一种能处理回收工业副产品氢气中杂质的装置的制作方法

文档序号:14930940发布日期:2018-07-13 18:12阅读:413来源:国知局

本实用新型涉及一种对工业副产品氢气进行回收处理利用的装置,属于氢气处理设备技术领域。



背景技术:

随着社会的发展和人民生活水平的提高,能源的使用量越来越大,因此如何节约使用能源成为人们共同关心的问题,也是促进社会经济可持续发展的重要目标。在工业生产过程中,氢气是氯化氢和硅粉反应的副产品,应该加以回收利用,避免被放空,造成能源的浪费。但是在生产实际中发现,氯化氢和硅粉在一定条件下反应产生的副产品氢气纯度可达到90%(v/v),其中含有少量三氯氢硅和5~10%(v/v)HCl气体等杂质,其纯度和洁净度达不到被利用的要求,这就需要对回收氢气进行加工处理。

目前,三氯氢硅车间尾气经变压吸咐回收处理后,大部分三氯氢硅和四氯化硅被除去,但是经处理后的氢气仍然会含有少量的三氯氢硅,四氯化硅,及部分氯化氢气体等杂质,氢气中的酸性物质和杂质不仅对管道和设备有很强的腐蚀作用,而且在其燃烧时这些杂质会在燃烧喷嘴处析出从而堵塞喷嘴。有鉴于此,对目前经过变压吸咐的氢气做进一步的工艺处理设备十分必要。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能处理回收工业副产品氢气中杂质的装置,这种装置可以有效地去除工业副产品氢气中含有的少量三氯氢硅和酸性气体,减少管道和设备受到的腐蚀,延长设备的使用寿命,减少维修工作量,同时减少工业废水的排放。

解决上述技术问题的技术方案是:

一种能处理回收工业副产品氢气中杂质的装置,它包括回收氢气管道、32%NaOH溶液管道、一次水管道、碱洗塔、碱洗塔循环泵,碱液冷却器,水洗塔,水雾捕集器,回收氢气管道、32%NaOH溶液管道、一次水管道分别与碱洗塔的输入端口相连接,碱洗塔的氢气输出端口通过管道与水洗塔相连接,碱洗塔的碱液排出口与碱液循环进口之间安装有循环管道,循环管道中安装有碱洗塔循环泵,碱洗塔循环泵的一个输出端通过管道与碱液冷却器的输入端口相连接,碱液冷却器的输出端口通过循环管道与碱洗塔的喷淋输入端口相连接,碱洗塔循环泵的另一个输出端通过管道与其他废水处理装置相连接,水洗塔的氢气输出端口通过管道与水雾捕集器相连接,水雾捕集器的氢气输出端口与氢气管道相连接。

上述能处理回收工业副产品氢气中杂质的装置,所述碱洗塔循环泵的输出端与碱液冷却器的输入端口之间的循环管道上安装有手动阀门。

上述能处理回收工业副产品氢气中杂质的装置,所述水洗塔的下端有注水管道与碱洗塔下部进水端口相连接,注水管道的出水口位置在水洗塔下端的排水口上方,在注水管道和排水管道中分别安装有注水切断阀和排放切断阀。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型通过碱液和水对回收氢气依次洗涤,使回收氢纯度达到90%,除去了其所含的有害杂质。有效延缓了设备管道的腐蚀;保证了后序设备的正常使用。达到了放空氢气全部回收利用。本实用新型结构简单合理,成本消耗很低,可以对回收氢气进行加工处理,使回收氢气成为洁净能源燃料在生产中使用,降低了使用其他生产燃料的成本,实现了节能减排,提高了生产利润。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记如下:回收氢气管道1、32%NaOH溶液管道2、一次水管道3、碱洗塔4、碱洗塔循环泵5、碱液冷却器6、水洗塔7、水雾捕集器8、压力调节阀9、注水切断阀10、排放切断阀11。

具体实施方式

本实用新型由回收氢气管道1、32%NaOH溶液管道2、一次水管道3、碱洗塔4、碱洗塔循环泵5、碱液冷却器6、水洗塔7、水雾捕集器8组成。

来自三氯氢硅的回收氢气首先进入碱洗塔4用氢氧化钠碱液对其进行喷淋洗涤,除去全部的氯化氢气体和三氯氢硅,四氯化硅等杂质,然后进入水洗塔7内洗去碱雾,进入水雾捕集器8去除水份后,氢气送入用户使用。

图中显示,回收氢气管道1、32%NaOH溶液管道2、一次水管道3分别与碱洗塔4的输入端口相连接,向碱洗塔4内输入回收氢气、碱洗溶液和配水,回收氢气与碱洗溶液在碱洗塔4内进行反应。在回收氢气管道1中安装有压力调节阀9,用于调节氢气压力。

图中显示,碱洗塔循环泵5的一个输出端通过管道与碱液冷却器6的输入端口相连接,碱液冷却器6的输出端口通过循环管道与碱洗塔4的喷淋输入端口相连接,碱洗塔循环泵5的另一个输出端通过管道与其他废水处理装置相连接。

图中显示,碱洗塔4的氢气输出端口通过管道与水洗塔7相连接,水洗塔7的氢气输出端口通过管道与水雾捕集器8相连接,水雾捕集器8的氢气输出端口与氢气管道相连接。水洗塔7对反应后的氢气进行水洗降温,再经过水雾捕集器8除水后,送往其他用户作为燃料加以利用。

图中显示,同时,碱洗塔循环泵5的另一个输出端通过管道与其他废水处理装置相连接,用于将不需要循环的碱液排放到其他废水处理装置中。因此在碱洗塔循环泵5的输出端与碱液冷却器6的输入端口之间的循环管道上安装有手动阀门,用以切断向碱液冷却器6的碱液输入。

图中显示,为了充分利用水洗塔7中的排放水,降低工业废水的排放,减小治理量和治理难度,本实用新型在水洗塔7和碱洗塔4之间增加了注水管道。水洗塔7的下端有注水管道与碱洗塔4下部进水端口相连接,注水管道的出水口位置在水洗塔7下端的排水口上方,在注水管道和排水管道中分别安装有注水切断阀10和排放切断阀11。

本实用新型的工作过程如下:

由氯化氢和硅粉反应生产出的副产品回收氢气,经回收氢气管道1上的回收氢气压力调节阀9将压力调至0.17~0.28MPa的合适处理范围,回收氢气经由碱洗塔4底部与塔内三级喷淋13-15%烧碱液喷淋逆流接触,发生酸碱中和反应放出热量,充分接触反应后,氢气由碱洗塔4顶部溢出,进入水洗塔7。循环下来的热碱液经由碱洗塔循环泵5加压至碱液冷却器6降温,然后再进入碱洗塔4喷淋,直至溶液含碱约3%左右,关闭进入碱液冷却器6的手动阀门,通过碱洗塔循环泵5将稀碱液排至废水处理回用,待碱洗塔4液位将至5%左右,停止向外排放。通过32%NaOH溶液管道2和一次水管道3向碱洗塔4配碱浓度13-15%,液位75%,再进行循环操作。回收氢再由水洗塔7底部经由泡罩塔板分散成许多细小的气泡,为气液两相的传热和传质提供大量的界面,进行降温除水。水洗塔7中的水可根据回收氢气的洁净度及副产量调节流量,利用排放切断阀11排放。带水的回收氢气再经过水雾捕集器8除水后,送往其他用户作为燃料加以利用。

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