一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统的制作方法

本实用新型涉及气体处理系统，特别是涉及一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统。

背景技术：

目前工业上一般是采用电解氯化锂和氯化钾的熔融盐来制备金属锂，电解会产生大量氯气。氯气处理过程：氯气通过三级吸收塔并用烧碱溶液对氯气进行中和吸收反应，继而得到工业产品次氯酸钠的工艺方法。通过电解氯化锂和氯化钾的熔融盐来制备金属锂，电解生产金属锂过程中产生的氯气具有温度高、夹带气化的熔融盐、含有固体的氯化锂和氯化钾固体，存在一些不足：(一)增加氯气吸收过程中烧碱的消耗会增加；(二)氯气温度高会加剧次氯酸钠的分解从而造成次氯酸钠的产量降低；(三)氯气夹带的粉尘和杂质部分会沉降在管道里造成管道腐蚀而且被腐蚀的管道会有铁屑进入吸收塔造成产品纯度降低，部分沉降在沉降池内会造成沉降池清洗次数多，人工成本高；(四)部分随氯气进入吸收塔内造成物料的损失，次氯酸钠产品纯度降低。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决现有技术中的不足而完成的，本实用新型的目的是提供一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，其优点是经过前处理后的氯气大幅度降温，使吸收过程中烧碱消耗量减少和能源消耗降低，次氯酸钠分解率降低，产品收率高；洗涤冷却塔能够沉降大量熔融盐、固体氯化锂和氯化钾，既能避免腐蚀管道和污染次氯酸钠产品，也能回收含锂化合物，降低物料损失，节省成本。

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，包括循环冷却洗涤系统和管道冷却系统，所述循环冷却洗涤系统和所述管道冷却系统均流通有循环液，所述循环冷却洗涤系统包括依次连接的循环液槽、循环液冷却器、洗涤冷却塔和沉降槽，所述循环液槽下端与所述循环液冷却器下端可启闭式连通，所述洗涤冷却塔中端与所述循环液冷却器上端可启闭式连通，所述洗涤冷却塔左端开设有用于输入氯气的氯气进口，所述洗涤冷却塔下端与所述沉降槽中端连接，所述沉降槽上端与所述循环液槽上端可启闭式连通，所述管道冷却系统包括依次连接的氯气管道、循环冷却水管和循环冷却水器，所述氯气管道左端与所述洗涤冷却塔上端连通，所述循环冷却水管绕设于所述氯气管道上，所述循环冷却水器下端与所述循环冷却水管进水口可启闭式连通，所述循环冷却水器上端与所述循环冷却水管出水口可启闭式连通，所述氯气管道末端设有用于输出氯气的氯气出口。

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统还可以是：

所述循环冷却洗涤系统包括循环液水泵组，所述循环液槽下端与所述循环液冷却器下端通过所述循环液水泵组连接，所述洗涤冷却塔中端与所述循环液冷却器上端通过所述循环液水泵组连接，所述沉降槽上端与所述循环液槽上端通过所述循环液水泵组连接。

所述循环液水泵组包括第一循环液水泵、第二循环液水泵、第三循环液水泵和结晶泵，所述循环液槽下端与所述循环液冷却器下端通过至少一个所述第一循环液水泵连接，所述洗涤冷却塔中端与所述循环液冷却器上端通过至少一个所述第二循环液水泵连接，所述沉降槽上端与所述循环液槽上端通过至少一个所述第三循环液水泵连接，所述沉降槽底部连接有至少一个所述结晶泵。

所述管道冷却系统包括冷却液泵组，所述循环冷却水器下端与所述循环冷却水管进水口通过所述冷却液泵组连接，所述循环冷却水器上端与所述循环冷却水管出水口通过所述冷却液泵组连接。所述冷却液泵组包括第一冷却液泵和第二冷却液泵，所述循环冷却水器下端与所述循环冷却水管进水口通过至少一个所述第一冷却液泵连接，所述循环冷却水器上端与所述循环冷却水管出水口通过至少一个所述第二冷却液泵连接。

所述循环冷却水管外套设有管道外保护层。

所述管道外保护层为彩钢卷。

所述沉降槽内顶部固定连接有搅拌装置，所述搅拌装置包括驱动装置、搅拌杆和搅拌桨叶，所述驱动装置设置于所述搅拌杆顶端，所述搅拌杆向下延伸于所述沉降槽内，所述搅拌杆底端与所述沉降槽底端的距离位于所述沉降槽高度三分之一位置处，所述搅拌桨叶固定连接于所述搅拌杆下端，所述驱动装置通过所述搅拌杆驱动所述搅拌桨叶转动连接于所述沉降槽内。

所述循环冷却水管为紫铜管。

所述氯气管道为钛钢管

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，包括循环冷却洗涤系统和管道冷却系统，所述循环冷却洗涤系统和所述管道冷却系统均流通有循环液，所述循环冷却洗涤系统包括依次连接的循环液槽、循环液冷却器、洗涤冷却塔和沉降槽，所述循环液槽下端与所述循环液冷却器下端可启闭式连通，所述洗涤冷却塔中端与所述循环液冷却器上端可启闭式连通，所述洗涤冷却塔左端开设有用于输入氯气的氯气进口，所述洗涤冷却塔下端与所述沉降槽中端连接，所述沉降槽上端与所述循环液槽上端可启闭式连通，所述管道冷却系统包括依次连接的氯气管道、循环冷却水管和循环冷却水器，所述氯气管道左端与所述洗涤冷却塔上端连通，所述循环冷却水管绕设于所述氯气管道上，所述循环冷却水器下端与所述循环冷却水管进水口可启闭式连通，所述循环冷却水器上端与所述循环冷却水管出水口可启闭式连通，所述氯气管道末端设有用于输出氯气的氯气出口。这样，电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统包括循环冷却洗涤系统和管道冷却系统，循环冷却洗涤系统中流通循环液；管道冷却系统中流通循环液。在电解熔融锂盐生产金属锂的过程中，产生出的高温氯气先通过循环冷却洗涤系统进行一次冷却，而后经过管道冷却系统进行二次冷却。循环液槽下端和循环液冷却器下端之间能开启或闭合连接；洗涤冷却塔中端和循环液冷却器上端之间能开启或闭合连接；洗涤冷却塔左端开设有氯气进口，氯气进口为氯气进入循环冷却洗涤系统提供了入口。洗涤冷却塔下端与沉降槽中端连接；沉降槽上端与循环液槽上端之间能开启或闭合连接。循环冷却洗涤系统工作时，循环液从循环液槽下端输送至循环液冷却器中进行冷却，再输送至洗涤冷却塔中端。其中，在电解熔融锂盐生产金属锂的过程中产生的高温氯气从洗涤冷却塔的氯气进口，进入到洗涤冷却塔中。经冷却的循环液对含有各种夹杂物的高温氯气进行洗涤冷却，洗涤冷却后的循环液聚集于洗涤冷却塔下部并输送至沉降槽中；在沉降槽中搅拌沉降后，上清液再输送至循环液槽中再次使用，下浊液输送至处理工序。经洗涤冷却后的氯气由洗涤冷却塔上部进入管道冷却系统，进而完成高温氯气的一次冷却。氯气管道左端与洗涤冷却塔3上端连通，使得洗涤冷却后的氯气进入到氯气管道中；氯气管道外周上紧密绕设循环冷却水管，循环冷却水管中流通的经过冷却的循环液能对氯气进行二次冷却。循环冷却水器下端与循环冷却水管进水口之间开启或闭合连接，循环冷却水器上端与循环冷却水管出水口之间开启或闭合。管道冷却系统工作时，经洗涤冷却后的氯气由洗涤冷却塔上部进入管道冷却系统，循环液在循环冷却水器中冷却后经由下部输送至循环冷却水管的进水口，再流过整个循环冷却水管对在氯气管道中的经过了洗涤冷却后的氯气进行二次冷却，二次冷却后的氯气进入后续的三级吸收系统，而循环液则从循环冷却水管的出水口输送至循环冷却水器中进行冷却并再次使用。高温氯气经过洗涤冷却和二次冷却后，氯气大幅度降温，使后续的三级吸收过程中烧碱消耗量减少和能源消耗降低，次氯酸钠分解率降低，产品收率高；洗涤冷却塔能够沉降大量熔融盐、固体氯化锂和氯化钾，既能避免腐蚀管道和污染次氯酸钠产品，也能回收含锂化合物，降低物料损失，节省成本。本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，相对于现有技术而言具有的优点是：经过前处理后的氯气大幅度降温，使吸收过程中烧碱消耗量减少和能源消耗降低，次氯酸钠分解率降低，产品收率高；洗涤冷却塔能够沉降大量熔融盐、固体氯化锂和氯化钾，既能避免腐蚀管道和污染次氯酸钠产品，也能回收含锂化合物，降低物料损失，节省成本。

附图说明

图1本实用新型一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统示意图。

图号说明

1、循环液槽；2、循环液冷却器；3、洗涤冷却塔；4、沉降槽；5、循环液水泵组；51、第一循环液水泵；52、第二循环液水泵；53、第三循环液水泵；54、结晶泵；6、氯气管道；7、循环冷却水管；8、循环冷却水器；9、冷却液泵组；91、第一冷却液泵；92、第二冷却液泵；10、管道外保护层。

具体实施方式

下面结合附图的图1对本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统作进一步详细说明。

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，请参考图1，包括循环冷却洗涤系统和管道冷却系统，所述循环冷却洗涤系统和所述管道冷却系统均流通有循环液，所述循环冷却洗涤系统包括依次连接的循环液槽1、循环液冷却器2、洗涤冷却塔3和沉降槽4，所述循环液槽1下端与所述循环液冷却器2下端可启闭式连通，所述洗涤冷却塔3中端与所述循环液冷却器2上端可启闭式连通，所述洗涤冷却塔3左端开设有用于输入氯气的氯气进口，所述洗涤冷却塔3下端与所述沉降槽4中端连接，所述沉降槽4上端与所述循环液槽1上端可启闭式连通，所述管道冷却系统包括依次连接的氯气管道6、循环冷却水管7和循环冷却水器8，所述氯气管道6左端与所述洗涤冷却塔3上端连通，所述循环冷却水管7绕设于所述氯气管道6上，所述循环冷却水器8下端与所述循环冷却水管7进水口可启闭式连通，所述循环冷却水器8上端与所述循环冷却水管7出水口可启闭式连通，所述氯气管道6末端设有用于输出氯气的氯气出口。这样，电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统包括循环冷却洗涤系统和管道冷却系统，循环冷却洗涤系统中流通循环液；管道冷却系统中流通循环液。在电解熔融锂盐生产金属锂的过程中，产生出的高温氯气先通过循环冷却洗涤系统进行一次冷却，而后经过管道冷却系统进行二次冷却。循环液槽1下端和循环液冷却器2下端之间能开启或闭合连接；洗涤冷却塔3中端和循环液冷却器2上端之间能开启或闭合连接；洗涤冷却塔3左端开设有氯气进口，氯气进口为氯气进入循环冷却洗涤系统提供了入口。洗涤冷却塔3下端与沉降槽4中端连接；沉降槽4上端与循环液槽1上端之间能开启或闭合连接。循环冷却洗涤系统工作时，循环液从循环液槽1下端输送至循环液冷却器2中进行冷却，再输送至洗涤冷却塔3中端。其中，在电解熔融锂盐生产金属锂的过程中产生的高温氯气从洗涤冷却塔3的氯气进口，进入到洗涤冷却塔3中。经冷却的循环液对含有各种夹杂物的高温氯气进行洗涤冷却，洗涤冷却后的循环液聚集于洗涤冷却塔3下部并输送至沉降槽4中；在沉降槽4中搅拌沉降后，上清液再输送至循环液槽1中再次使用，下浊液输送至处理工序。经洗涤冷却后的氯气由洗涤冷却塔3上部进入管道冷却系统，进而完成高温氯气的一次冷却。氯气管道6左端与洗涤冷却塔3上端连通，使得洗涤冷却后的氯气进入到氯气管道6中；氯气管道6外周上紧密绕设循环冷却水管7，循环冷却水管7中流通的经过冷却的循环液能对氯气进行二次冷却。循环冷却水器8下端与循环冷却水管7进水口之间开启或闭合连接，循环冷却水器8上端与循环冷却水管7出水口之间开启或闭合。管道冷却系统工作时，经洗涤冷却后的氯气由洗涤冷却塔3上部进入管道冷却系统，循环液在循环冷却水器8中冷却后经由下部输送至循环冷却水管7的进水口，再流过整个循环冷却水管7对在氯气管道6中的经过了洗涤冷却后的氯气进行二次冷却，二次冷却后的氯气进入后续的三级吸收系统，而循环液则从循环冷却水管7的出水口输送至循环冷却水器8中进行冷却并再次使用。高温氯气经过洗涤冷却和二次冷却后，氯气大幅度降温，使后续的三级吸收过程中烧碱消耗量减少和能源消耗降低，次氯酸钠分解率降低，产品收率高；洗涤冷却塔3能够沉降大量熔融盐、固体氯化锂和氯化钾，既能避免腐蚀管道和污染次氯酸钠产品，也能回收含锂化合物，降低物料损失，节省成本。本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，相对于现有技术而言具有的优点是：经过前处理后的氯气大幅度降温，使吸收过程中烧碱消耗量减少和能源消耗降低，次氯酸钠分解率降低，产品收率高；洗涤冷却塔3能够沉降大量熔融盐、固体氯化锂和氯化钾，既能避免腐蚀管道和污染次氯酸钠产品，也能回收含锂化合物，降低物料损失，节省成本。较优选的是，循环液起到循环和流通作用，循环液经降温且冷却后，能对高温氯气进行洗涤，同时洗涤氯气后的循环液也能进行反复循环利用，节省了成本以及使用方便。循环液可以为氯化钾溶液，其氯化钾溶液成分与电解生产金属锂过程中产生的含有固态的氯化锂成分一致，能将生产过程中产生的物质进行利用，能够节约经济成本。较优选的是，循环液为氯化钾，氯化钾溶度为20％-40％之间，该浓度的氯化钾能提高吸收效果且能较大程度降低生产成本。

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，请参考图1，在前面技术方案的基础上还可以是:所述循环冷却洗涤系统包括循环液水泵组5，所述循环液槽1下端与所述循环液冷却器2下端通过所述循环液水泵组5连接，所述洗涤冷却塔3中端与所述循环液冷却器2上端通过所述循环液水泵组5连接，所述沉降槽4上端与所述循环液槽1上端通过所述循环液水泵组5连接。这样，循环液水泵组5起到输送液体或使液体增压的作用。循环液槽1下端和循环液冷却器2下端之间通过循环液水泵组5连接，使得循环液输送到循环液冷却器2中；洗涤冷却塔3中端和循环液冷却器2上端之间通过循环液水泵组5连接，将循环液冷却器2中的循环液输送到洗涤冷却塔3中。洗涤冷却塔3下端与沉降槽4中端连接；沉降槽4上端与循环液槽1上端之间通过循环液水泵组5连接，能将沉降槽4内的上清液输送到循环槽液1内。循环冷却洗涤系统工作时，循环液由循环液水泵组5从循环液槽1下端输送至循环液冷却器2中进行冷却，再经循环液水泵组5输送至洗涤冷却塔3中端。经冷却的循环液对含有各种夹杂物的高温氯气进行洗涤冷却，洗涤冷却后的循环液聚集于洗涤冷却塔3下部并输送至沉降槽4中；在沉降槽4中搅拌沉降后，上清液再输送至循环液槽1中再次使用，下浊液经由循环液水泵组5输送至处理工序。进一步优选的技术方案为:所述循环液水泵组5包括第一循环液水泵51、第二循环液水泵52、第三循环液水泵53和结晶泵54，所述循环液槽1下端与所述循环液冷却器2下端通过至少一个所述第一循环液水泵51连接，所述洗涤冷却塔3中端与所述循环液冷却器2上端通过至少一个所述第二循环液水泵52连接，所述沉降槽4上端与所述循环液槽1上端通过至少一个所述第三循环液水泵53连接，所述沉降槽4底部连接有至少一个所述结晶泵54。这样，第一循环液水泵51、第二循环液水泵52、第三循环液水泵53是输送液体或使液体增压的机械，其中结晶泵54输送沉降槽4下部的浑浊液或固体颗粒。循环液槽1下端和循环液冷却器2下端之间通过第一循环液水泵51连接，其中第一循环液水泵51可以为一个或者多个；洗涤冷却塔3中端与循环液冷却器2上端之间通过第二循环液水泵52连接，其中第二循环液水泵52可以为一个或多个；沉降槽4上端与循环液槽1上端之间通过第三循环液水泵53连接，其中第三循环液水泵53可以为一个多个；沉降槽4底端连接结晶泵54，其中结晶泵54可以为一个或者多个。工作时，循环液通过第一循环液水泵51从循环液槽1下端输送至循环液冷却器2中进行冷却，循环液再经第二循环液水泵52从循环液冷却器2上端输送至洗涤冷却塔3中端，循环液对含有各种夹杂物的高温氯气进行洗涤冷却；洗涤冷却后的循环液聚集于洗涤冷却塔3下部并输送至沉降槽4中；在沉降槽4中搅拌沉降后，其上清液经第三循环液水泵53输送至循环液槽1中再次使用，下浊液经由结晶泵54输送至处理工序。经洗涤冷却后的氯气由洗涤冷却塔3上部进入管道冷却系统。较优选的是，第一循环液水泵51、第二循环液水泵52、第三循环液水泵53和结晶泵54数量为一个。

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，请参考图1，在前面技术方案的基础上还可以是:所述管道冷却系统包括冷却液泵组9，所述循环冷却水器8下端与所述循环冷却水管7进水口通过所述冷却液泵组9连接，所述循环冷却水器8上端与所述循环冷却水管7出水口通过所述冷却液泵组9连接。这样，冷却液泵组9起到输送液体或使液体增压的作用。循环冷却水器8下端与循环冷却水管7进水口之间通过冷却液泵组9连接，循环冷却水器8上端与循环冷却水管7出水口通过冷却液泵组9连接。管道冷却系统工作时，经洗涤冷却后的氯气由洗涤冷却塔3上部进入管道冷却系统，循环液在循环冷却水器8中冷却后经由下部连接着的冷却液泵组9输送至循环冷却水管7的进水口，再流过整个循环冷却水管7对在氯气管道6中的经过了洗涤冷却后的氯气进行二次冷却，二次冷却后的氯气进入后续的三级吸收系统，而循环液则从循环冷却水管7的出水口经由冷却液泵组9输送至循环水冷却器中进行冷却并再次使用。进一步优选的技术方案为:所述冷却液泵组9包括第一冷却液泵91和第二冷却液泵92，所述循环冷却水器8下端与所述循环冷却水管7进水口通过至少一个所述第一冷却液泵91连接，所述循环冷却水器8上端与所述循环冷却水管7出水口通过至少一个所述第二冷却液泵92连接。这样，第一冷却液泵91和第二冷却液泵92是输送液体或使液体增压的机械。循环冷却水器8下端和循环冷却水管7进口之间连接有第一冷却液泵91，其中第一冷却液泵91的数量可以为一个或者多个，第一冷却液泵91将循环冷却水器8内的循环液输送到循环冷却水管7内。循环冷却水器8上端和循环冷却水管7出口之间连接第二冷却液泵92，第二冷却液泵92的数量可以为一个或者多个，第二冷却液泵92将循环冷却水管7内循环液输送到循环冷却水器8内。工作时，循环液在循环冷却水器8中冷却后经由下部连接着的第一冷却液泵91输送至循环冷却水管7进水口，再流过整个循环冷却水管7对在氯气管道6中经过了洗涤冷却后的氯气进行二次冷却，二次冷却后的氯气进入后续的三级吸收系统，而循环液则从循环冷却水管7出水口经由第二冷却液泵92输送至循环水冷却器中进行冷却并再次使用。

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，请参考图1，在前面技术方案的基础上还可以是:所述循环冷却水管7外套设有管道外保护层10。这样，管道外保护层10能对循环冷却水管7进行保护，避免外部环境对循环冷却水管7的风化腐蚀。管道外保护层10只要能起到对循环冷却水管7腐蚀起到保护即可，其材质根据实际情况进行设定。进一步优选的技术方案为：所述管道外保护层10为彩钢卷。这样，管道外保护层10为彩钢卷，彩钢卷化学性质稳定，具有良好的防锈和防腐性能。彩钢卷起到保护循环冷却水管7的作用，避免外部环境对循环冷却水管7的风化腐蚀。

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，请参考图1，在前面技术方案的基础上还可以是:所述沉降槽4内顶部固定连接有搅拌装置，所述搅拌装置包括驱动装置、搅拌杆和搅拌桨叶，所述驱动装置设置于所述搅拌杆顶端，所述搅拌杆向下延伸于所述沉降槽4内，所述搅拌杆底端与所述沉降槽4底端的距离位于所述沉降槽4高度三分之一位置处，所述搅拌桨叶固定连接于所述搅拌杆下端，所述驱动装置通过所述搅拌杆驱动所述搅拌桨叶转动连接于所述沉降槽4内。这样，沉降槽4底部会有结晶析出的氯化钾固体和不溶于循环液的固体出现，搅拌装置能对沉降槽4内的固态和液体进行搅拌。搅拌装置包括驱动装置、搅拌杆和搅拌桨叶，驱动装置位于搅拌杆顶端且位于沉降槽4外部顶部上方，搅拌杆向下延伸到沉降槽4内，其中搅拌杆底端延伸到循环液中，搅拌杆底端与搅拌槽底端之间的距离为沉降槽4高度的三分之一位置处。搅拌桨叶连接在搅拌杆下端，驱动装置带动搅拌杆，搅拌杆带动搅拌杆在沉降槽4内转动，从而对沉降槽4内的固态和液体进行搅拌。三分之一位置处的设置既能达到搅拌效果最好且达到良好的沉降效果，又不再次带动经搅拌后沉降的固态杂质。较优选的是，驱动装置为电机。

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，请参考图1，在前面技术方案的基础上还可以是:所述循环冷却水管7为紫铜管。这样，紫铜管质地坚硬，不易腐蚀，耐高温、耐高压，可在多种环境中使用。紫铜管也是一种良好的导热材料，使用年限长且节约成本。循环冷却水管7为紫铜管，使得制冷效果更好。通过设置紫铜管，使得紫铜管对在氯气管道6中的经过洗涤冷却后的氯气进行二次冷却。

本实用新型的一种电解熔融锂盐产生的氯气吸收前处理系统，请参考图1，在前面技术方案的基础上还可以是:所述氯气管道6为钛钢管。这样，氯气管道6为钛钢管，其中钛钢管具有防腐蚀性强的特点，钛钢管能减少铁屑随氯气进入吸收塔，造成次氯酸钠产品纯度降低问题的发生。

上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。