一種電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及廢氣回收處理技術領域，具體地說是一種電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置。
【背景技術】
[0002]
在氟化工、核化工中氟單體的工業(yè)制備主要是電解法，電解質(zhì)為氟氫化鉀和無水HF配制成的熔融混合物，在電解槽中通直流電進行電化學反應，陽極產(chǎn)生F2,陰極產(chǎn)生H2t3HF的沸點為19.2°C，而電解槽電解溫度遠大于HF沸點造成HF揮發(fā)，因此電解槽陰極產(chǎn)生出的同時夾帶一定量的HF，形成含有HdPHF的陰極尾氣(其中氫氣占體積94%，氟化氫占體積6%)。陰極尾氣具有強腐蝕、易燃易爆的特性，直接排放容易引發(fā)爆炸事故，且尾氣中的HF可引起設備腐蝕，環(huán)境污染等問題。目前，國內(nèi)對電解制氟產(chǎn)生的廢氣主要采用循環(huán)水吸收制氫氟酸或直接堿液吸收除HF的處理方式，電解制氟產(chǎn)生的陰極尾氣處理還需同時解決管道設備防腐、氫氣防爆、高濃度HF凈化后達標排放等問題。
[0003]現(xiàn)有技術存在的問題是:陰極尾氣中HF不經(jīng)回收利用，而直接凈化處理后達標排放，是對生產(chǎn)資源的極大浪費，電解制氟產(chǎn)生的陰極尾氣中僅有出與冊兩種物質(zhì)，尤其氟化氫分離回收后可循環(huán)利用于作為電解制氟的原料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足而設計的一種電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置，采用深度冷凝將電解制氟尾氣中的氟化氫液化后回收，深度冷凝后的氣體經(jīng)堿液吸收凈化后點火燃燒，進行高空排放，回收的氟化氫后可用于電解制氟的原料，極大的提高了資源的有效利用，減少了環(huán)境污染，處理成本低，HF回收效率達67%，HF凈化效率達99.9%，是一種很有工業(yè)價值的電解制氟尾氣的氟化氫回收處理工藝。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置，其特點是該裝置由穩(wěn)壓單元、回收單元、凈化單元和焚燒單元組成，電解槽產(chǎn)生的陰極尾氣由管道送至穩(wěn)壓單元進行緩沖，穩(wěn)壓后的陰極尾氣由回收單元進行氟化氫的冷凝和回收，經(jīng)回收氟化氫的陰極尾氣由渦旋風機送至凈化單元，由堿液進行循環(huán)噴淋吸收剩余的氟化氫，經(jīng)噴淋洗滌后的陰極尾氣送焚燒單元進行點火后高空排放。
[0006]所述穩(wěn)壓單元為設有壓力變送器的緩沖罐。
[0007]所述回收單元由一級換熱器、二級換熱器、冷凍機和氟化氫儲罐組成，一級換熱器和二級換熱器的冷凝液進氟化氫儲罐;所述冷凍機與二級換熱器管程的進、出管連接;所述一級換熱器殼程的進、出管分別與緩沖罐出口管、二級換熱器殼程的進管連接;所述二級換熱器殼程的出管與一級換熱器管程的進管連接。
[0008]所述凈化單元由三級換熱器、熱水槽、熱水栗、堿液吸收塔、渦旋風機、堿液槽和堿液循環(huán)栗組成，所述三級換熱器管程的進、出管分別與一級換熱器管程的出管和渦旋風機進口連接;所述三級換熱器殼程的進、出管分別與熱水栗出口和熱水槽進水管連接，熱水栗進口與熱水槽出水管連接;所述堿液吸收塔的氣相進、出口分別與渦旋風機出口和廢氣焚燒爐連接;所述堿液吸收塔的液相進、出口分別與堿液循環(huán)栗出口和堿液槽進口連接，堿液槽出口與堿液循環(huán)栗進口連接。
[0009]所述焚燒單元為設有自動點火、阻火和蒸汽吹掃消煙裝置的廢氣焚燒爐。
[0010]所述緩沖罐與渦旋風機采用聯(lián)鎖變頻運行方式。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有處理工藝簡單，資源回收率高，處理成本低，大大減少了環(huán)境污染，回收的氟化氫后可用于電解制氟的原料，極大的提高了資源的有效利用，是一種很有工業(yè)價值的電解制氟尾氣的氟化氫回收處理工藝。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
參閱附圖1，將多臺電解槽產(chǎn)生的電解制氟陰極尾氣通過工藝廢氣管道收集后引入設有壓力變送器2和緩沖罐I的穩(wěn)壓單元I，壓力變送器2與設有防爆磁傳動無泄漏的渦旋風機12聯(lián)鎖變頻運行，使緩沖罐I內(nèi)氣體壓力維持在_50Pa?50Pa之間，減少前端電解工序電解槽內(nèi)的氣壓波動。經(jīng)穩(wěn)壓單元I緩沖的陰極尾氣送入由一級換熱器4、二級換熱器3、冷凍機6和氟化氫儲罐7組成的回收單元Π，經(jīng)一級換熱器4和二級換熱器3冷凝回收的液態(tài)HF進入氟化氫儲罐7;所述冷凍機6與二級換熱器3管程的進、出管連接;所述一級換熱器4殼程的進、出管分別與緩沖罐I出口管、二級換熱器3殼程的進管連接;所述二級換熱器3殼程的出管與一級換熱器4管程的進管連接。
[0014]經(jīng)回收單元Π冷凝回收氟化氫的陰極尾氣由渦旋風機12送至由三級換熱器5、熱水槽8、熱水栗9、堿液吸收塔10、堿液槽13和堿液循環(huán)栗14組成的凈化單元ΙΠ，三級換熱器5管程的進、出管分別與一級換熱器4管程的出管和渦旋風機12進口連接，三級換熱器5殼程的進、出管分別與熱水栗9出口和熱水槽8進水管連接，熱水栗9進口與熱水槽8出水管連接，堿液吸收塔10的氣相進、出口分別與渦旋風機12出口和廢氣焚燒爐11連接，堿液吸收塔10的液相進、出口分別與堿液循環(huán)栗14出口和堿液槽13進口連接，堿液槽13出口與堿液循環(huán)栗14進口連接，渦旋風機12與緩沖罐I采用聯(lián)鎖變頻運行方式。
[0015]從一級換熱器4管程出來經(jīng)深度冷凝回收HF的陰極尾氣進入三級換熱器5與循環(huán)熱水換熱升溫至常溫后由防爆磁傳動無泄漏的渦旋風機12送入堿液吸收塔10，含HF的陰極尾氣由塔底進入，堿液槽13中5%的碳酸鈉溶液由堿液循環(huán)栗14輸送至塔頂?shù)膰娏茴^霧化噴出，陰極尾氣與噴淋液逆流接觸，塔內(nèi)填料增加氣液接觸傳質(zhì)面積，HF極易溶于水，與碳酸鈉溶液反應生成NaF后去除，含氟廢液定期排放。經(jīng)堿液吸收后的陰極尾氣，其HF濃度小于9mg/ m3，HF凈化效率達99.9%。經(jīng)凈化單元ΙΠ噴淋洗滌后的陰極尾氣送焚燒單元IV進行點火后高空排放，焚燒單元IV為設有自動點火、阻火和蒸汽吹掃消煙裝置的廢氣焚燒爐11。
[0016]上述一級換熱器4、二級換熱器3和三級換熱器5材質(zhì)均為蒙乃爾合金，堿液吸收塔10材質(zhì)為碳鋼內(nèi)襯四氟。為滿足氫氣防爆要求，所有管道、儲罐和設備均設靜電接地，整套系統(tǒng)、各裝置、設備均設氮氣吹掃置換系統(tǒng)和放空系統(tǒng)。
[0017]以上只是對本發(fā)明做進一步說明，并非用以限制本專利，凡為本發(fā)明等效實施，均應包含于本專利的權利要求范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置，其特征在于該裝置由穩(wěn)壓單元、回收單元、凈化單元和焚燒單元組成，電解槽產(chǎn)生的陰極尾氣由管道送至穩(wěn)壓單元進行緩沖，穩(wěn)壓后的陰極尾氣由回收單元進行氟化氫的冷凝和回收，經(jīng)回收氟化氫的陰極尾氣由渦旋風機送至凈化單元，由堿液進行循環(huán)噴淋吸收剩余的氟化氫，經(jīng)噴淋洗滌后的陰極尾氣送焚燒單元進行點火后高空排放。2.根據(jù)權利要求1所述電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置，其特征在于所述穩(wěn)壓單元為設有壓力變送器的緩沖罐。3.根據(jù)權利要求1所述電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置，其特征在于所述回收單元由一級換熱器、二級換熱器、冷凍機和氟化氫儲罐組成，一級換熱器和二級換熱器的冷凝液進氟化氫儲罐;所述冷凍機與二級換熱器管程的進、出管連接;所述一級換熱器殼程的進、出管分別與緩沖罐出口管、二級換熱器殼程的進管連接;所述二級換熱器殼程的出管與一級換熱器管程的進管連接。4.根據(jù)權利要求1所述電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置，其特征在于所述凈化單元由三級換熱器、熱水槽、熱水栗、堿液吸收塔、渦旋風機、堿液槽和堿液循環(huán)栗組成，所述三級換熱器管程的進、出管分別與一級換熱器管程的出管、渦旋風機進口連接;所述三級換熱器殼程的進、出管分別與熱水栗出口和熱水槽進水管連接，熱水栗進口與熱水槽出水管連接;所述堿液吸收塔的氣相進、出口分別與渦旋風機出口和廢氣焚燒爐連接;所述堿液吸收塔的液相進、出口分別與堿液循環(huán)栗出口和堿液槽進口連接，堿液槽出口與堿液循環(huán)栗進口連接。5.根據(jù)權利要求1所述電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置，其特征在于所述焚燒單元為設有自動點火、阻火和蒸汽吹掃消煙裝置的廢氣焚燒爐。6.根據(jù)權利要求1權利要求2或所述電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置，其特征在于所述緩沖罐與渦旋風機采用聯(lián)鎖變頻運行方式。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電解制氟陰極尾氣的氟化氫回收處理裝置，其特點是該裝置由穩(wěn)壓單元、回收單元、凈化單元和焚燒單元組成，電解槽產(chǎn)生的陰極尾氣由管道送至穩(wěn)壓單元進行緩沖，穩(wěn)壓后的陰極尾氣由回收單元進行氟化氫的冷凝和回收，經(jīng)回收氟化氫的陰極尾氣由渦旋風機送至凈化單元，由堿液進行循環(huán)噴淋吸收剩余的氟化氫，經(jīng)噴淋洗滌后的陰極尾氣送焚燒單元進行點火后高空排放。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有處理工藝簡單，資源回收率高，處理成本低，大大減少了環(huán)境污染，回收的氟化氫后可用于電解制氟的原料，極大的提高了資源的有效利用，是一種很有工業(yè)價值的電解制氟尾氣的氟化氫回收處理工藝。
【IPC分類】F23G7/06, B01D53/78, B01D5/00, B01D53/68
【公開號】CN105498272
【申請?zhí)枴緾N201610103336
【發(fā)明人】李東輝, 劉可卿, 吳金浩, 李瑩, 倪鋇, 王繼榮, 戴榮海
【申請人】中船第九設計研究院工程有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年2月25日