高纯酸合成装置尾气处理系统的制作方法

本实用新型涉及聚氯乙烯生产工艺，具体涉及一种高纯酸合成装置尾气处理系统。

背景技术：
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制取聚氯乙烯前需要先用电解法生产氢气和氯气，电解过程中会有副产物次氯酸钠生成，次氯酸钠具有腐蚀性，会影响安全生产，需要加入高纯酸与次氯酸钠反应。

现有的高纯酸合成系统包括一级降膜吸收器、二级降膜吸收器、喷射泵、稀酸储罐和浓酸储罐，合成炉排出的合成气体先进入一级降膜吸收器进行吸收，一级降膜吸收器未吸收的尾气进入二级降膜吸收器，二级降膜吸收器未吸收的尾气通过喷射泵引射入稀酸储罐，一级降膜吸收器排出的酸进入浓酸储罐。

由于二级降膜吸收器排出的尾气中氯化氢气体含量较高，喷射泵直接将二级降膜吸收器排出的尾气引射到稀酸储罐内，会造成稀酸储罐外排尾气中氯化氢气体浓度达到50ppm-100ppm；而且当浓酸储罐中的高纯酸装车外运时，浓酸储罐中挥发出的氯化氢气体会通过装车口外泄。氯化氢气体属于有毒、有腐蚀性的气体，对上呼吸道有强刺激，对眼、皮肤、黏膜有腐蚀性；能与多种金属反应产生氢气，可与空气形成爆炸性混合物，遇氰化物产生剧毒氰化氢，因此氯化氢气体浓度过高会对环境及人身健康造成很大危害。而且二级降膜吸收器的吸收水和喷射泵的引射水由不同的水罐提供，当多套高纯酸合成系统同时工作时水罐数量较多，检修过程繁琐，劳动强度大。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于提供一种能够充分吸收氯化氢气体，降低尾气中氯化氢气体的浓度，避免造成氯化氢气体浪费，同时避免气中氯化氢气体的浓度过高对环境及人身健康造成不良影响的高纯酸合成装置尾气处理系统。

本实用新型由如下技术方案实施：高纯酸合成装置尾气处理系统，其包括合成炉，所述合成炉的出气口与一级降膜吸收器的进气口连接，所述一级降膜吸收器的出酸口与酸储罐的进口连接，所述一级降膜吸收器的出气口与二级降膜吸收器的进气口连接，所述二级降膜吸收器的出酸口与所述一级降膜吸收器的进水口连接，所述二级降膜吸收器的出气口与第一喷射泵的进气口连接，所述第一喷射泵的出口与分离罐的进口连接，所述分离罐的出酸口通过第三酸泵与吸收水罐的进酸口连接，所述分离罐的出气口与第一碱洗塔的进气口连接。

进一步的，所述吸收水罐的出水口与水泵的进口连接，所述水泵的出口通过管道分别与所述第一喷射泵的进水口、所述二级降膜吸收器的进水口连接。

进一步的，所述吸收水罐的排酸口与所述酸储罐的进酸口通过第四酸泵连接，在所述第四酸泵的出口设有排酸电控阀，在所述吸收水罐上设有补水口，在所述补水口上设有补水电控阀，在所述吸收水罐的内部设有第一酸浓度在线监测传感器和液位传感器，所述第一酸浓度在线监测传感器分别与所述排酸电控阀、所述第四酸泵电连接，所述液位传感器与所述补水电控阀电连接。

进一步的，所述一级降膜吸收器的出酸口与所述酸储罐的进口之间的管道上设有三通电控阀，所述三通电控阀的进口与所述一级降膜吸收器的出酸口连接，所述三通电控阀的两个出口分别与所述酸储罐的进口、所述吸收水罐的进酸口连接，在所述一级降膜吸收器的出酸口设有第二酸浓度在线监测传感器，所述第二酸浓度在线监测传感器与所述三通电控阀电连接。

进一步的，所述酸储罐的出酸口通过出酸泵与槽车的进酸口连接，在所述出酸泵的出口设有出酸阀，所述酸储罐的放空口、所述槽车的排气口均与第二喷射泵的进气口连接，所述第二喷射泵的出口与放空分离罐的进口连接，所述放空分离罐的出酸口与第五酸泵的进口连接，所述第五酸泵的出口通过三通管分别与所述第二喷射泵的进水口、所述吸收水罐的进酸口连接，在所述三通管与所述第二喷射泵的进水口之间设有喷射阀，在所述三通管与所述吸收水罐的进酸口之间设有分离电控阀，在所述放空分离罐的内部设有第三酸浓度在线监测传感器，所述第三酸浓度在线监测传感器与所述分离电控阀电连接，所述放空分离罐的出气口与第二碱洗塔的进气口连接。

本实用新型的优点：1、第一喷射泵将二级降膜吸收器排出的尾气通过引射水吸收后排进分离罐进行气液分离，分离罐分离出的尾气经第一碱洗塔处理后外排，将尾气中氯化氢气体的浓度降至20ppm以下，避免尾气中氯化氢气体的浓度过高对环境及人身健康造成危害；2、酸储罐的放空口和槽车的排气口分别与第二喷射泵的进气口连接，将酸储罐和槽车内的气体通过第二喷射泵、放空分离罐、第二碱洗塔处理后外排，防止氯化氢气体外泄，避免尾气中氯化氢气体的浓度过高对环境及人身健康造成危害；3、二级降膜吸收器的吸收水和第一喷射泵的引射水均由吸收水罐提供，当多套高纯酸合成系统同时工作时，也只需要一个吸收水罐，简化了检修过程，降低了劳动强度。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的系统连接示意图。

合成炉1，一级降膜吸收器2，酸储罐4，二级降膜吸收器5，第一喷射泵7，分离罐8，第三酸泵9，吸收水罐10，第一碱洗塔11，水泵12，第四酸泵13，排酸电控阀14，补水电控阀15，第一酸浓度在线监测传感器16，液位传感器17，三通电控阀18，第二酸浓度在线监测传感器19，出酸阀20，槽车21，第二喷射泵22，放空分离罐23，三通管24，分离电控阀25，第三酸浓度在线监测传感器26，第二碱洗塔27，第五酸泵28，出酸泵29，补水口30，喷射阀31。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，高纯酸合成装置尾气处理系统，其包括合成炉1，氯气和氢气通入合成炉1后在合成炉1内反应生成氯化氢气体，合成炉1的出气口与一级降膜吸收器2的进气口连接，一级降膜吸收器2对合成炉1排出的合成气体进行初次吸收生成浓酸，一级降膜吸收器2的出酸口与酸储罐4的进口连接，一级降膜吸收器2的出气口与二级降膜吸收器5的进气口连接，二级降膜吸收器5的出酸口与一级降膜吸收器2的进水口连接，使二级降膜吸收器5排出的稀酸进入一级降膜吸收器2进一步吸收氯化氢气体生成浓酸，二级降膜吸收器5的出气口与第一喷射泵7的进气口连接，第一喷射泵7的出口与分离罐8的进口连接，分离罐8的出酸口通过第三酸泵9与吸收水罐10的进酸口连接，分离罐8的出气口与第一碱洗塔11的进气口连接。分离罐8将第一喷射泵7排出的气水混合物进行气液分离，尾气通过第一碱洗塔11处理后降低氯化氢气体浓度进行外排，将尾气中氯化氢气体的浓度降至20ppm以下，避免尾气中氯化氢气体的浓度过高对环境及人身健康造成危害；

吸收水罐10的出水口与水泵12的进口连接，水泵12的出口通过管道分别与第一喷射泵7的进水口、二级降膜吸收器5的进水口连接，吸收水罐10给二级降膜吸收器5提供吸收水，给第一喷射泵7提供引射水，用于将二级降膜吸收器5排出的尾气吸收并引射入分离罐8。

吸收水罐10的排酸口与酸储罐4的进酸口通过第四酸泵13连接，在第四酸泵13的出口设有排酸电控阀14，在吸收水罐10上设有补水口30，在补水口30上设有补水电控阀15，在吸收水罐10的内部设有第一酸浓度在线监测传感器16和液位传感器17，第一酸浓度在线监测传感器16分别与排酸电控阀14、第四酸泵13电连接，当第一酸浓度在线监测传感器16检测到吸收水罐10内部的酸浓度达到浓酸要求时，开启排酸电控阀14和第四酸泵13，将吸收水罐10内部的酸排到酸储罐4内；液位传感器17与补水电控阀15电连接，当液位传感器17检测到吸收水罐10内部的液位不足时，开启补水电控阀15，对吸收水罐10进行补水。本实施例中的液位传感器17的功能为检测液位的高度，并根据检测值向相应的阀门发送信号，为液位传感器的常规功能，其型号为FMR56-7RF1/0。

一级降膜吸收器2的出酸口与酸储罐4的进口之间的管道上设有三通电控阀18，三通电控阀18的进口与一级降膜吸收器2的出酸口连接，三通电控阀18的两个出口分别与酸储罐4的进口、吸收水罐10的进酸口连接，在一级降膜吸收器2的出酸口设有第二酸浓度在线监测传感器19，第二酸浓度在线监测传感器19与三通电控阀18电连接。当第二酸浓度在线监测传感器19检测到一级降膜吸收器2排出的酸浓度达到浓酸要求时，三通电控阀18关闭与吸收水罐10连接的出口，将酸排入酸储罐4，当第二酸浓度在线监测传感器19检测到一级降膜吸收器2排出的酸浓度未达到浓酸要求时，关闭与酸储罐4连接的出口，将酸排入吸收水罐10。

酸储罐4的出酸口通过出酸泵29与槽车21的进酸口连接，在出酸泵29的出口设有出酸阀20，当需要将酸外运时，开启出酸泵29和出酸阀20将酸储罐4内的酸排至槽车21内，酸储罐4的放空口、槽车21的排气口均与第二喷射泵22的进气口连接，第二喷射泵22的出口与放空分离罐23的进口连接，放空分离罐23的出酸口与第五酸泵28的进口连接，第五酸泵28的出口通过三通管24分别与第二喷射泵22的进水口、吸收水罐10的进酸口连接，在三通管24与第二喷射泵22的进水口之间设有喷射阀31，在三通管24与吸收水罐10的进酸口之间设有分离电控阀25，在放空分离罐23的内部设有第三酸浓度在线监测传感器26，第三酸浓度在线监测传感器26与分离电控阀25电连接，放空分离罐23的出气口与第二碱洗塔27的进气口连接，酸储罐4和槽车21内的气体通过第二喷射泵22、放空分离罐23、第二碱洗塔27处理后外排，防止氯化氢气体外泄，避免尾气中氯化氢气体的浓度过高对环境及人身健康造成危害；当第三酸浓度在线监测传感器26检测到放空分离罐23内部的酸浓度达到稀酸要求时，开启分离电控阀25，放空分离罐23内的稀酸排入回收水罐。

本实施例中的第一酸浓度在线监测传感器16、第二酸浓度在线监测传感器19和第三酸浓度在线监测传感器26的功能为检测酸的浓度，并通过酸的浓度向相应的电控阀发送信号，为酸浓度在线监测传感器的常规功能，其变送器的型号为M400 2XH COND IND，电极的型号为Inpro7250 PFA/Pt1000/10M。

工作过程：

氯气和氢气输送进合成炉1燃烧反应生成含有氯化氢气体的合成气，合成气排入一级降膜吸收器2对氯化氢气体进行一次吸收，一次吸收后，一级降膜吸收器2将尾气排入二级降膜吸收器5对氯化氢气体进行二次吸收，二次吸收后，二级降膜吸收器5将尾气排入第一喷射泵7，进入第一喷射泵7的引射水与尾气混合一起进入分离罐8，引射水吸收一部分氯化氢气体形成稀酸从分离罐8排出进入吸收水罐10，未吸收的尾气从分离罐8排出进入第一碱洗塔11处理，将尾气中的氯化氢气体消耗掉，使得最后第一碱洗塔11排出的尾气中氯化氢气体的浓度降至20ppm以下。

第一喷射泵7的引射水和二级降膜吸收器5的吸收水均由吸收水罐10提供，二级降膜吸收器5的吸收水吸收完氯化氢气体后作为吸收水排入一级降膜吸收器2，进一步吸收氯化氢气体形成浓酸，存进酸储罐4。

当第一酸浓度在线监测传感器16检测到吸收水罐10内部的酸浓度达到浓酸要求时，第一酸浓度在线监测传感器16向排酸电控阀14和第四酸泵13发送开启信号，排酸电控阀14和第四酸泵13开启，吸收水罐10内部的酸排至酸储罐4，当液位传感器17检测到吸收水罐10内部的液位低于预设值时，液位传感器17向补水电控阀15发送开启信号，开启补水电控阀15，对吸收水罐10进行补水。

当第二酸浓度在线监测传感器19检测到一级降膜吸收器2排出的酸浓度达到预设值时，第二酸浓度在线监测传感器19向三通电控阀18发送信号，三通电控阀18与酸储罐4的进口的连接端开启，与吸收水罐10的进酸口的连接端关闭，将浓酸排入酸储罐4；当第二酸浓度在线监测传感器19检测到一级降膜吸收器2排出的酸浓度未达到预设值时，第二酸浓度在线监测传感器19向三通电控阀18发送信号，三通电控阀18与酸储罐4的进口的连接端关闭，与吸收水罐10的进酸口的连接端开启，将稀酸排入吸收水罐10。

酸储罐4内部的气体和装车时槽车21内的气体均通过第二喷射泵22引射进放空分离罐23，引射水将氯化氢气体吸收后形成稀酸，稀酸进入放空分离罐23后重新做为第二喷射泵22的引射水对氯化氢气体进行吸收，直至第三酸浓度在线监测传感器26检测到放空分离罐23内的稀酸浓度达到预设值，向分离电控阀25发送开启信号，将放空分离罐23内的稀酸排到吸收水罐10内。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。