具有硫酸蒸馏再利用功能的氯气干燥系统的制作方法

1.本实用新型涉及氯气干燥工艺中硫酸提浓技术领域，具体涉及一种具有硫酸蒸馏再利用功能的氯气干燥系统。


背景技术：

2.浓硫酸是氯碱行业中用于氯气干燥的主要干燥剂，浓硫酸经过计量泵、流量计送入浓硫酸高位槽，自流进入二段泡罩塔顶部，同时二段泡罩塔内的硫酸通过二段循环泵进行循环使用，与来自一段填料塔的氯气逆流接触，脱出氯气中剩余的水。二段泡罩塔内的硫酸溢流进入一段填料塔，通过一段循环泵进行循环逆流吸收氯气中夹带的大量水。其中一段填料塔内的稀硫酸通过溢流进入稀硫酸罐。为了保证一段填料塔、二段泡罩塔内循环酸的浓度，需要不断向二段泡罩塔内补充浓硫酸，实现干燥氯气的目的。
3.综上所述，现有氯气干燥工艺主要采用一段填料塔和二段泡罩塔串联工作，利用浓硫酸的脱水性去除氯气中夹带的水，最终产生的稀硫酸进入稀硫酸罐，经稀硫酸泵送出界区，进行统一处理。
4.经统计，某厂家在氯气干燥过程中每年使用浓硫酸1400吨，产生的75%的稀硫酸1850吨，而要想将稀硫酸全部提浓循环利用，不仅设备投资大，能耗高，而且后期检修频次多，无法在氯碱行业大范围推广使用。同时由于稀硫酸对环境会产生很大的污染，所以氯气干燥过程中产生的稀硫酸通常外售给其他厂家用于其他用途，但是其销售单价远远低于浓硫酸的采购价格，这就造成氯气干燥工艺中干燥剂浓硫酸的使用成本不能有效降低。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种结合配置合理、使用安全可靠的具有硫酸蒸馏再利用功能的氯气干燥系统，解决现有氯气干燥系统中浓硫酸消耗量大、使用成本高的问题，在保证氯气脱水效率的情况下，有效降低浓硫酸补液量，实现部分硫酸重复利用，显著降低生产成本。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种具有硫酸蒸馏再利用功能的氯气干燥系统，包括串联的一段填料塔和二段泡罩塔、与一段填料塔底部连接的一段循环泵、连接于一段循环泵出口管路与一段填料塔上部回流口之间的一段冷却器、与二段泡罩塔底部连接的二段循环泵、连接于二段循环泵出口管路与二段泡罩塔上部回流口之间的二段冷却器，其技术要点是：所述二段循环泵出口管路上另设有分支管路，所述分支管路的末端连接蒸馏塔，所述蒸馏塔的底部出口管路末端连接第一循环水冷却器，所述第一循环水冷却器的出口管路末端连接5℃水冷却器，所述5℃水冷却器的出口管路末端与二段泡罩塔下部回流口连接，所述二段泡罩塔的顶部设有去往捕沫器的出气管路，所述蒸馏塔的顶部连接气相出口管路，所述气相出口管路的末端连接第二循环水冷却器，所述第二循环水冷却器的出口管路末端与稀硫酸罐的入口管路连接，所述稀硫酸罐的入口管路顶端与去往废气系统的负压管路连通。
8.上述的具有硫酸蒸馏再利用功能的氯气干燥系统，所述二段泡罩塔的上部另连接有补液管路，所述补液管路的另一端与高位槽上部连接，高位槽的下部与浓硫酸冷却器的出口管路连接，浓硫酸冷却器的入口管路与浓硫酸泵的出口管路连接，浓硫酸泵的入口管路与浓硫酸罐连接。
9.上述的具有硫酸蒸馏再利用功能的氯气干燥系统，所述二段泡罩塔的下部设有与一段填料塔连接的第一硫酸溢流管线，所述一段填料塔下部设有与稀硫酸罐连接的第二硫酸溢流管线，所述稀硫酸罐的底部出口与稀硫酸泵的入口管线连接。
10.上述的具有硫酸蒸馏再利用功能的氯气干燥系统，所述一段循环泵的数量为两个，相互并联，所述二段循环泵的为两个，相互并联。
11.上述的具有硫酸蒸馏再利用功能的氯气干燥系统，所述浓硫酸泵的数量为两个，相互并联。
12.本实用新型的有益效果是：
13.1、与现有氯气干燥系统相比，增设了蒸馏塔，通过二段循环泵将二段泡罩塔内的循环硫酸的一部分送至蒸馏塔内，经过蒸馏提浓后，由第一循环水冷却器和5℃水冷却器冷却降温后，再回流二段泡罩塔内，显著提高二段泡罩塔内的循环酸浓度，不仅提高氯气脱水效率，同时有效降低了浓硫酸的补液量，实现部分硫酸重复利用，解决了现有氯气干燥系统中浓硫酸消耗量大、使用成本高的问题，显著降低了生产成本。
14.2、蒸馏塔顶部的气相出口管路通过第二循环水冷却器回收稀硫酸，同时由于气相出口管路通过稀硫酸罐的入口管路与去往废气系统的负压管路连通，则蒸馏塔的蒸馏操作在负压状态下进行，从而降低了加热蒸汽的用量，减小能耗，满足环保要求。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图。
16.图中：1.稀硫酸泵、2.入口管线、3.稀硫酸罐、4.第二硫酸溢流管线、5.一段填料塔、6.一段循环泵、7.二段泡罩塔、8.二段循环泵、9.浓硫酸泵、10.浓硫酸罐、11.5℃水冷却器、12.第一循环水冷却器、13.蒸馏塔、14.一段冷却器、15.高位槽、16.二段冷却器、17.浓硫酸冷却器、18.分支管路、19.气相出口管路、20.出气管路、21.第二循环水冷却器、22.入口管路、23.负压管路、24.第一硫酸溢流管线、25.塔顶出口管路、26.进料口。
具体实施方式
17.根据说明书附图对本实用新型作详细描述。
18.如图1 所示，该具有硫酸蒸馏再利用功能的氯气干燥系统，包括串联的一段填料塔5和二段泡罩塔7、与一段填料塔5底部连接的一段循环泵6、连接于一段循环泵6出口管路与一段填料塔5上部回流口之间的一段冷却器14、与二段泡罩7塔底部连接的二段循环泵8、连接于二段循环泵8出口管路与二段泡罩塔7上部回流口之间的二段冷却器16。
19.其中，所述二段循环泵8的出口管路上另设有分支管路18，所述分支管路18的末端连接蒸馏塔13，所述蒸馏塔13的底部出口管路末端连接第一循环水冷却器12，所述第一循环水冷却器12的出口管路末端连接5℃水冷却器11，所述5℃水冷却器11的出口管路末端与二段泡罩塔7下部回流口连接。所述二段泡罩塔7的顶部设有去往捕沫器的出气管路20。所
述蒸馏塔13的顶部连接气相出口管路19，所述气相出口管路19的末端连接第二循环水冷却器21，所述第二循环水冷却器21的出口管路末端与稀硫酸罐3的入口管路22连接，所述稀硫酸罐3的入口管路22顶端与去往废气系统的负压管路23连通。
20.本实施例中，第一循环水冷却器12、第二循环水冷却器21和5℃水冷却器11均使用本系统所在场合产生的再生循环水即可，节约水资源。所述二段泡罩塔7的上部另连接有补液管路，所述补液管路的另一端与高位槽15上部连接，高位槽15的下部与浓硫酸冷却器17的出口管路连接，浓硫酸冷却器17的入口管路与浓硫酸泵9的出口管路连接，浓硫酸泵9的入口管路与浓硫酸罐10连接。所述二段泡罩塔7的下部设有与一段填料塔5连接的第一硫酸溢流管线24，所述一段填料塔5下部设有与稀硫酸罐3连接的第二硫酸溢流管线4，所述稀硫酸罐3的底部出口与稀硫酸泵1的入口管线2连接。
21.所述一段循环泵6的数量为两个，相互并联，一主一备使用；所述二段循环泵8的为两个，相互并联，一主一备使用；所述浓硫酸泵9的数量为两个，相互并联，一主一备使用，方便维护。
22.工作原理：
23.工作开启前，浓硫酸罐10中的浓硫酸经过浓硫酸泵9、浓硫酸冷却器17送入高位槽15，再经二段泡罩塔7的补液管路自流进入二段泡罩塔7上部，进入到二段泡罩塔7中的浓硫酸一部分通过第一硫酸溢流管线24进入到一段填料塔5中备用。
24.工作开始后，一段循环泵6和二段循环泵8开始工作，将塔内硫酸提升至塔上方，再自流而下。氯气经一段填料塔5的填料下方的进料口26进入到一段填料塔5中，氯气上升过程中，与塔内硫酸逆流接触，脱出氯气中大部分水；而后通过塔顶出口管路25进入到二段泡罩塔7中，然后再与二段泡罩塔7中下行的硫酸逆流接触，脱出氯气中剩余的水。整个过程中，二段泡罩塔7中的硫酸会通过第一硫酸溢流管线24进入到一段填料塔5，一段填料塔5中的硫酸吸收氯气中夹带的大量水后被稀释，再经过第二硫酸溢流管线4进入到稀硫酸罐3中储存，最后利用稀硫酸泵1送出界区。为了达到循环利用目的，二段泡罩塔7中被稀释的硫酸一部分由二段循环泵8送入蒸馏塔13中进行蒸馏，蒸馏后的浓硫酸自流经第一循环水冷却器12和5℃水冷却器11降温回到二段泡罩塔7中，蒸馏后产生的气相通过第二循环水冷却器21冷却后，液相进入稀硫酸罐3，经稀硫酸泵1送出界区，气相送往废气系统处理。
25.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。