一种聚合尾气处理用碱洗装置的制作方法

本技术涉及化工设备，具体涉及一种聚合尾气处理用碱洗装置。

背景技术：

1、2,2,3,3-四氟-3-甲氧基丙酸甲酯（分子式为c5h6f4o3，分子量为190.09）是一种至关重要的高端氟化工原料与中间体。它是合成全氟羧酸树脂单体、氟代乙烯基醚的关键前驱体，并进一步用于制备氯碱工业核心部件——全氟离子膜所需的含氟羧酸单体。此外，该物质在粘接剂、染料、医药中间体及特种含氟聚合物等领域也具有广泛的应用。自1961年美国杜邦公司率先合成该物质以来，其特殊的分子结构使其在高端材料合成中一直占据重要地位。

2、在该物质的生产过程中，通常采用四氟乙烯与碳酸二甲酯进行加成反应，再经后处理获得；然而，该生产工艺存在一个显著的技术难题：反应结束后，有相当一部分未参与反应的、具有高价值的原料（如四氟乙烯）会溶解在废液中，并随后续工段进入尾气系统。

3、现有技术中，针对该部分尾气的常规处理方法是：使尾气经过气液分离罐进行初步分离后，在入口压力调节阀的控制下进入碱洗塔进行洗涤和脱酸处理；处理后的气相进入干燥器干燥，随后在尾气缓冲罐中暂存，最终由出口压力调节阀控制，送入配料槽以期回用；但是，在实际生产运行过程中，该尾气处理系统暴露出诸多缺陷，严重制约了生产效率和经济效益，主要体现在：

4、系统堵塞频繁：碱洗塔和尾气缓冲罐因未设置人孔，内部积聚的自聚物和残留物无法清理，导致设备内部流通截面减小，系统运行压力升高，存在超压安全风险。

5、碱洗效率低下：碱洗塔中部填料层因气相夹带的粉料与喷淋碱液结合，形成顽固堵塞，导致气相流通不畅；同时，原有的单层喷淋设计吸收效率不佳，导致碱洗塔出口气相ph值长期维持在5左右的酸性水平。

6、下游设备腐蚀与污染：酸性尾气以及碱洗塔严重的带液问题，导致后续碳钢材质的配料槽发生严重锈蚀，而锈蚀又进一步加剧了槽内自聚反应的发生，需要频繁进行高强度的停机人工清理；干燥器也因带液而需经常切换与置换，造成单体浪费；回收系统不完善，回收管线配置不全且设计不合理，容易发生堵塞，当主用系列需要清理时，缺乏可靠备用的回收路径，影响生产的连续性。

7、综上所述，现有技术不仅造成了高价值原料四氟乙烯的浪费，且其尾气处理系统本身运行效率低、维护成本高、存在安全隐患，最终影响了2,2,3,3-四氟-3-甲氧基丙酸甲酯这一高价值产品的稳定、高效和清洁生产；因此，开发一种能够高效、稳定运行，并能有效回收有价值组分的尾气处理系统迫在眉睫。

技术实现思路

1、一、解决的技术问题

2、本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种聚合尾气处理用碱洗装置，通过碱洗塔及后续管路的改进，解决了传统碱洗塔中的填料层在面对会存在自聚的填料时，出现堵塞的问题，同时也便于清理和清洁。

3、二、具体技术方案

4、一种聚合尾气处理用碱洗装置，包括通过管线依次连接的碱洗塔、干燥器和缓冲罐，所述碱洗塔和缓冲罐的底部均设置有人孔，所述碱洗塔的内侧或外侧设置有循环泵，所述循环泵的进液端与碱洗塔底部的回收室连接，其出液端与碱洗塔顶部的喷淋室连接；所述喷淋室内设置有多层喷淋机构，所述喷淋机构包括多个间隔设置的喷嘴，其中，每一层的所述喷嘴交错设置或从上到下螺旋设置；所述碱洗塔的下部连接有待处理废气的进气管路。

5、实现原理、工作原理：通过设置多层喷淋机构，并采用交错或螺旋布置的喷嘴，使得各个喷嘴的辐射面能够将碱洗塔中的各个空间全部填满，极大地增加了碱液与尾气的接触面积和接触时间，进而可以完全去除碱洗塔中的填料层，取消了易堵塞的填料层，消除了因粉料与碱液在填料上粘结形成自聚物而导致的系统运行困难；且能够形成了近乎全覆盖、无死区的喷淋网络，使气液两相能够充分、高效地进行传质反应；相比复杂的填料层，喷淋机构结构更简单，结合人孔设计，使长期运行后的清理工作变得可行和方便。

6、作为优选，所述循环泵出液端与喷淋室连接的一侧设置有第一多通路接头，所述第一多通路接头的多个出液端分别与每一层喷淋机构连接；在所述第一多通路接头的每个出液端均设置有出液控制阀；本优选的有益效果是，通过第一多通路接头将碱液分配至各层喷淋机构，并在每个支路上设置出液控制阀，实现对每一层喷淋的独立、精确流量控制；可根据实际进气负荷和污染物浓度，灵活开启或调节特定层数的喷淋，实现按需分配，在保证效率的同时节约能耗，当某一层喷嘴需要检修或清洗时，可单独关闭其所在支路，而不影响其他层的正常运行，实现了部分在线维护。

7、作为优选，所述循环泵的进液端与回收室之间的管路上设置有循环总阀；所述循环泵的出液端设置有出液总阀；本优选的有益效果是，在循环泵的进口和出口分别设置循环总阀和出液总阀，实现对整个碱液循环系统的启停和隔离控制；在设备需要大修或长期停用时，可以彻底关闭总阀，可靠地隔离泵和塔体，为安全检修提供了条件，便于对整个循环系统的流量和压力进行总体调控。

8、作为优选，所述喷淋室的顶部设置有排气口，所述排气口通过管路连接有旋风分离器，在所述旋风分离器与排气口之间的管路上设置有调节阀，所述旋风分离器的出气端与所述干燥器的进气口连接；本优选的有益效果是，在碱洗塔出口增设旋风分离器，利用离心力原理，将气流中夹带的较大液滴分离出来；通过调节阀控制进入旋风分离器的气量，以优化分离效率；有效去除碱洗后尾气中夹带的碱液，极大减轻了后续干燥器的工作负荷；干燥器因入口带液减少，切换再生频率大幅降低，从而减少了单体浪费，提高了系统连续运行稳定性。

9、作为优选，在所述旋风分离器的进气端和出气端均设置有隔离阀；所述缓冲罐的出气端设置有排气总管，所述排气总管上设置有排气总阀，所述排气总阀的出气端连接有第二多通路接头；本优选的有益效果是，在旋风分离器两端设置隔离阀，将其构造成一个可独立切出的功能模块，在缓冲罐后使用第二多通路接头，将处理合格后的尾气分配至不同用户，通过关闭隔离阀，可将旋风分离器与系统隔离并进行在线检修或更换，不影响主体工艺流程；解决了原系统回收路径单一的痛点，实现了尾气向多个配料槽的灵活分配，避免了因单一线路堵塞或检修导致系统停摆。

10、作为优选，所述第二多通路接头的出气口连接有若干排气支管，每一所述排气支管上均设置有支管控制阀；本优选的有益效果是，在每个排气支管上设置支管控制阀，对去往每个具体用户的管路进行独立开关控制，可以精确控制尾气回收的去向，满足不同生产线的需求，当某一条支路堵塞或需要检修时，可单独关闭该路，而不影响其他支路的正常回收。

11、作为优选，在所述旋风分离器与其出气端的所述隔离阀之间设置有排气支路，所述排气支路上设置有支路控制阀，所述排气支路与所述排气总管相连，且连接点位于所述排气总阀的出气端一侧；本优选的有益效果是，设置排气支路，将旋风分离器模块的出口前管路与缓冲罐后的总管连通，并配备支路控制阀；当关闭旋风分离器两端的隔离阀时，可打开此支路控制阀，使气流绕过旋风分离器直接进入后续系统；干燥器和缓冲罐发生故障需要临时切出检修时，可通过此旁路保证尾气处理系统继续运行，确保了生产的连续性。

12、本实用新型的有益效果为：

13、1、通过取消易堵塞的填料层，并创新性地采用多层、交错或螺旋布置的喷淋机构，从根本上消除了因填料层粘结导致的系统运行困难。此举不仅简化了结构，更形成了无死区的全覆盖喷淋网络，极大增加了气液接触效率。

14、2、通过增设模块化的旋风分离器及其隔离阀，并结合多通路接头与支管阀设计，系统实现了功能单元的独立检修与尾气的灵活分配；这使得当单个设备或特定管线需要维护时，无需全线停车，有效分配尾气至不同用户，显著提升了整个生产装置的操作弹性、可用率和连续运行能力。

15、3、当干燥器或缓冲罐等核心后端设备故障时，可启动旁路将其隔离，确保尾气处理系统不停机；这项设计将可能造成全线停产的单点故障转化为可在线处理的局部问题，极大降低了生产中断风险与单体浪费，直接提升了经济效益和生产效率。