一种高纯度丙二酸生产中废气处理装置的制作方法

1.本实用新型属于废气处理设备技术领域，具体涉及一种高纯度丙二酸生产中废气处理装置。


背景技术：

2.丙二酸ch2(cooh)2又名胡萝卜酸、甜菜酸、缩苹果酸等，其用途广泛，主要用于香料、粘合剂、树脂添加剂、医学中间体、电镀抛光剂、爆炸控制剂、热焊接助溶添加剂等方面。目前国内外用于工业化大量生产丙二酸的方法主要为水解法-水解氰乙酸法或水解丙二酸二乙酯法。
3.丙二酸的纯度极大的影响着其应用范围，生产高纯度丙二酸时采用丙二酸二乙酯、乙酸和纯水为反应原料，反应结束后对产生的废气进行处理时发现，废气中含有很多未反应掉的原料醋酸气体，在醋酸废气伴随废气一起进行处理的过程中，遇冷变成液体存在于废气管道中，严重影响废气的处理效率；并且也造成了醋酸原料的浪费，这些问题成为废气处理中一个难题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种高纯度丙二酸生产中废气处理装置，在废气处理过程中，将醋酸从废气中冷凝回收再利用，既可以节约生产成本，又可以减少醋酸冷凝对废气处理产生的影响。
5.为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案：
6.一种高纯度丙二酸生产中废气处理装置，包括三级冷凝装置和废气处理站，所述三级冷凝装置为串联设置；所述三级冷凝装置包括第一级冷凝装置、第二级冷凝装置和第三级冷凝装置，三级冷凝装置结构相同；所述冷凝装置上设有进水口、出水口、进气口和出气口；所述第一级冷凝装置的进气口与第一废气管道连接，出气口通过第二废气管道与第二级冷凝装置的进气口连接；所述第二级冷凝装置的出气口通过第三废气管道与第三级冷凝装置的进气口连接；第三级冷凝装置的出气口与出气管道连接，所述出气管道的另一端与废气处理站连接；
7.三级冷凝装置上的进水口分别通过第一进水管道、第二进水管道和第三进水管道与水箱连接；三级冷凝装置上的冷凝液出口分别通过第一回流管道、第二回流管道和第三回流管道与醋酸回收罐连接。
8.所述高纯度丙二酸生产中废气处理装置，所述冷凝装置为三层结构，从外到内分别为冷凝装置外壳、冷凝外管和冷凝内管，所述冷凝装置外壳与冷凝外管之间为水通道，冷凝外管内部为废气通道，所述冷凝内管上设有若干个均匀的小孔。醋酸气体穿过小孔与冷凝外管接触，遇冷冷凝成液体，沿冷凝外管的内壁在重力的作用下，流入冷凝外管底部，收集到一定程度之后打开回流阀，将里面的冷凝的醋酸液体排出。
9.所述高纯度丙二酸生产中废气处理装置，所述冷凝外管和冷凝内管为蛇形或球形
结构。
10.所述高纯度丙二酸生产中废气处理装置，所述第一废气管道、第二废气管道和第三废气管道的进气端伸入冷凝内管内部；所述第一回流管道、第二回流管道和第三回流管道与冷凝外管连接；所述冷凝外管的底部设有回流阀。
11.所述高纯度丙二酸生产中废气处理装置，所述出气管道上设有toc检测分析装置，所述toc检测分析装置包括依次连接的检测探头和toc检测仪，设定toc在线检测设备醋酸废气浓度限值低于废气处理站醋酸废气处理浓度限值，当出气口toc检出浓度超过检测设备的设定限值时，与检测分析装置相连的工控机报警，工作人员采取相应的处理对策。
12.所述高纯度丙二酸生产中废气处理装置，所述冷凝装置的出水口与水箱连接，连接管道上设有恒温水箱。
13.有益效果：相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
14.本实用新型在废气处理过程中，将醋酸从废气中冷凝回收再利用，既可以节约生产成本，又可以减少醋酸冷凝对废气处理产生的影响。
附图说明
15.图1为高纯度丙二酸生产中废气处理装置结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
17.实施例1
18.一种高纯度丙二酸生产中废气处理装置，包括三级冷凝装置和废气处理站8，三级冷凝装置为串联设置；三级冷凝装置包括第一级冷凝装置1、第二级冷凝装置2和第三级冷凝装置3，三级冷凝装置结构相同；冷凝装置上设有进水口、出水口、进气口和出气口；第一级冷凝装置1的进气口与第一废气管道4连接，出气口通过第二废气管道5与第二级冷凝装置2的进气口连接；第二级冷凝装置2的出气口通过第三废气管道6与第三级冷凝装置3的进气口连接；第三级冷凝装置3的出气口与出气管道7连接，出气管道7的另一端与废气处理站8连接；经过预处理之后的废气再进入废气处理站进行彻底净化处理；
19.三级冷凝装置上的进水口分别通过第一进水管道9、第二进水管道10和第三进水管道11与水箱12连接；三级冷凝装置上的冷凝液出口分别通过第一回流管道13、第二回流管道14和第三回流管道15与醋酸回收罐16连接。
20.冷凝装置为三层结构，从外到内分别为冷凝装置外壳、冷凝外管18和冷凝内管19，冷凝装置外壳与冷凝外管18之间为水通道，冷凝外管18内部为废气通道，冷凝内管19上设有若干个均匀的小孔。醋酸气体穿过小孔与冷凝外管18接触，遇冷冷凝成液体，沿冷凝外管18的内壁在重力的作用下，流入冷凝外管18底部，收集到一定程度之后打开回流阀17，将里面的冷凝的醋酸液体排出。将冷凝液与废气分离开，可以增加冷凝液醋酸的纯度，在接下来回用时会更方便。
21.工作过程：制备高纯度丙二酸产生的废气，首先通过第一废气管道4进入第一级冷凝装置1的冷凝外管18中，气体通过冷凝内管19上小孔与冷凝外管18外壁接触，冷凝外管18在冷凝水的作用下温度较低，这是醋酸气体遇冷变成液体，并且在重力的作用下，下降到冷
凝外管18底部；经过一级冷凝装置1处理之后的废气会经过出口进入二级冷凝装置2中进行再处理，过程相同；经过三级冷凝装置处理之后废气中的醋酸成分越来越少，即使在后面废气净化处理中遇冷变成液体，也不会影响到废气处理过程。当冷凝外管18底部冷凝液醋酸达到一定量之后，将其排入醋酸回收罐16中，用于下一批次高纯度丙二酸制备中。
22.本实用新型在废气处理过程中，将醋酸从废气中冷凝回收再利用，既可以节约生产成本，又可以减少醋酸冷凝对废气处理产生的影响。
23.实施例2
24.一种高纯度丙二酸生产中废气处理装置，包括三级冷凝装置和废气处理站8，三级冷凝装置为串联设置；三级冷凝装置包括第一级冷凝装置1、第二级冷凝装置2和第三级冷凝装置3，三级冷凝装置结构相同；冷凝装置上设有进水口、出水口、进气口和出气口；第一级冷凝装置1的进气口与第一废气管道4连接，出气口通过第二废气管道5与第二级冷凝装置2的进气口连接；第二级冷凝装置2的出气口通过第三废气管道6与第三级冷凝装置3的进气口连接；第三级冷凝装置3的出气口与出气管道7连接，出气管道7的另一端与废气处理站8连接；
25.三级冷凝装置上的进水口分别通过第一进水管道9、第二进水管道10和第三进水管道11与水箱连接；三级冷凝装置上的冷凝液出口分别通过第一回流管道13、第二回流管道14和第三回流管道15与醋酸回收罐16连接。
26.冷凝装置为三层结构，从外到内分别为冷凝装置外壳、冷凝外管18和冷凝内管19，冷凝装置外壳与冷凝外管18之间为水通道，冷凝外管18内部为废气通道，冷凝内管19上设有若干个均匀的小孔。醋酸气体穿过小孔与冷凝外管18接触，遇冷冷凝成液体，沿冷凝外管18的内壁在重力的作用下，流入冷凝外管18底部，收集到一定程度之后打开回流阀17，将里面的冷凝的醋酸液体排出。冷凝外管18和冷凝内管19为蛇形或球形结构，增加醋酸废气与冷凝水的接触面积，增加冷凝效果。
27.第一废气管道4、第二废气管道5和第三废气管道6的进气端伸入冷凝内管19内部，这样带来的效果是，减少冷凝液醋酸与进气废气之间的接触，一方面使进气过程更加通畅，另一方面可以防止冷凝液醋酸收到废气的污染；第一回流管道13、第二回流管道14和第三回流管道15与冷凝外管18连接；冷凝外管18的底部设有回流阀17，回流阀17的设置可以有控制的进行冷凝液醋酸的排放。出气管道7上设有toc检测分析装置，toc检测分析装置包括依次连接的检测探头和toc检测仪，设定toc在线检测设备醋酸废气浓度限值低于废气处理站醋酸废气处理浓度限值，当出气口toc检出浓度超过检测设备的设定限值时，与检测分析装置相连的工控机报警，工作人员采取相应的处理对策，比如可以采取降低进气口废气进气流量，或者是降低冷凝水的温度等措施。冷凝装置的出水口与水箱12连接，连接管道上设有恒温水箱，实现了冷凝水的循环使用，节约水资源和成本，设置恒温水箱的作用是方便对冷凝水的温度进行控制，从而控制冷凝效果。
28.工作过程：制备高纯度丙二酸产生的废气，首先通过第一废气管道4进入第一级冷凝装置1的冷凝外管18中，气体通过冷凝内管19上小孔与冷凝外管18外壁接触，冷凝外管18在冷凝水的作用下温度较低，这是醋酸气体遇冷变成液体，并且在重力的作用下，下降到冷凝外管18底部；经过一级冷凝装置1处理之后的废气会经过出口进入二级冷凝装置2中进行再处理，过程相同；经过三级冷凝装置处理之后废气中的醋酸成分越来越少，即使在后面废
气净化处理中遇冷变成液体，也不会影响到废气处理过程。当冷凝外管18底部冷凝液醋酸达到一定量之后，将其排入醋酸回收罐16中，用于下一批次高纯度丙二酸制备中。
29.本实用新型在废气处理过程中，将醋酸从废气中冷凝回收再利用，既可以节约生产成本，又可以减少醋酸冷凝对废气处理产生的影响。