一种二氧化钛生产的氯气回收方法与流程

文档序号:14131709阅读:321来源:国知局

本发明涉及二氧化钛生产技术领域,特别涉及一种二氧化钛生产的氯气回收方法。



背景技术:

在二氧化钛的生产体系中,通过ticl4气相氧化法得到二氧化钛的同时,也会产生相当量的氯气副产物,为了避免资源的浪费,一般都会设置氯气回收系统,然而,传统的氯气回收系统的回收效率并不高,吸收剂的用量较大,产生的废液量较多,氯气纯度不够等问题,排放的尾气中依然含有一定量的氯气,对环境污染较严重,因此,生产二氧化钛的企业一般都属于高污染企业,是政府环保督查重点监控对象。

通过对传统二氧化钛生产企业的生产工艺进行调查分析得到,导致上述问题的主要原因是:氯气回收系统设置和吸收剂种类选择不合理,其采用的是苯来作为吸收剂(由于ccl4属于国家管控化工产品,其毒性较强,对环境破坏力大,鉴于传统工艺不成熟的情况,为了取得生产资格和通过环评,企业一般不选择ccl4来作为氯气的吸收剂),而氯气在苯中的溶解度一般,低于在ccl4中的溶解度,经苯吸收后的尾气中依然含有相当量的氯气,吸收后的尾气在被碱性溶液再次洗气后,对外排放,在此过程中,碱性吸收溶液的消耗量很大,废液量较多,企业为了节约生产成本,会偷偷减少碱性吸收溶液的使用量,由此导致排放的尾气中含有超标的氯气;苯吸收氯气后一般通过蒸馏的方式来使苯脱吸,由此获得氯气,然而,由于氯气在苯中的溶解度一般,在蒸馏脱吸过程中,氯气的逸出量较少,为了达到快速脱吸以尽快回收苯,其通常做法是会将蒸馏温度提高至苯的沸点之上,即达到80℃以上,以使苯在沸腾状态下脱吸,进而达到提高脱吸速率的技术效果,这样的做法会使脱吸出来的氯气中含有相当量的苯,由此导致回收的氯气纯净度较低,苯的使用量和消耗量较大。

同时,传统洗气吸收氯气的方式通过将气体通入吸收液箱的底部,使吸收液箱内的吸收液呈“沸腾”状态,进而对气体进行洗气,这样的设置方式,会使吸收液箱的体积设置较大,高度较高,在吸收液达到饱和吸收后,就要停工重新全部更换吸收液后才能继续进行洗气工作,这不仅增大了吸收液吸收箱的投入成本,其在运行过程中,不能实现持续作业,对氯气的吸收效率较低。



技术实现要素:

本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种二氧化钛生产的氯气回收方法,以解决现有技术所存在的不足。

本发明采用的技术方案如下:一种二氧化钛生产的氯气回收方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、o2与ticl4在管式高温反应器中混合反应后得到混合气流,混合气流经气固分离器分离后的粉体和混合气体,粉体通过气固分离器的粉体输出端被送至粉体收集装置内,混合气体通过气固分离器的气体输出端被送至ccl4液体箱内进行洗气,以回收混合气体中的氯气;

步骤2、ccl4液体箱对混合气体进行洗气,箱内温度不超过50℃,洗气后的混合气体通过ccl4液体箱的气体出口送至尾气处理单元,经尾气处理单元对洗气后的混合气体进行处理并达到排放标准后,直接对外排放;

步骤3、ccl4液体箱将洗气后的ccl4液体通过液体出口送至换热器内,换热器对洗气后的ccl4液体进行换热升温,然后将产生的气体送至苯吸收箱内进行洗气,剩余的ccl4液体经冷却后通过液体进口送入ccl4液体箱内继续使用;

步骤4、苯吸收箱对换热器送来的气体在50℃以下进行洗气,洗气后的气体直接送至氯气回收罐内,洗气后的苯被送至蒸馏器内进行蒸馏;

步骤5、蒸馏器对洗气后的苯进行蒸馏,得到蒸馏气体和蒸馏液体,蒸馏气体经冷凝成液体后通过液体进口送入ccl4液体箱内继续使用,蒸馏液体经冷却后送入苯吸收箱内继续使用。

在本发明中,ccl4液体箱包括箱体,箱体的上部通过密封盖密封,密封盖的顶部设有气体出口,气体出口与连接尾气处理单元,密封盖上,气体出口的两端分别设有液体进口和液体出口,箱体内充满ccl4液体,箱体的内部固定安装有具有排气孔的排气管道,排气管道浸没于ccl4液体中,箱体的下部设有气体进口,气固分离器的气体输出端通过气体进口连通排气管道。首先通过液体进口向ccl4液体箱内填满ccl4液体,然后向液体出口内插入管路,通过管路对外抽送ccl4液体,工作时,通过气体进口向排气管道内输送含有氯气的气体,排气管道通过排气孔向ccl4液体箱内不断地排出气体,这样的排气方式不仅可以通过排气管是气体在ccl4液体箱内成均匀分布,由此来提高ccl4液体的利用率,使ccl4液体能够充分吸收氯气,其还可以延长气体在ccl4液体箱内的停留时间,在单位时间内气体流量相同的情况下,ccl4液体箱内能够容纳更多的气体,由此使ccl4液体具有足够的时间来对氯气进行吸收;吸收后的气体从ccl4液体逸出,然后通过气体出口排出,而吸收了氯气的ccl4液体通过液体出口排出,只要满足ccl4液体的抽送量与输入量相同,就能维持ccl4液体箱内的ccl4液体重量保持不变,进而实现了持续化作业。

进一步,为了使排气管道能更好地排气,延长气体在箱内的停留时间,排气孔为单向排气孔,在竖直方向上,排气管道折叠分布于箱体内。

进一步,步骤3中,换热器使洗气后的ccl4液体的温度达到60-75℃。

进一步,步骤5中,蒸馏温度控制在70-76℃。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:本发明提供的一种二氧化钛生产的氯气回收方法,通过改进氯气回收工艺,解决了传统回收工艺中出现的回收效率并不高、吸收剂的用量较大、产生的废液量较多等问题,同时,改变传统洗气吸收氯气的方式,延长氯气在吸收液箱内的停留时间,使吸收液以流动的状态对气体进行洗气,进而使ccl4液体箱实现了连续化作业,在排放的气体中,氯气的含量极低,提高了吸收液对氯气的吸收效率,克服了现有存在的不足。

附图说明

图1是本发明的一种二氧化钛生产的氯气回收系统结构示意图;

图2是本发明的ccl4液体箱结构示意图;

图3是本发明的排气管道管壁剖面结构示意图。

图中标记:1为气固分离器,2为粉体收集装置,3为ccl4液体箱,301为气体进口,302为箱体,303为密封盖,304为气体出口,305液体进口,306为液体出口,307为排管道,308为排气孔,309为瓣膜,4为换热器,5为氯气回收罐,6为苯吸收箱,7为蒸馏器,8为ccl4液体储罐,9为管式高温反应器。

具体实施方式

下面结合附图,对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1和图2所示,一种二氧化钛生产的氯气回收系统,包括气固分离器1,气固分离器1的粉体输出端连接粉体收集装置2,气固分离器1的气体输出端连接ccl4液体箱3的气体进口301,ccl4液体箱3包括箱体302,箱体302的上部通过密封盖303密封,密封盖303的顶部设有气体出口304,气体出口304与连接尾气处理单元,密封盖303上,气体出口304的两端分别设有液体进口305和液体出口306,箱体302内充满ccl4液体,箱体302的内部固定安装有具有排气孔308的排气管道307,排气管道307浸没于ccl4液体中。ccl4液体箱的液体输出端连接脱气回收单元,ccl4液体箱的气体输出端连接尾气处理单元,脱气回收单元用于对ccl4液体进行脱气处理,脱气回收单元的气体输出端连接氯气回收罐5,脱气回收单元的液体输出端连接ccl4液体箱3,ccl4液体箱3为液体流动式吸收箱,ccl4液体箱3通过流动的ccl4液体来对混合气体进行洗气。

上述中,排气孔308具有单向导通功能,具体地址说,排气孔308为单向排气孔,如图3所示,单向排气孔内设置有瓣膜309,瓣膜309为两个对称设置的半月牙形薄片,彼此接触相对,薄片的游离缘朝向排气管道307的外部。进一步地说,在竖直方向上,排气管道折叠分布于箱体内。

为了更好地实施本发明的脱气回收单元,脱气回收单元包括用于对ccl4液体进行升温的换热器4,换热器4的一个输入端通过管路连接ccl4液体箱3的液体出口306,换热器4的一个输出端连接氯气回收罐5,换热器4的另一个输出端连接ccl4液体箱3的液体进口305,换热器4的一个输出端通过苯吸收箱6连接氯气回收罐5。

进一步地,为了从苯吸收箱6中回收ccl4,并使苯吸收箱6重新具备吸收ccl4的功能,苯吸收箱6一个输出端连接蒸馏器7,蒸馏器7的一个输出端连接苯吸收箱7的一个输入端,蒸馏器7的另一个输出端连接ccl4液体箱3的液体进口305。通过蒸馏器7来对苯吸收箱6内的苯液进行蒸馏,由于苯的沸点高于ccl4的沸点,在设置蒸馏温度在ccl4的沸点附近,在加热过程中,苯液首先逸出的氯气和少量ccl4,该部分气体直接通入苯吸收箱来处理,待蒸馏温度达到60℃以上,逸出地气体中主要以ccl4为主,将该部分气体冷凝后得到溶有小部分氯气的ccl4液体,将该部分液体直接通入ccl4液体箱3中进行重复利用,待苯液中的气体逸出量明显减少且较少时,停止蒸馏,将剩余苯液冷却后直接通过苯吸收箱6中继续使用。整个过程苯、ccl4和氯气均无消耗和排放,进而在达到零排放的同时,有效减少了原料的消耗量。

本发明还包括一种二氧化钛生产的氯气回收系统的回收方法,包括以下步骤:

步骤1、o2与ticl4在管式高温反应器9中混合反应后得到混合气流,混合气流经气固分离器1分离后得到粉体和混合气体,粉体通过气固分离器1的粉体输出端被送至粉体收集装置2内,混合气体通过气固分离器1的气体输出端被送至ccl4液体箱3的气体进口301内,气体进口301将混合气体送至排气管道307内,排气管道307通过排气孔308向ccl4液体箱3内释放混合气体,以使ccl4液体与混合气体混合,进而进行洗气作业;

步骤2、ccl4液体箱3对混合气体进行洗气时,箱体302内的温度不应超过50℃,以减少ccl4液体的挥发,洗气后的混合气体通过ccl4液体箱3的气体出口304送至尾气处理单元,经尾气处理单元对洗气后的混合气体进行处理并达到排放标准后,直接对外排放;

步骤3、经洗气后的ccl4液体通过液体出口306被输送至换热器4内,再ccl4液体箱3内的液体进口305补充新的ccl4液体;

步骤4、换热器4对洗气后的ccl4液体进行换热升温,使洗气后的ccl4液体的温度达到60-75℃(具体温度根据实际情况来调节),然后将产生的气体送至苯吸收箱6内进行洗气,剩余的ccl4液体送入ccl4液体储罐8内,经冷却后ccl4液体储罐8通过液体进口305送入ccl4液体箱3内继续使用;

步骤5、苯吸收箱6对换热器4送来的气体在50℃以下进行洗气,洗气后的气体直接送至氯气回收罐5内,洗气后的苯被送至蒸馏器7内进行蒸馏;

步骤6、蒸馏器7对洗气后的苯进行蒸馏,蒸馏温度控制在70-76℃(具体温度根据实际情况来调节),得到蒸馏气体和蒸馏液体,蒸馏气体经冷凝成液体后通过液体进口305送入ccl4液体箱3内继续使用,蒸馏液体经冷却后送入苯吸收箱6内继续使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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