专利名称：一种氯化氢尾气处理方法
技术领域：
本发明涉及一种氯化氢尾气处理方法和适用于该方法的设备，属于化工环保领域。
背景技术：
许多化学反应过程产生氯化氢付产品，如甲烷氯化生产氯甲烷，乙酸氯化生产氯乙酸，硅氯化生产三氯氢硅，反应后产生大量的氯化氢尾气，尾气中还有一定量的其它氯化物，造成了氯化氢的不纯，从而给环境带来污染。现行的氯化氢尾气的处理方法，是采用分步冷凝法先将尾气中的其它氯化污染物冷凝分离除去。但由于目前的工业冷冻只能将尾气冷到-20°C左右，尾气中的其它氯化污染物的去除程度还达不到要求，就被尾气带到下一步工序，用水吸收制成付产盐酸，付产盐酸质量很差，不好销售，有时不得不当成废水把它处理掉，这就给环境带来了污染，又白白浪费了资源。盐酸脱吸的方法，虽然可以生产高纯氯化氢，但能耗高，腐蚀严重，设备昂贵，没有氯化氢下游产品的中小企业难以采用。付产盐酸的污染问题已成为当今化工污染的一大难题，本发明的目的就是推介一种高效、节能、经济的解决这一难题的方法。
发明内容
氯化氢尾气中的氯化污染物如乙酰氯，三氯氢硅、氯硅烷都是常压下沸点低于100°C的化工物料(乙酰氯沸点52°C，三氯氢硅沸点31 °C )，常压下即使将尾气冷却到_15°C，它们在尾气中的含量仍有百分之几(几万PPM)，若想再进一步除去它们，纯化氯化氢，就必须采用深冷冷凝法，有时要将尾气冷到-ioo°c以下，才能达到要求。当然加压的方法也能提高冷凝效果，根据沸腾温度与压力的关系(克劳修斯-克拉佩龙方程)每当将系统内压力提高一倍，液体的沸点就提高15°C左右，也就是说压力提高一倍，相当于冷凝温度提高了 15°C左右，这样就可以通过调正系统压力和冷凝温度的双重方法，达到预期的冷凝效果。压缩含有沸点低于100°C氯化污染物的氯化氢尾气，压缩机升压为0. 2 IMpaJt 选0. 2 0. SMpa ；压缩后的氯化氢尾气要在冷凝器中被冷却至-30°c至-40°c甚至-90°C 至-100°C，预冷器出口的压缩尾气出口温度要在冷凝器出口温度至少15°C以上；关于制深冷，由于空分行业的技术进步，如全低压空分、带回热的膨胀制冷以及涡轮膨胀机和板翅换热器的开发成功，使压力气体膨胀制冷变得方便、经济、将这些技术用于氯化氢尾气处理，会收到意想不到的效果。本发明的目标一个是提供从氯化尾气中除去沸点低于100°C氯化污染物的方法和设备；本发明的另一个目标是提供将氯化氢尾气中沸点低于100°c的氯化污染物降低到所要去除的程度和/或将氯化氢纯化到所要求的浓度的方法。本发明所采用的主要设备包括氯化氢尾气压缩机，压缩空气膨胀机和闪蒸罐、蒸发器回热设备一系列分离及换热设备。本发明所采用的方法是一、将含有沸点低于100°c的氯化氢尾气从常压到0. 051^3表压压缩至0. 2到IMpa表压；二、将压缩尾气通过压缩尾气冷却器和预冷器及冷凝器分段冷却、冷凝，冷至_30°C至-40°C，甚至-90°C至-100°C。使预冷器压缩尾气出口温度至少比冷凝器出口温度高15°C以上；三、冷却介质采用压缩空气的膨胀气，为了获得所必要的低温冷量除使用0. 2 1. OMpa表压，优选0. 4 0. 8Mpa表压的压缩空气做绝热膨账到0. 1 0.2Mpa表压。四、还必须给压缩空气预冷，回热，回收冷凝分离出来的氯化污染物的显热和潜热及回收分离出来的纯氯化氢的显热，达到压缩空气预冷的目的。为此要将常温压缩空气依次通过闪蒸罐，蒸发器和压缩空气膨胀机前予冷器。本发明的主要特征在于采用加压和深冷的双重方法，提高含有沸点低于100°C 的氯化污染物的氯化氢尾气的处理效果，并通过调整压缩空气压力和膨胀压力使氯化氢尾气处理达到预期目标；本发明的主要特征还在于采用了带回热的压缩空气膨胀制冷并充分地进行冷量回收，使膨胀制冷只需要补充系统冷损的冷量，使能耗大大降低，从而实现了本发明的节能，经济、高效、环保的目标。
附图是根据本发明的氯化氢尾气处理示意图。
具体实施例方式下面结合实施例和附图进一步说明本发明实施例1:含有乙酰氯的氯乙酸生产氯化氢尾气在_151、0.051^3表压状态进入尾气压缩机压缩至0. 2Mpa表压，升温被出冷凝器的压缩空气膨胀气取走，出予冷的温度仍为-15°C， 再进入冷凝器，并在其中被冷至-30°C，此实施例可以回收80%的乙酰氯，并使氯化氢达到 99%以上的纯度。实施例2:0. SMpa表压，-50°C的压缩空气，在涡轮膨账机中绝热膨胀至0. 2Mpa，膨胀气温度降至-90°C。实施例3:空气由初态0. 3Mpa表压20 °C的压缩空气，在涡轮膨胀机绝热膨胀，终温为 223° k(-50°C ) ο
权利要求
1. 一种氯化氢尾气处理方法，主要设备包括氯化氢尾气压缩机、压缩空气膨胀机、闪蒸罐、蒸发器气化回热设备、除雾分离器和翅板式换热器；其主要处理方法为(a)、压缩含有沸点低于100°C氯化污染物的氯化氢尾气，压缩机的升压为0.2 IMpa 优选 0. 2 0. 8Mpa ；(b)、将压缩后的氯化氢尾气引入尾气冷却器、预冷器和冷凝器进行冷却冷凝，出预冷器的压缩尾气温度至少要在出冷凝器的压缩尾气温度15°C以上，而出冷凝器的压缩尾气温度要在 _30°C —40°C甚至-90°C -IOO0C ；(c)、采用压缩空气膨胀制冷，压缩空气的压力为0.2 1. OMpa,优选0. 4 0. SMpa膨胀后压力为0. 1 0. 2Mpa；(d)、为充分回收冷量使压缩空气膨胀制冷达到所要求的低温和冷量，压缩空气要将常温的压缩空气通过闪蒸器，蒸发器和膨胀前予冷器，用预冷器和冷凝器的分离器分离出的液态氯化污染物，在蒸发器和闪蒸器内部分气化，产生的冷量给常温的压缩空气预冷，从而回收其冷量又给进入膨机的压缩空气降温；本发明的主要特征在于采用加压和深冷的双重方法，提高含有沸点低于100°C的氯化污染物的氯化氢尾气的处理效果，并通过调整压缩空气压力和膨胀压力使氯化氢尾气处理达到预期目标；本发明的主要特征还在于采用了带回热的压缩空气膨胀制冷并充分地进行冷量回收，使膨胀制冷只需要补充系统冷损的冷量，使能耗大大降低。
全文摘要
一种氯化氢尾气处理方法，是一种从氯化气尾中除去沸点低于100℃的氯化污染物纯化氯化氢的方法，该方法用加压和深冷双重方法，使尾气中氯化污染物去除到所要求的程度，使氯化氢的浓度达到2个9至4个9。该方法采用压缩空气膨胀制深冷，制冷深度达到-100℃以下，同时该方法，注重冷量回收，使膨胀制冷只需补充冷损，因此是节能，经济、高效、环保的氯化氢尾气处理方法。
文档编号C01B7/07GK102451575SQ201010512328
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者何双义, 张天德, 陈新 申请人:张天德