一种高真空条件下的HCl气体回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种连续化高真空条件下HCl气体回收利用方法，尤其是涉及一种高真空条件下的HCl气体回收方法。
【背景技术】
[0002]氯化氢，一个氯化氢分子是由一个氯原子和一个氢原子构成的。分子式为HCl。水溶液俗称盐酸，学名氢氯酸。氯化氢是无色而有刺激性气味的气体，氯化氢易溶于水，在0°C时，I体积的水大约能溶解500体积的氯化氢；氯化氢主要用于制染料、香料、药物、各种氯化物及腐蚀抑制剂，相对分子质量为36.5。
[0003]在化工生产中有许多化学反应副产HCl气体，在常压条件HCl回收利用已比较完善、成熟，回收率和副产盐酸浓度都可以满足生产要求。但在真空条件下回收HCl气体难度大，特别是真空高，绝对压力在1500Pa以下HCl气体的回收利用率低，副产盐酸浓度达不到31%，废气排放和中和废水量大。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
一种高真空条件下的HCl气体回收方法，包括五级吸收系统相互连接:
(I)第一级为浓盐酸系统，浓盐酸塔循环吸收HCl气体浓度为28~32%，优选31%，温度10-200C，优选15°C，循环量3~15m3/h，优选10m3/h ;浓盐酸采用连续进出料方式，由第二级稀盐酸槽连续补充到浓盐酸槽，31%浓盐酸连续从浓盐酸泵输出；填料塔直径根据HCl处理量确定，HCl气体在塔内流速为0.2-1.0m/s，优选0.5m/s。
[0005](2)第二级为稀盐酸系统稀盐酸塔循环稀盐酸浓度为15~20%，优选18%，温度10-200C，优选15°C，循环量3~15m3/h，优选10m3/h;稀盐酸采用连续进出料方式，稀盐酸吸收系统的稀盐酸槽连续用液位差流入浓盐酸槽。
[0006](3)第三级为淡盐酸系统，淡盐酸槽利用液位差连续流入稀盐酸槽，淡盐酸吸收系统的淡盐酸塔循环吸收浓度为5~10%，优选8%，温度10~20°C，优选15°C，循环量3~15m3/h，优选10m3/h;淡盐酸采用连续进出料方式，淡盐酸吸收系统的淡盐酸槽连续用液位差流入稀盐酸槽。
[0007](4)第四级为水洗系统，水洗塔循环吸收液含HCl浓度为1~5%，优选2%，吸收温度10~20°C，优选15°C，循环量3~15m3/h，优选10m3/h ;水洗系统采用连续用自来水补充到水洗槽，并保持水洗槽的液位，水补充量按HCl气体产生量确定。
[0008](5)第五级为碱洗系统，碱液槽abNaOH浓度为2~5%，优选3%，碱洗循环量3~15m3/h，优选10m3/h，碱洗温度10~20°C，优选15°C ;碱液槽有二个可进行切换操作，当碱洗液达到PH8时要进行切换，防止HCl气体进入真空抽气机组，造成机组酸性破坏。
[0009]本发明的优点是第一，HCl气体在绝对压< 1500Pa条件下的吸收效率可达99.5% ；第二，连续化运行、工艺简单可靠、操作方便、安全性高；第三，本发明为亚磷酸酯和磷酸酯生产提高高真空的可能性，提高亚磷酸酯和磷酸酯生产的收率；第四，本发明大大减少气体排放和废水排放量。
【具体实施方式】
[0010]一种高真空条件下的HCl气体回收方法，包括五级吸收系统相互连接:
(I)第一级为浓盐酸系统，浓盐酸塔循环吸收HCl气体浓度为28~32%，优选31%，温度10-200C，优选15°C，循环量3~15m3/h，优选10m3/h ;浓盐酸采用连续进出料方式，由第二级稀盐酸槽连续补充到浓盐酸槽，31%浓盐酸连续从浓盐酸泵输出；填料塔直径根据HCl处理量确定，HCl气体在塔内流速为0.2-1.0m/s，优选0.5m/s。
[0011](2)第二级为稀盐酸系统稀盐酸塔循环稀盐酸浓度为15~20%，优选18%，温度10-200C，优选15°C，循环量3~15m3/h，优选10m3/h;稀盐酸采用连续进出料方式，稀盐酸吸收系统的稀盐酸槽连续用液位差流入浓盐酸槽。
[0012](3)第三级为淡盐酸系统，淡盐酸槽利用液位差连续流入稀盐酸槽，淡盐酸吸收系统的淡盐酸塔循环吸收浓度为5~10%，优选8%，温度10~20°C，优选15°C，循环量3~15m3/h，优选10m3/h;淡盐酸采用连续进出料方式，淡盐酸吸收系统的淡盐酸槽连续用液位差流入稀盐酸槽。
[0013](4)第四级为水洗系统，水洗塔循环吸收液含HCl浓度为1~5%，优选2%，吸收温度10~20°C，优选15°C，循环量3~15m3/h，优选10m3/h ;水洗系统采用连续用自来水补充到水洗槽，并保持水洗槽的液位，水补充量按HCl气体产生量确定。
[0014](5)第五级为碱洗系统，碱液槽abNaOH浓度为2~5%，优选3%，碱洗循环量3~15m3/h，优选10m3/h，碱洗温度10~20°C，优选15°C ;碱液槽有二个可进行切换操作，当碱洗液达到PH8时要进行切换，防止HCl气体进入真空抽气机组，造成机组酸性破坏。
[0015]其中，浓酸塔及稀盐酸塔的规格或型号为?=700mm，填料高度4m ;淡盐酸塔、水洗塔、碱洗塔的规格或型号为?=600mm，填料高度4m ;冷却器的规格或型号为石墨圆块孔型、F=15m2 ;循环泵的规格或型号为Q=6.3m3/h，H=32m ;循环槽的规格或型号为V=5m3 ;碱液槽的规格或型号为V=10m3。
[0016]实施例一:年产5000t亚磷酸二甲酯高真空条件下的HCl气体回收处理装置。
[0017]首先在浓盐酸槽、稀盐酸槽、淡盐酸槽、水洗槽投入4m3的水，在碱液槽ab配置各4m3 的 3%Na0H 碱液。
[0018]将五级循环吸收系统进行强制循环并冷却，使系统保持运行状态。开启真空机组，当系统真空达到绝对压力1500Pa以下时，亚磷酸二甲酯生产工序正常开始投料，随着HCl气体的回收，浓盐酸槽内副产盐酸浓度达到31%以上时可以从浓酸泵出口采出浓盐酸，浓盐酸采出量与三氯化磷投料量相匹配，比例为三氯化磷:31%盐酸=1:1.71 ;同时向水洗槽中加水，加水量与三氯氧磷投料量比例为三氯化磷:水=1:1.18。
[0019]系统正常运行后10t副产盐酸消耗3%Na0H碱液约为0.5m3,4m3的3%Na0H碱洗液可以确保回收副产盐酸800t左右，当碱洗液pH值达到8时，需切换碱液槽保证真空机组抽气不含HCl气体。
[0020]实施例二:年产5000t磷酸三乙酯高真空条件下的HCl气体回收处理装置。
[0021]首先在浓盐酸槽、稀盐酸槽、淡盐酸槽、水洗槽投入4m3的水，在碱液槽ab配置各4m3 的 3%NaOH 碱液。
[0022]将五级循环吸收系统进行强制循环并冷却，使系统保持运行状态。开启真空机组，当系统真空达到绝对压力1500Pa以下时，磷酸三乙酯生产工序正常开始投料，随着HCl气体的回收，浓盐酸槽内副产盐酸浓度达到31%以上时可以从浓酸泵出口采出浓盐酸，浓盐酸采出量与三氯氧磷投料量相匹配，比例为三氯氧磷:31%盐酸=1:2.30。同时向水洗槽中加水，加水量与三氯氧磷投料量比例为三氯氧磷:水=1:1.587。
[0023]系统正常运行后10t副产盐酸消耗3%Na0H碱液约为0.5m3,4m3的3%Na0H碱洗液可以确保回收副产盐酸800t左右，当碱洗液pH值达到8时，需切换碱液槽保证真空机组抽气不含HCl气体。
[0024]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种高真空条件下的HCl气体回收方法，包括五级吸收系统相互连接: (1)第一级为浓盐酸系统，浓盐酸塔循环吸收HCl气体浓度为28~32%，温度10~20°C，循环量3~15m3/h ;浓盐酸采用连续进出料方式，由第二级稀盐酸槽连续补充到浓盐酸槽，31%浓盐酸连续从浓盐酸泵输出；填料塔直径根据HCl处理量确定，HCl气体在塔内流速为0.2—1.0m/s ； (2)第二级为稀盐酸系统，稀盐酸塔循环稀盐酸浓度为15~20%，温度10~20°C，循环量3~15m3/h;稀盐酸采用连续进出料方式，稀盐酸吸收系统的稀盐酸槽连续用液位差流入浓盐酸槽； (3)第三级为淡盐酸系统，淡盐酸槽利用液位差连续流入稀盐酸槽，淡盐酸吸收系统的淡盐酸塔循环吸收浓度为5~10%，温度10~20°C，循环量3~15m3/h，；淡盐酸采用连续进出料方式，淡盐酸吸收系统的淡盐酸槽连续用液位差流入稀盐酸槽； (4)第四级为水洗系统，水洗塔循环吸收液含HCl浓度为1~5%，吸收温度10~20°C，循环量3~15m3/h ;水洗系统采用连续用自来水补充到水洗槽，并保持水洗槽的液位，水补充量按HCl气体产生量确定； (5)第五级为碱洗系统，碱液槽abNaOH浓度为2~5%，碱洗循环量3~15m3/h，碱洗温度10~20°C;碱液槽有二个可进行切换操作，当碱洗液达到pH8时要进行切换，防止HCl气体进入真空抽气机组，造成机组酸性破坏。
2.根据权利要求1所述的一种高真空条件下的HCl气体回收方法，其特征在于:所述第一级中浓盐酸塔循环吸收HCl气体浓度优选31%，温度优选15°C，循环量优选10m3/h。
3.根据权利要求1所述的一种高真空条件下的HCl气体回收方法，其特征在于:所述第一级中HCl气体在塔内流速优选0.5m/so
4.根据权利要求1所述的一种高真空条件下的HCl气体回收方法，其特征在于:所述第二级中稀盐酸塔循环稀盐酸浓度优选18%，温度优选15°C，循环量优选10m3/h。
5.根据权利要求1所述的一种高真空条件下的HCl气体回收方法，其特征在于:所述第三级中盐酸吸收系统的淡盐酸塔循环吸收浓度优选8%，温度优选15°C，循环量优选10m3/ho
6.根据权利要求1所述的一种高真空条件下的HCl气体回收方法，其特征在于:所述第四级中水洗塔循环吸收液含HCl浓度优选2%，吸收温度优选15°C，循环量优选10m3/h。
7.根据权利要求1所述的一种高真空条件下的HCl气体回收方法，其特征在于:所述第五级中碱液槽abNaOH浓度优选3%，碱洗循环量优选10m3/h，碱洗温度优选15°C。
8.根据权利要求1所述的一种高真空条件下的HCl气体回收方法，其特征在于:所述浓盐酸塔、稀盐酸塔、淡盐酸塔、水洗塔及碱洗塔采用填料塔，选用比表面积大、效率高的填料。
9.根据权利要求8所述的一种高真空条件下的HCl气体回收方法，其特征在于:所述填料塔填料高度优选4m，填料塔优选规整聚丙烯版波纹填料。
10.根据权利要求9所述的一种高真空条件下的HCl气体回收方法，其特征在于:所述环槽顶部与填料塔底部之间的高度差大于12m。
【专利摘要】一种高真空条件下的HCl气体回收方法，包括五级吸收系统相互连接；第一级为浓盐酸系统，第二级为稀盐酸系统，第三级为淡盐酸系统，第四级为水洗系统，第五级为碱洗系统，在绝对压力小于1500Pa常温条件下HCl气体经过五级连续强制循环和冷却的填料塔吸收；本发明的优点是第一，HCl气体在绝对压＜1500Pa条件下的吸收效率可达99.5%；第二，连续化运行、工艺简单可靠、操作方便、安全性高；第三，本发明为亚磷酸酯和磷酸酯生产提高高真空的可能性，提高亚磷酸酯和磷酸酯生产的收率；第四，本发明大大减少气体排放和废水排放量。
【IPC分类】B01D53-78, B01D53-68
【公开号】CN104707464
【申请号】CN201510113466
【发明人】陈勇
【申请人】富彤化学有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月16日