含氯化氫廢氣的處理與回收利用

劉巧玲（神華準能資源綜合開發(fā)有限公司氧化鋁中試廠，內(nèi)蒙古 薛家灣 010399）

含氯化氫廢氣的處理與回收利用

劉巧玲（神華準能資源綜合開發(fā)有限公司氧化鋁中試廠，內(nèi)蒙古 薛家灣 010399）

本文利用負壓抽吸引流物理吸收和化學吸收共同作用原理，針對10000t/a水處理殺菌劑生產(chǎn)裝置的氯化氫廢氣的回收，采用吸收劑分段循環(huán)和降溫相結(jié)合的回收工藝，研究和設(shè)計了廢氣的吸收裝置，實驗結(jié)果表明：可以使鹽酸質(zhì)量分數(shù)達到30%，氯化氫回收率達到97.5%以上。

氯化氫廢氣;回收;利用

根據(jù)不同的操作方法，氯化氫常用回收方法與裝置包括了液體分散型和氣體分散型兩種。由于氣體側(cè)阻力很大，用水或堿液吸收氯化氫時，要用液體分散性裝置比較有利。工業(yè)上常用的分散型氯化氫吸收裝置的襯里材料通常是橡膠、聚氯乙烯、搪瓷等，主要有：填料塔、噴液滌氣塔等，具體用何種材料應(yīng)視具體的工藝情況來確定。本文利用負壓抽吸引流物理吸收和化學吸收共同作用原理，針對10000t/a水處理殺菌劑生產(chǎn)裝置的氯化氫廢氣的回收，采用吸收劑分段循環(huán)和降溫相結(jié)合的回收工藝，研究和設(shè)計了廢氣的吸收裝置。

1 應(yīng)用實驗與結(jié)果

二甲基十六烷基乙基銨水處理劑、藥物中間體合成的研制過程中，遇到尾氣凈化問題，為了控制反應(yīng)溫度，操作的時候先進行亞硫酸乙撐酯或亞硫酸甲基乙撐酯的合成和提純，滴加氯化亞砜，此時必須要及時吸收處理溢出的大量HCI氣體。

1.1 吸收裝置的組成和工藝

為了形成負壓抽吸待處理的有毒氣體，在一定壓力下，利用液體吸收劑，經(jīng)過噴射泵噴射水流的沖擊作用，基于恒定的溫度與壓強下，使溶質(zhì)向液相轉(zhuǎn)移，使一定量的吸收劑與氣體接觸，并且為了達到平衡，直到液相中溶質(zhì)達到飽和，不再增加濃度，從而能夠利用其分離操作除去有害組分，達到氣液相混合的目的，以凈化氣體、制備某種氣體的溶液。如：有機合成制備或生產(chǎn)的時候，會產(chǎn)生大量的氯化氫氣體，通常情況下，針對化合物制備工業(yè)生產(chǎn)過程中伴有的有害廢氣，我們都用水做吸收劑制成鹽酸，采用水噴射泵、耐腐蝕循環(huán)泵等形成循環(huán)吸收塔的串級吸收處理，防止有害氣體的產(chǎn)生和釋放。在水噴射泵的抽吸下，氯化氫氣體經(jīng)過由吸收塔與水一次吸收接觸，而經(jīng)過耐腐蝕陶瓷循環(huán)，沒有吸收完全的含氯化氫溶液會被抽提到二級、三級水噴射泵與被抽吸的反應(yīng)生產(chǎn)的氯化氫氣體再次氣液混合吸收，從而到達飽和濃度和相平衡。

1.2 應(yīng)用及結(jié)果

為了為了在低溫下進行吸收，應(yīng)設(shè)法移走溶解熱，確保酸的濃度和提高吸收氯化氫的能力。但是要注意降低吸收液的溫度必須用冷卻水，用夾套冷卻水對吸收罐進行降溫，并且為了提高氯化氫的吸收效率，可以將冷凝器加裝在釋放有毒氣體進入噴射泵之前，從而保證氣體被充分的吸收，達到降溫的效果。為了制成濃度為30%成品鹽酸，一級水噴射泵下水經(jīng)過內(nèi)腐蝕循環(huán)泵抽提，不對外排放廢水而繼續(xù)會用下，依次從二級和三級噴射泵負壓再次進入吸收罐吸收尾氣。經(jīng)過二、三級負壓射流吸收后，可用5%氫氧化鈉堿液淋洗罐吸收的方法，來解決所剩殘留氯化氫氣體，并且在選擇相應(yīng)的氣體吸收液上，此裝置可以根據(jù)被吸收氣體的不同來選擇，如：處理NH3氣體的時候，吸收液可以選擇稀硫酸。經(jīng)過測定，這種吸收裝置使用后，含酸廢水不再排放，吸收氯化氫效率大大提升，經(jīng)過循環(huán)使用，能減少新鮮水的用量和外排廢氣量，可以制得30%的副產(chǎn)鹽酸。

采用本系統(tǒng)吸收合成反應(yīng)時釋放的氯化氫廢氣分為三個階段，廢氣質(zhì)量分數(shù)為30%：第一階段表現(xiàn)為上升的支線，為快速階段；第二階段由于受濃度增大的影響，傳質(zhì)推動力度濃度差主編減少，因此該階段表現(xiàn)為平緩的拋物線，為慢速階段；第三階段表現(xiàn)為延長的水平線，為平緩階段，這說明氯化氫的吸收與揮發(fā)達到平衡，隨著時間延長而溶液濃度不變達到飽和狀態(tài)。如果在相同的條件下，用該新設(shè)計的處理裝置吸收氯化氫的溶液含量高，在吸收時間相同的基礎(chǔ)上，要達到某一相同濃度，跟以往沒有改進的裝置相比，新裝置所需時間比較短。由此可見，吸收工藝完全能適應(yīng)生產(chǎn)兩性季胺內(nèi)鹽型殺生劑，具有良好的操作彈性。

根據(jù)環(huán)境化學與監(jiān)測實驗，選擇不同的反應(yīng)時間，對處理系統(tǒng)的運行效果進行分時段連續(xù)監(jiān)測，氯化氫廢氣的進氣和放空排放量數(shù)據(jù)具有以下結(jié)果：三級吸收和淋洗塔只有極少部分直接經(jīng)放空管被排放到空氣中，能夠吸收在97.5%以上的廢氣，具有很高的凈化效率。并且經(jīng)過該凈化系統(tǒng)處理后，含HCI廢氣完善可以符合環(huán)保排放標準。

2 結(jié)論與分析

(1)在中試生產(chǎn)裝置的尾氣回收上，采用吸收劑分段多級循環(huán)抽吸和降溫相結(jié)合的連續(xù)回收工藝，可以使得鹽酸質(zhì)量分數(shù)達到30%，氯化氫回收率達到97.5%，實驗結(jié)果滿意，鈣吸收裝置對氯化鈉有害氣體的吸收可行，并達到了綜合利用的目的。

（2）將噴射泵的噴嘴制成排管狀，可以保證抽吸效能，并對準中軸線。同時，為了使吸收水的用量得到調(diào)控，在吸收水之前，在控制室中，可以加裝一轉(zhuǎn)自流量計，便于操作，提高氣體吸收質(zhì)量。

[1]倪嘯,陳斌武.氯化氫催化氧化制氯氣的Deacon工藝[J].聚氯乙烯.2014(05).

[2]王大壯,劉國楨.制氯技術(shù)對比與氧化制氯技術(shù)展望[J].中國氯堿.2013(05).

[3]王琴,孫根行,孫安妮.廢鹽酸電解回用技術(shù)研究[J].現(xiàn)代化工.2011(03).

[4]萬永周,喬旭,陶秀祥,劉炯天.氯化氫催化氧化用催化劑研究[J].中國礦業(yè)大學學報.2008(05).

[5]謝雷軍,王群孝,季誠建.亞磷酸二甲酯尾氣中氯化氫的回收[J].農(nóng)藥,2000,39(11).

[6]孫震,朱兆友.旋轉(zhuǎn)填料床用于易溶氣體吸收的傳質(zhì)性能研究[J].青島化工學院學報,1998,19(4).

劉巧玲，大學本科，高級工程師，神華準能資源綜合開發(fā)有限公司氧化鋁中試廠環(huán)保專工