專利名稱：一種氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，屬于環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)氣相二氧化硅企業(yè)，對其尾氣的處理一般是采用文丘里除塵器洗滌后， 用兩級或三級填料塔用工業(yè)一次水吸收尾氣中的氯化氫，制成約26wt%左右的副產(chǎn)鹽酸， 脫氯化氫尾氣進入堿洗塔除去氯氣后達標排放。由于氣相二氧化硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣是含有較大量的氯化氫、氯氣和少量的硅微粉的混合氣，具有腐蝕性強，易堵塞的特點。硅微粉的高觸變性導致尾氣處理設(shè)備易堵塞，檢修周期短。同時吸收系統(tǒng)負壓操作吸收推動力小，用兩級或三級填料塔用工業(yè)一次水吸收尾氣中的氯化氫，制成的副產(chǎn)鹽酸濃度低；排放量大，經(jīng)濟效益不佳。綜上所述老工藝的處理裝置存在如下不足1、設(shè)備易堵塞，檢修周期短。2、副產(chǎn)鹽酸量大，濃度低( %左右)，大量氯化氫資源得不到有效利用，經(jīng)濟效
Irft-^^ O3、單套裝置處理能力小，操作彈性小。
實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提供了一種設(shè)備不易堵塞、副產(chǎn)鹽酸濃度高、回收高純氯化氫、操作彈性大的氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)。本實用新型的技術(shù)方案是一種氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，所述的尾氣處理系統(tǒng)包括除塵洗滌塔、氯化氫組合吸收塔、堿洗塔、濃酸解析塔、氯化氫干燥塔、濃酸貯槽和稀酸貯槽；所述的除塵洗滌塔頂部設(shè)有尾氣入口，下部設(shè)有濃酸出口和混合氣出口，濃酸出口連接至濃酸貯槽，所述的混合氣出口連接至氯化氫組合吸收塔下部的氣體入口，氯化氫組合吸收塔頂部的氣體出口連接至堿洗塔下部的氣體入口 ；所述的除塵洗滌塔和氯化氫組合吸收塔中分別設(shè)有一個以上的稀酸分布器，稀酸分布器連接至稀酸貯槽，稀酸貯槽還連接濃酸解析塔底部的稀酸出口 ；所述的濃酸貯槽連接濃酸解析塔頂部的濃酸入口，濃酸解析塔頂部的氣體出口連接氯化氫干燥塔下部的氣體入口。優(yōu)選地，所述的除塵洗滌塔內(nèi)由上而下分為噴淋洗滌段、填料吸收洗滌段和貯液段，噴淋洗滌段中設(shè)置有工業(yè)一次水噴嘴和稀酸噴嘴，稀酸噴嘴連接至稀酸貯槽；填料吸收洗滌段縱向設(shè)有二個以上的格柵填料，格柵填料上方分別設(shè)有濃酸分布器；所述的貯液段底部設(shè)有濃酸出口，濃酸出口經(jīng)過濃酸冷卻器連接濃酸分布器，貯液段與填料吸收洗滌段之間的塔體側(cè)部設(shè)有混合氣出口。優(yōu)選地，所述的氯化氫組合吸收塔由下部填料段和上部塔板段組成，組合吸收塔頂部設(shè)有氣體出口，下部設(shè)有氣體入口，該氣體入口連接除塵洗滌塔下部的混合氣出口，底部設(shè)有濃酸出口，該濃酸出口連接至濃酸貯槽；塔板段自上而下依次設(shè)有工業(yè)一次水入口
3和稀酸入口，填料段上方設(shè)有濃酸入口，稀酸入口連接至稀酸貯槽，濃酸出口經(jīng)濃酸冷卻器連接濃酸入口；所述的堿洗塔頂部設(shè)有氣體出口，下部設(shè)有氣體入口，該氣體入口連接氯化氫組合吸收塔頂部的氣體出口，堿洗塔內(nèi)設(shè)有吸收填料，吸收填料上方設(shè)有堿液分布器，吸收填料下方設(shè)有堿液收集器，堿液分布器和堿液收集器分別連接至堿液循環(huán)槽，堿液分布器與堿液循環(huán)槽之間設(shè)有堿液冷卻器。優(yōu)選地，所述的濃酸解析塔頂部設(shè)有濃酸入口和氣體出口，底部設(shè)有稀酸出口，下部設(shè)有高溫氣入口，稀酸出口經(jīng)鹽酸再沸器連接高溫氣入口，該稀酸出口還通過雙向換熱器和稀酸冷卻器連接至稀酸貯槽。優(yōu)選地，所述的氯化氫干燥塔包括一級干燥塔和二級干燥塔，一級干燥塔和二級干燥塔頂部分別設(shè)有氣體出口，上部分別設(shè)有硫酸入口，下部分別設(shè)有氣體入口，底部分別設(shè)有硫酸出口，硫酸出口經(jīng)泵和硫酸冷卻器連接至硫酸入口，二級干燥塔上部還設(shè)有硫酸補給口并連接至濃硫酸貯槽，一級干燥塔底部的硫酸出口還連接至廢硫酸貯槽，一級干燥塔頂部的氣體出口連接至二級干燥塔下部的氣體入口，一級干燥塔下部與二級干燥塔下部經(jīng)閥門連通，二級干燥塔的氣體出口連接硫酸霧除霧器。優(yōu)選地，所述的濃酸解析塔頂部的氣體出口依次經(jīng)一級氯化氫冷卻器、二級氯化氫冷卻器、鹽酸霧除霧器連接至一級干燥塔的氣體入口。本實用新型的氣相二氧化硅的尾氣處理系統(tǒng)與傳統(tǒng)裝置相比，具有如下有益效果1、尾氣洗滌制酸系統(tǒng)不堵塞，副產(chǎn)鹽酸濃度彡31% ；2、90%以上的氯化氫回收，回收氯化氫純度彡99. 5% ；氯化氫含水< 50PPm ；3、裝置可以多工況工作，可以只副產(chǎn)31%鹽酸，亦可以90%以上回收氯化氫氣體；或介于二者之間操作；4、裝置操作彈性大，可處于30% 12096之間；5、單套裝置處理能力大，可以滿足5000t/a氣相二氧化硅尾氣處理的要求。
圖1為本實用新型尾氣處理系統(tǒng)中除塵洗滌塔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型尾氣處理系統(tǒng)中組合吸收塔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型尾氣處理系統(tǒng)中堿洗塔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型尾氣處理系統(tǒng)中濃酸解析塔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型尾氣處理系統(tǒng)中氯化氫干燥塔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明，但并不是對本實用新型保護范圍的限制。如圖1-5所示，一種氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，包括除塵洗滌塔1、氯化氫組合吸收塔2、堿洗塔3、濃酸解析塔4、氯化氫干燥塔、濃酸貯槽5和稀酸貯槽6 ；所述的除塵洗滌塔內(nèi)由上而下分為噴淋洗滌段7、填料吸收洗滌段8和貯液段32，
4噴淋洗滌段7中設(shè)置有工業(yè)一次水噴嘴和稀酸噴嘴，稀酸噴嘴連接至稀酸貯槽6 ；填料吸收洗滌段8縱向設(shè)有三個格柵填料9，格柵填料9上方分別設(shè)有濃酸分布器；所述的貯液段32 底部設(shè)有濃酸出口，濃酸出口連接至濃酸貯槽5，濃酸出口還經(jīng)過濃酸冷卻器10連接濃酸分布器。所述的貯液段32與填料吸收洗滌段8之間的除塵洗滌塔側(cè)部設(shè)有混合氣出口，所述的除塵洗滌塔頂部設(shè)有尾氣入口。所述的氯化氫組合吸收塔2由下部填料段11和上部塔板段12組成，組合吸收塔2 頂部設(shè)有氣體出口，下部設(shè)有氣體入口，該氣體入口經(jīng)除霧器13連接除塵洗滌塔下部的混合氣出口，底部設(shè)有濃酸出口，該濃酸出口連接至濃酸貯槽5 ；塔板段12自上而下依次設(shè)有工業(yè)一次水入口和稀酸入口，填料段上方設(shè)有濃酸入口，稀酸入口連接至稀酸貯槽6，濃酸出口經(jīng)濃酸冷卻器14連接濃酸入口。所述的堿洗塔3頂部設(shè)有氣體出口，下部設(shè)有氣體入口，該氣體入口連接氯化氫組合吸收塔2頂部的氣體出口，堿洗塔3內(nèi)設(shè)有吸收填料15，吸收填料15上方設(shè)有堿液分布器16，吸收填料下方設(shè)有堿液收集器17，堿液分布器和堿液收集器分別連接至堿液循環(huán)槽18，堿液分布器16與堿液循環(huán)槽18之間設(shè)有堿液冷卻器19。所述的濃酸解析塔4頂部設(shè)有濃酸入口和氣體出口，底部設(shè)有稀酸出口，下部設(shè)有高溫氣入口，稀酸出口經(jīng)鹽酸再沸器20連接高溫氣入口，該稀酸出口還通過雙向換熱器 21和稀酸冷卻器22連接至稀酸貯槽6。所述的氯化氫干燥塔包括一級干燥塔23和二級干燥塔M，一級干燥塔23和二級干燥塔M頂部分別設(shè)有氣體出口，上部分別設(shè)有硫酸入口，下部分別設(shè)有氣體入口，底部分別設(shè)有硫酸出口，硫酸出口經(jīng)泵和硫酸冷卻器25連接至硫酸入口，二級干燥塔M上部還設(shè)有硫酸補給口并連接至濃硫酸貯槽26，一級干燥塔底部的硫酸出口還連接至廢硫酸貯槽 27，一級干燥塔頂部的氣體出口連接至二級干燥塔下部的氣體入口，一級干燥塔下部與二級干燥塔下部經(jīng)閥門連通，二級干燥塔的氣體出口連接硫酸霧除霧器觀。所述的濃酸解析塔4頂部的氣體出口依次經(jīng)一級氯化氫冷卻器四、二級氯化氫冷卻器30、鹽酸霧除霧器31連接至一級干燥塔23的氣體入口。本實用新型的氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)工作時，其處理工藝包括(1)將含氯化氫15 20%、氯氣和少量氣相二氧化硅的混合尾氣先進入除塵洗滌塔1，在噴淋洗滌段7中采用工業(yè)一次水和20 25wt %的稀鹽酸吸收，在填料吸收洗滌段8 采用以上的稀鹽酸吸收，氣液順流吸收，吸收尾氣中的部分氯化氫制成30wt%以上的稀鹽酸由濃酸出口送入濃酸貯槽5 ；(2)經(jīng)過冷卻，約50°C混合氣除霧后進入由下部填料段和上部塔板段組成的組合吸收塔2中，由上到下依次用工業(yè)一次水、20 23襯％稀鹽酸、30 31wt%稀鹽酸吸收混合氣中的氯化氫，氣液逆流吸收99%以上的氯化氫，得到31wt%以上的稀鹽酸送入濃酸貯槽；(3)脫除氯化氫的尾氣再進入堿洗塔3，吸收混合氣中所含的微量氯化氫和氯氣， 塔底得到6 10%的成品次氯酸鈉溶液，尾氣脫酸脫氯達標后送出裝置排放；(4)濃酸貯槽5中的稀鹽酸經(jīng)過雙向換熱器21加熱后，進入解吸塔4進行解析，再與來自再沸器20的高溫氯化氫和水蒸氣在解析塔4內(nèi)逆流傳熱傳質(zhì)，塔頂?shù)玫胶柡退穆然瘹錃怏w，塔底得到恒沸酸；含飽和水的氯化氫氣體再經(jīng)過一級氯化氫冷凝器H
5氯化氫冷卻器30冷卻，經(jīng)鹽酸霧除霧器31后得到純度99. 5%以上的氯化氫氣體；恒沸酸經(jīng)雙向換熱器21和稀酸冷卻器22冷卻后進入稀酸貯槽6，可返回步驟(1)的除塵洗滌塔循環(huán)吸收混合尾氣中的氯化氫氣體。(5)氯化氫氣體經(jīng)由管道送到一級干燥塔23、二級干燥塔M進行硫酸干燥，氯化氫氣體與塔頂逆流而下的濃硫酸在塔中充分接觸，吸收氣體中的水蒸汽，最后通過硫酸霧除霧器觀除霧后得到高純氯化氫氣體，壓縮機加壓后送出系統(tǒng)，進入下道工序。以上描述了本實用新型氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及尾氣處理工藝，本領(lǐng)域技術(shù)人員應該明白各裝置中流體的流向，在此基礎(chǔ)上，可以考慮在兩個相互連接的裝置/ 塔/入口 /出口間設(shè)置泵以促進流體的流動，或者為了方便開啟/關(guān)閉流體的流動，可以在兩個相互連接的裝置/塔/入口 /出口間設(shè)置閥門，這沒有改變本專利的實質(zhì)，仍然處于本專利的保護范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述的尾氣處理系統(tǒng)包括除塵洗滌塔、氯化氫組合吸收塔、堿洗塔、濃酸解析塔、氯化氫干燥塔、濃酸貯槽和稀酸貯槽；所述的除塵洗滌塔頂部設(shè)有尾氣入口，下部設(shè)有濃酸出口和混合氣出口，濃酸出口連接至濃酸貯槽，所述的混合氣出口連接至氯化氫組合吸收塔下部的氣體入口，氯化氫組合吸收塔頂部的氣體出口連接至堿洗塔下部的氣體入口 ；所述的除塵洗滌塔和氯化氫組合吸收塔中分別設(shè)有一個以上的稀酸分布器，稀酸分布器連接至稀酸貯槽，稀酸貯槽還連接濃酸解析塔底部的稀酸出口 ；所述的濃酸貯槽連接濃酸解析塔頂部的濃酸入口，濃酸解析塔頂部的氣體出口連接氯化氫干燥塔下部的氣體入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述的除塵洗滌塔內(nèi)由上而下分為噴淋洗滌段、填料吸收洗滌段和貯液段，噴淋洗滌段中設(shè)置有工業(yè)一次水噴嘴和稀酸噴嘴，稀酸噴嘴連接至稀酸貯槽；填料吸收洗滌段縱向設(shè)有二個以上的格柵填料，格柵填料上方分別設(shè)有濃酸分布器；所述的貯液段底部設(shè)有濃酸出口，濃酸出口經(jīng)過濃酸冷卻器連接濃酸分布器，貯液段與填料吸收洗滌段之間的塔體側(cè)部設(shè)有混合氣出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述的氯化氫組合吸收塔由下部填料段和上部塔板段組成，組合吸收塔頂部設(shè)有氣體出口，下部設(shè)有氣體入口，該氣體入口經(jīng)除霧器連接除塵洗滌塔下部的混合氣出口，底部設(shè)有濃酸出口，該濃酸出口連接至濃酸貯槽；塔板段自上而下依次設(shè)有工業(yè)一次水入口和稀酸入口，填料段上方設(shè)有濃酸入口，稀酸入口連接至稀酸貯槽，濃酸出口經(jīng)濃酸冷卻器連接濃酸入口 ；所述的堿洗塔頂部設(shè)有氣體出口，下部設(shè)有氣體入口，該氣體入口連接氯化氫組合吸收塔頂部的氣體出口，堿洗塔內(nèi)設(shè)有吸收填料，吸收填料上方設(shè)有堿液分布器，吸收填料下方設(shè)有堿液收集器，堿液分布器和堿液收集器分別連接至堿液循環(huán)槽，堿液分布器與堿液循環(huán)槽之間設(shè)有堿液冷卻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述的濃酸解析塔頂部設(shè)有濃酸入口和氣體出口，底部設(shè)有稀酸出口，下部設(shè)有高溫氣入口，稀酸出口經(jīng)鹽酸再沸器連接高溫氣入口，該稀酸出口還通過雙向換熱器和稀酸冷卻器連接至稀酸貯槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述的氯化氫干燥塔包括一級干燥塔和二級干燥塔，一級干燥塔和二級干燥塔頂部分別設(shè)有氣體出口，上部分別設(shè)有硫酸入口，下部分別設(shè)有氣體入口，底部分別設(shè)有硫酸出口，硫酸出口經(jīng)泵和硫酸冷卻器連接至硫酸入口，二級干燥塔上部還設(shè)有硫酸補給口并連接至濃硫酸貯槽，一級干燥塔底部的硫酸出口還連接至廢硫酸貯槽，一級干燥塔頂部的氣體出口連接至二級干燥塔下部的氣體入口，一級干燥塔下部與二級干燥塔下部經(jīng)閥門連通，二級干燥塔的氣體出口連接硫酸霧除霧器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述的濃酸解析塔頂部的氣體出口依次經(jīng)一級氯化氫冷卻器、二級氯化氫冷卻器、鹽酸霧除霧器連接至一級干燥塔的氣體入口。
專利摘要本實用新型涉及一種氣相二氧化硅尾氣處理系統(tǒng)，所述的尾氣處理系統(tǒng)包括除塵洗滌塔、氯化氫組合吸收塔、堿洗塔、濃酸解析塔、氯化氫干燥塔、濃酸貯槽和稀酸貯槽；所述的除塵洗滌塔頂部設(shè)有尾氣入口，下部設(shè)有濃酸出口和混合氣出口，濃酸出口連接至濃酸貯槽，所述的混合氣出口連接至氯化氫組合吸收塔下部的氣體入口，氯化氫組合吸收塔頂部的氣體出口連接至堿洗塔下部的氣體入口。本實用新型的氣相二氧化硅的尾氣處理系統(tǒng)具有如下有益效果尾氣洗滌制酸系統(tǒng)不堵塞，副產(chǎn)鹽酸濃度≥31％，氯化氫回收率及純度高，裝置可以多工況工作，裝置操作彈性大，單套裝置處理能力大。
文檔編號B01D53/18GK202146695SQ201120206268
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者丁禮堂, 徐林波, 曹海洋, 李鋒, 童新洋 申請人:杭州中昊科技有限公司