体地，所述第二高位槽还具有用于输入吸收液的进料口、以及用于搅拌吸收液的搅拌装置。

具体地，所述第一反应釜与第一高位槽之间、第一高位槽与第二反应釜之间、第二反应釜与第二高位槽之间的管路采用硬质管路。所述硬质管路能承压0.5-1.0mpa。

优选地，所述硬质管路为材质为钢衬四氟管道。

为了解决上述问题，本发明还提供一种尾气吸收方法，该方法包括：

采用前述的尾气吸收装置，将第一反应釜内产生的有毒气体经管路输送至第一高位槽内，继续经管路输送至第二反应釜内，由第二反应釜内的吸收液进行吸收；当第二反应釜内的吸收液接近或达到吸收饱和时，关闭第一阀门，将第二反应釜内的吸收液由第二反应釜的出料口排出，再关闭第二阀门并开启第三阀门，将第二高位槽内的吸收液输送至第二反应釜内，再关闭第三阀门并开启第二阀门和第一阀门，继续进行尾气吸收操作。

优选地，第二反应釜具有用于输入氮气的氮气输入口；当关闭第一阀门后，通过所述氮气输入口向第二反应釜内输入氮气，将第二反应釜内残余的有毒气体引导至第二高位槽内进行吸收，然后再将第二反应釜内的吸收液由第二反应釜的出料口排出。通过输入氮气，可进一步地防止更换吸收液时有毒气体的泄漏。

优选地，当继续进行尾气吸收操作，可向第二高位槽内重新注入吸收液，以用于下一次的更换吸收液操作。

本发明提供的尾气吸收装置及方法，在负责进行化学反应的第一反应釜和负责进行吸收尾气的第二反应釜之间设置了第一高位槽，可有效防止吸收液的倒吸。第一高位槽与第二反应釜在竖直方向的高度差也有利于防止倒吸。

本发明提供的尾气吸收装置及方法，在第二反应釜和第二高位槽之间进行了双向连接，待第二反应釜内的吸收液需要替换时，可以很方便地将第二高位槽内存放的吸收液输送至第二反应釜，更换吸收液时可通过调节第二阀门和第三阀门来实现，能有效避免换液时的有毒气体泄漏。

本发明提供的尾气吸收装置及方法，通过第二反应釜和第二高位槽的连续吸收，其尾气吸收效果更好。

本发明提供的尾气吸收装置及方法的适用性广，适合于包括氨气、氯化氢、氯气、硫化氢、二甲硫醚在内的绝大多数气体的吸收。

本发明提供的尾气吸收装置，装置结构简单，操作方便。

本申请中，“高位槽”指能够仅依靠物料自身重量压送物料的槽。高位槽通常是相对于系统内的临近部件或其他部件处于系统的高点位置。

附图说明

图1为本发明的尾气吸收装置一具体实施例的结构示意图。

附图中符号标记说明：

r1为第一反应釜；

r2为第二反应釜；

h1为第一高位槽；

h2为第二高位槽；

2a、3a、4a为进气口；

1b、2b、3b为出气口；

3c为第一插底管口；

4c为第二插底管口；

1d、3d、4d为出料口；

1e、3e、4e为进料口；

3f为换料口；

3g为氮气输入口；

5a为第一阀门；

5b为第二阀门；

5c为第三阀门；

5d为第四阀门；

6a为第一单向阀；

6b为第二单向阀。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，为一种尾气吸收装置，包括：第一反应釜r1、第二反应釜r2、第一高位槽h1和第二高位槽h2。其中，第一反应釜r1用于进行化学反应，第一反应釜r1的上部设有排气口1b，第一反应釜r1的排气口1b通过管路连接至第一高位槽的进气口2a，第一反应釜r1的排气口1b安装有第一阀门5a；第一高位槽h1的进气口2a位于第一高位槽h1的上部，第一高位槽h1的底部设有排气口2b；第一高位槽h1的排气口2b通过管路连接至第二反应釜r2的进气口3a；第二反应釜r2内装有吸收液，负责尾气吸收；第二反应釜r2的进气口3a位于第二反应釜r2的上部，第二反应釜r2的进气口3a在第二反应釜r2内通过管路向第二反应釜r2的底部延伸，形成第一插底管口3c；第二反应釜r2的上部设有排气口3b和换液口3f；第二反应釜r2的排气口3b通过管路连接至第二高位槽h2的进气口4a，第二反应釜r2的排气口3b安装有第二阀门5b；第二高位槽h2内装有吸收液，负责尾气吸收以及吸收液的更换；第二高位槽h2的进气口4a位于第二高位槽h2的上部，第二高位槽h2的进气口4a在第二高位槽h2内通过管路向第二高位槽h2的底部延伸，形成第二插底管口4c；第二高位槽h2的底部设有排料口4d；第二高位槽h2的排料口4d通过管路连接至第二反应釜r2的换液口3f，第二高位槽h2的排料口4d安装有第三阀门5c。

本实施例的尾气吸收装置中，第一反应釜r1负责进行化学反应，第二反应釜r2主要负责进行吸收尾气，两者之间设置了起缓冲作用的第一高位槽h1，可有效防止吸收液的倒吸。在第二反应釜r2和第二高位槽h2之间进行了双向连接，待第二反应釜r2内的吸收液需要替换时，可以很方便地将第二高位槽h2内存放的吸收液输送至第二反应釜r2，更换吸收液时可将第二阀门5b调节成关闭和将第三阀门5c调节成开启，第二高位槽h2内存放的吸收液就能依次经过第二高位槽h2的放料口4d、第三阀门5c顺着管道进入第二反应釜r2的换液口3f，能有效避免换液时的有毒气体泄漏。

如图1所示，在该尾气吸收装置中，第一反应釜r1内产生的尾气从第一反应釜r1的排气口1b经管路引导至第一高位槽h1的进气口2a，进入第一高位槽h1内；再从第一高位槽h1的排气口2b经管路引导至第二反应釜r2的进气口3a，并由进气口3a向釜底延伸形成的第一插底管口3c排出，被第二反应釜r2内的吸收液吸收。第二反应釜r2内通过搅拌装置对吸收液进行搅拌，有利于提高有毒气体的吸收效率。当吸收液接近或达到饱和时，少量有毒气体会逸散到第二反应釜r2上部空间，经过第二反应釜r2的排气口3经管路引导至第二高位槽h2的进气口4a，由进气口4a向釜底延伸形成的第二插底管口4c排出，被第二高位槽h2内的吸收液吸收。此时，需要更换第二反应釜r2内的吸收液。更换操作为：通过第二反应釜r2的排料口3d将釜内的吸收液排出，然后开启第三阀门5c将第二高位槽h2内的吸收液输送至第二反应釜r2内，实现第二反应釜r2内吸收液的更换。再关闭第三阀门5c，通过第二高位槽h2的进料口4e向第二高位槽h2内输入新的吸收液。换液操作的密封性好，能有效放置换液时有毒气体泄漏。

第一反应釜r1还具有用于输入反应物料的进料口1e、输出反应物料的出料口1d、以及用于搅拌反应物料的搅拌装置，图1中示意了第一反应釜r1内的搅拌桨。作为优选的实施方案，第一反应釜r1的排气口1b设置于第一反应釜r1的顶部，有利于反应釜内产生的有毒气体排出。作为优选的实施方案，第一反应釜r1的进料口1e设置于第一反应釜r1的顶部，有利于加料操作。作为优选的实施方案，第一反应釜r1的出料口1d设置于第一反应釜的底部，有利于第一反应釜r1内的物料依靠物料重力排出反应釜。

第一反应釜r1的出料口1d与第一高位槽h1的进料口2a之间的连接管道设置有第一阀门5a，通过开启/关闭第一阀门5a来调节第一反应釜r1内的有毒气体向第一高位槽h1输送。作为优选的实施方案，第一阀门5a为调节阀，它可以通过控制阀门的开度来调节气流通过的速度。

第一高位槽h1在竖直方向上位于第一反应釜r1和第二反应釜r2的上方。如图1所示，作为优选的实施方案，第一高位槽h1的排气口2b高于第二反应釜r2的进气口3a。如图1所示，作为优选的实施方案，第一高位槽h1的排气口2b也高于第一反应釜r1的排气口1b。第一高位槽h1与第二反应釜r2在竖直方向的高度差也有利于防止倒吸。以第一高位槽h1作为第二反应釜r2和第一反应釜r1之间的缓冲容器，可有效避免吸收液倒吸至第一反应釜r1内，避免使第一反应釜r1内的物料被污染。如图1所示，作为优选的实施方案，第一高位槽h1的排气口2b设有阀门，即第四阀门5d，通过调节第四阀门5d可快速控制第一高位槽h1至第二反应釜r2的管路开关。如图1所示，作为优选的实施方案，第一高位槽h1的进气口2a设置于第一高位槽h1的顶部。

作为优选的实施方案，如图1所示，第二反应釜r2的进气口3a安装有第一单向阀6a，该第一单向阀6a只允许从第一高位槽h1到第二反应釜r2的方向能通过，并限制由第二反应釜r2到第一高位槽h1的方向不能通过。第一单向阀6a能够进一步地避免吸收液倒吸至管路中，避免管路被污染。

如图1所示，第二反应釜r2还具有用于输入吸收液的进料口3e、输出吸收液的出料口3d、以及用于搅拌吸收液的搅拌装置，图1中示意了第二反应釜r2内的搅拌桨。第一插底管口排出的尾气首先经过第二反应釜的吸收液进行吸收，搅拌装置能够促进有毒气体的吸收效率。如图1所示，作为优选的实施方案，第二反应釜r2的进气口3a位于第二反应釜r2的顶部。如图1所示，作为优选的实施方案，第二反应釜r2的出料口3d位于第二反应釜r2的底部，有利于釜内的物料依靠物料重力排出反应釜。如图1所示，作为优选的实施方案，第二反应釜r2的进料口3e位于第二反应釜r2的顶部，有利于加料操作。如图1所示，作为优选的实施方案，第二反应釜r2的换液口3f位于第二反应釜r2的顶部，有利于输送来的吸收液依靠重力流入第二反应釜r2。

如图1所示，作为优选的实施方案，第二反应釜r2具有用于输入氮气的氮气输入口3g。通过氮气输入口3g可以向第二反应釜r2内输入氮气，以达到将第二反应釜r2内残余的有毒气体引导至第二高位槽h2内进行吸收的目的。氮气输入口3g主要是在第二反应釜r2内的吸收液进行替换时使用。当第二反应釜r2内的吸收液进行替换时，先保持第二阀门5b开启和第三阀门5c关闭，利用氮气输入口3g向第二反应釜r2内吹扫氮气，将第二反应釜r2内残余的有毒气体吹扫至第二高位槽h2内进行吸收；然后，停止吹扫氮气，关闭第二阀门5b并开启第三阀门5c，使第二高位槽h2内的吸收液流进第二反应釜r2内，实现吸收液的更换；最后，开启第二阀门5b并关闭第三阀门5c，可向第二高位槽h2内重新注入吸收液，第二反应釜r2内也可以重新开始吸收尾气操作。利用氮气输入口3g向第二反应釜r2内吹扫氮气的方式，可进一步促进残余有毒气体的吸附，亦防止更换吸收液时有毒气体的泄漏。

如图1所示，第二高位槽h2在竖直方向上位于第二反应釜r2的上方。第二高位槽h2的排料口4d高于第二反应釜r2的换液口3f。第二高位槽h2内的吸收液可以依靠物料自身重量通过第二高位槽h2的排料口4d与第二反应釜r2的换液口3f之间的管路输送至第二反应釜r2内。如图1所示，作为优选的实施方案，第二高位槽h2的进气口4a位于第二高位槽h2的顶部。如图1所示，作为优选的实施方案，第二高位槽h2的进气口安装有第二单向阀6b，第二单向阀6b使得由第二反应釜r2的排气口3b到第二高位槽h2的进气口4a的方向能通过，并使得由第二高位槽h2的进气口4a到第二反应釜r2的排气口3b的方向不能通过。第二单向阀6b能够避免第二高位槽h2内的吸收液倒吸至管路中或第二反应釜r2内。如图1所示，作为优选的实施方案，第二高位槽h2还具有用于输入吸收液的进料口4e、以及用于搅拌吸收液的搅拌装置。

作为优选的实施方案，本实施例的尾气吸收装置中，第一反应釜r1与第一高位槽h1之间、第一高位槽h1与第二反应釜r2之间、第二反应釜r2与第二高位槽h2之间的管路采用硬质管路。硬质管路应当能够承压0.5-1.0mpa。作为优选的实施方案，该硬质管路为材质为钢衬四氟管道。

综上所述，上述各实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本发明的保护范围内。