吡唑生产过程中无机废气的回收处理装置的制作方法

本实用新型涉及吡唑生产设备技术领域，具体涉及一种吡唑生产过程中无机废气的回收处理装置。

背景技术：

吡唑是白色针状或棱形结晶，能溶于水、醇、醚和苯。当环上碳原子有取代基时，沸点和熔点升高，当氮原子上有取代基时，其化合物的沸点和熔点就降低。易发生氯化、溴化、碘化、烷基化、酰化反应。

吡唑拥有多种生理作用，包括止痛、抗发炎、退烧、抗心律失常、镇静、松弛肌肉、精神兴奋、抗痉挛、一元胺氧化酶抑制剂，抗糖尿病和抗菌等。吡唑可作为某些医药、农药的中间体，在医药、农药的研究开发中占有十分重要的地位。吡唑类化合物因其作用谱广、药效强烈等特点而受到越来越多的关注。吡唑也可作为某些光敏材料单体的侧链，具有广泛的应用。

目前吡唑生产行业常用的生产方法为：将甘油、水合肼、水及碘化钠(催化剂)混合在搅拌状态下，滴加浓硫酸一步合成吡唑，然后用碱液中和过剩的硫酸，滤去无机盐，再进行提纯，即得到成品吡唑。在合成吡唑时，甘油、水合肼和硫酸反应生产吡唑、二氧化硫和水，其中二氧化硫为吡唑生产过程中的主要无机废气。在处理含二氧化硫的无机废气时，通常采用溶剂吸收、活性炭吸附处理即排放；该处理装置设备较少，虽然节约投资，但是对无机废气的处理效果有限，不能达标排放，对环境造成污染，且二氧化硫也没有得到有效利用。还有采用氨气与无机废气中的二氧化硫进行反应得到硫酸铵，从而对二氧化硫进行吸收并回收利用，但是气气反应吸收效果较差；而采用氨水吸收效果较好，但是需要消耗大量的氨水，且氨水的利用率较低。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是：提供一种吡唑生产过程中无机废气的回收处理装置，结构简单，操作方便，使吡唑生产过程中无机废气中的二氧化硫得到了有效回收利用，且处理后的无机废气达标排放，对环境无污染。

本实用新型所述的吡唑生产过程中无机废气的回收处理装置，包括一级氨吸收塔、二级氨吸收塔、三级氨吸收塔、氧化塔和活性炭吸收罐；

一级氨吸收塔的进气口与无机废气进气管路相连，出气口与二级氨吸收塔的进气口相连，二级氨吸收塔的出气口与三级氨吸收塔的进气口相连，三级氨吸收塔的出气口与活性炭吸收罐的进气口相连，活性炭吸收罐的出气口与排气管路相连。采用三级氨吸收装置，一级氨吸收塔、二级氨吸收塔、三级氨吸收塔串联连接，使无机废气中的二氧化硫得到充分吸收。

一级氨吸收塔、二级氨吸收塔、三级氨吸收塔均为喷淋吸收塔，内部从下至上设置有吸收液存储槽、喷淋层和除雾层；喷淋层连接有喷淋液进料管路，吸收液存储槽连接有吸收液出料管路。无机废气中的二氧化硫在喷淋层与氨水充分接触反应，生成亚硫酸铵；除雾层用于捕捉氨水吸收后的无机废气中携带的液滴。

一级氨吸收塔、二级氨吸收塔、三级氨吸收塔的喷淋液进料管路均与氨水管路相连。氨水管路为各级氨吸收塔补充新鲜的氨水喷淋液，通过阀门控制新鲜氨水的补充量。

一级氨吸收塔的吸收液存储槽通过一级循环泵与喷淋层循环连接；二级氨吸收塔的吸收液存储槽通过二级循环泵与喷淋层循环连接；三级氨吸收塔的吸收液存储槽通过三级循环泵与喷淋层循环连接。各级氨吸收塔中的吸收液分别通过各级循环泵对无机废气中的二氧化硫进行重复吸收，减少新鲜氨水的用量。

三级氨吸收塔的吸收液存储槽通过三级循环泵与二级氨吸收塔的喷淋液进料管路相连。三级氨吸收塔的吸收液存储槽中的吸收液循环使用一段时间后，通过三级循环泵通入二级氨吸收塔的喷淋液进料管路，作为二级氨吸收塔的喷淋液，对二级氨吸收塔的无机废气进行吸收，从而实现吸收液中亚硫酸铵浓度提高。

二级氨吸收塔的吸收液存储槽通过二级循环泵与一级氨吸收塔的喷淋液进料管路相连。二级氨吸收塔的吸收液在存储槽中的吸收液循环使用一段时间后，通过二级循环泵通入一级氨吸收塔的喷淋液进料管路，作为一级氨吸收塔的喷淋液，对一级氨吸收塔的高浓度二氧化硫无机废气进行吸收，从而进一步提高吸收液中亚硫酸铵的浓度。

通过对三级氨吸收塔和二级氨吸收塔吸收液的套用，既保证了无机废气中二氧化硫得到充分吸收，又减少了氨水用量，同时将二氧化硫转化成高浓度的亚硫酸铵溶液，降低了成本，提高了效益。

一级氨吸收塔的吸收液存储槽通过一级循环泵与氧化塔的液相进口相连，氧化塔的气相入口通过引风机与空气进气管路相连，氧化塔下端连接有出料管路。一级氨吸收塔的吸收液中主要为亚硫酸铵，亚硫酸铵化学性质不稳定，将含有亚硫酸铵的吸收液通入氧化塔中自上而下与空气中的氧气充分交换吸收，将亚硫酸铵氧化成硫酸铵，在进一步提纯得到副产品硫酸铵并出售，提高生产效益。

所述吡唑生产过程中无机废气的回收处理装置的工作过程如下：

在吡唑的生产过程中，甘油、水合肼和硫酸反应生产吡唑、二氧化硫和水，其中二氧化硫为吡唑生产过程中的主要无机废气。将无机废气依次通过一级氨吸收塔、二级氨吸收塔和三级氨吸收塔，用氨水充分吸收无机废气中的二氧化硫，然后进入活性炭吸收罐进行吸附，然后通过排气管路达标排放。

在各级氨吸收塔对无机废气进行吸收时，氨水管路为各级氨吸收塔补充新鲜的氨水喷淋液，通过阀门控制新鲜氨水的补充量，而且各级氨吸收塔中的吸收液分别通过各级循环泵对无机废气中的二氧化硫进行重复吸收，减少新鲜氨水的用量。此外，三级氨吸收塔的吸收液存储槽中的吸收液循环使用一段时间后，通过三级循环泵通入二级氨吸收塔的喷淋液进料管路，作为二级氨吸收塔的喷淋液，对二级氨吸收塔的无机废气进行吸收，从而实现吸收液中亚硫酸铵浓度提高；二级氨吸收塔的吸收液在存储槽中的吸收液循环使用一段时间后，通过二级循环泵通入一级氨吸收塔的喷淋液进料管路，作为一级氨吸收塔的喷淋液，对一级氨吸收塔的高浓度二氧化硫无机废气进行吸收，从而进一步提高吸收液中亚硫酸铵的浓度。

一级氨吸收塔的吸收液中主要为亚硫酸铵，亚硫酸铵化学性质不稳定，将含有亚硫酸铵的吸收液通入氧化塔中进行喷淋，与空气中的氧气充分接触氧化成硫酸铵，再进一步提纯得到副产品硫酸铵出售，提高生产效益。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：

本实用新型的吡唑生产过程中无机废气的回收处理装置，结构简单，操作方便，使吡唑生产过程中无机废气中的二氧化硫得到了有效回收利用，且处理后的无机废气达标排放，对环境无污染。

附图说明

图1是本实用新型吡唑生产过程中无机废气的回收处理装置的结构示意图；

图中：1、氨水管路；2、喷淋液进料管路；3、液相进口；4、除雾层；5、喷淋层；6、吸收液存储槽；7、无机废气进气管路；8、一级氨吸收塔；9、吸收液出料管路；10、一级循环泵；11、二级氨吸收塔；12、二级循环泵；13、三级氨吸收塔；14、三级循环泵；15、氧化塔；16、出料管路；17、气相入口；18、罗兹风机；19、空气进气管路；20、活性炭吸收罐；21、排气管路。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型的保护范围不仅限于此。

实施例1

如图1所示，本实用新型所述的吡唑生产过程中无机废气的回收处理装置，包括一级氨吸收塔8、二级氨吸收塔11、三级氨吸收塔13、氧化塔15和活性炭吸收罐20；

一级氨吸收塔8的进气口与无机废气进气管路7相连，出气口与二级氨吸收塔11的进气口相连，二级氨吸收塔11的出气口与三级氨吸收塔13的进气口相连，三级氨吸收塔13的出气口与活性炭吸收罐20的进气口相连，活性炭吸收罐20的出气口与排气管路21相连。采用三级氨吸收装置，一级氨吸收塔8、二级氨吸收塔11、三级氨吸收塔13串联连接，使无机废气中的二氧化硫得到充分吸收。

一级氨吸收塔8、二级氨吸收塔11、三级氨吸收塔13均为喷淋吸收塔，内部从下至上设置有吸收液存储槽6、喷淋层5和除雾层4；喷淋层5连接有喷淋液进料管路2，吸收液存储槽6连接有吸收液出料管路9。无机废气中的二氧化硫在喷淋层5与氨水充分接触反应，生成亚硫酸铵；除雾层4用于捕捉氨水吸收后的无机废气中携带的液滴。

一级氨吸收塔8、二级氨吸收塔11、三级氨吸收塔13的喷淋液进料管路2均与氨水管路1相连。氨水管路1为各级氨吸收塔补充新鲜的氨水喷淋液，通过阀门控制新鲜氨水的补充量。

一级氨吸收塔8的吸收液存储槽6通过一级循环泵10与喷淋层5循环连接；二级氨吸收塔11的吸收液存储槽6通过二级循环泵12与喷淋层5循环连接；三级氨吸收塔13的吸收液存储槽6通过三级循环泵14与喷淋层5循环连接。各级氨吸收塔中的吸收液分别通过各级循环泵对无机废气中的二氧化硫进行重复吸收，减少新鲜氨水的用量。

三级氨吸收塔13的吸收液存储槽6通过三级循环泵14与二级氨吸收塔11的喷淋液进料管路2相连。三级氨吸收塔13的吸收液存储槽6中的吸收液循环使用一段时间后，通过三级循环泵14通入二级氨吸收塔11的喷淋液进料管路2，作为二级氨吸收塔11的喷淋液，对二级氨吸收塔11的无机废气进行吸收，从而实现吸收液中亚硫酸铵浓度提高。

二级氨吸收塔11的吸收液存储槽6通过二级循环泵12与一级氨吸收塔8的喷淋液进料管路2相连。二级氨吸收塔11的吸收液存储槽6中的吸收液循环使用一段时间后，通过二级循环泵12通入一级氨吸收塔8的喷淋液进料管路2，作为一级氨吸收塔8的喷淋液，对一级氨吸收塔8的高浓度二氧化硫无机废气进行吸收，从而进一步提高吸收液中亚硫酸铵的浓度。

通过对三级氨吸收塔13和二级氨吸收塔11吸收液的套用，既保证了无机废气中二氧化硫得到充分吸收，又减少了氨水用量，同时将二氧化硫转化成高浓度的亚硫酸铵溶液，降低了成本，提高了效益。

一级氨吸收塔8的吸收液存储槽6通过一级循环泵10与氧化塔15的液相进口3相连，氧化塔15的气相入口17通过罗兹风机18与空气进气管路19相连，氧化塔15下端连接有出料管路16。一级氨吸收塔8的吸收液中主要为亚硫酸铵，亚硫酸铵化学性质不稳定，将含有亚硫酸铵的吸收液通入氧化塔15中，并通过罗兹风机18将空气引入氧化塔15中，将亚硫酸铵氧化成硫酸铵，在进一步提纯得到副产品硫酸铵，提高生产效益。

所述吡唑生产过程中无机废气的回收处理装置的工作过程如下：

在吡唑的生产过程中，甘油、水合肼和硫酸反应生产吡唑、二氧化硫和水，其中二氧化硫为吡唑生产过程中的主要无机废气。将无机废气依次通过一级氨吸收塔8、二级氨吸收塔11和三级氨吸收塔13，用氨水充分吸收无机废气中的二氧化硫，然后进入活性炭吸收罐20进行吸附，然后通过排气管路21达标排放。

在各级氨吸收塔对无机废气进行吸收时，氨水管路1为各级氨吸收塔补充新鲜的氨水喷淋液，通过阀门控制新鲜氨水的补充量，而且各级氨吸收塔中的吸收液分别通过各级循环泵对无机废气中的二氧化硫进行重复吸收，减少新鲜氨水的用量。此外，三级氨吸收塔13的吸收液存储槽6中的吸收液循环使用一段时间后，通过三级循环泵14通入二级氨吸收塔11的喷淋液进料管路2，作为二级氨吸收塔11的喷淋液，对二级氨吸收塔11的无机废气进行吸收，从而实现吸收液中亚硫酸铵浓度提高；二级氨吸收塔11的吸收液存储槽6中的吸收液循环使用一段时间后，通过二级循环泵12通入一级氨吸收塔8的喷淋液进料管路2，作为一级氨吸收塔8的喷淋液，对一级氨吸收塔8的高浓度二氧化硫无机废气进行吸收，从而进一步提高吸收液中亚硫酸铵的浓度。

一级氨吸收塔8的吸收液中主要为亚硫酸铵，亚硫酸铵化学性质不稳定，将含有亚硫酸铵的吸收液通入氧化塔15中进行喷淋，与空气中的氧气充分接触氧化成硫酸铵，再进一步提纯得到副产品硫酸铵出售，提高生产效益。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。