一种回收含氯废物焚烧尾气生产31％盐酸的组合塔的制作方法

1.本实用新型属于化工技术领域，具体涉及一种回收含氯废物焚烧尾气生产31％盐酸的组合塔。


背景技术：

2.对含氯废弃物的资源化回收技术主要是热处理技术，包括焚烧、裂解和气化等。焚烧可将含氯废弃物分解为无机的二氧化碳、水、氯化氢、氯气和少量氮氧化物。目前主要是先用水吸收焚烧烟气中的大部分氯化氢气体，然后再通过碱洗除去水未完全吸收的氯化氢气体。由于焚烧尾气中的氯化氢气体量低于4％(v)，因此通过水吸收烟气中的氯化氢得到的盐酸浓度较低，回收焚烧尾气中的氯化氢气体得到的盐酸浓度约为18％。由于工业的成品盐酸浓度为31％，因此18％～21％的稀盐酸很难得到工业应用，无法作为商品销售，通过其他方式处理也很困难。通过引入高纯度氯化氢气体吸收制得31％成品盐酸或将稀盐酸解析后再吸收制得31％成品盐酸。但化工行业盐酸过剩，如果通过引入高纯度氯化氢气体吸收制得31％成品盐酸，实际生产的盐酸量会更多且浪费了高纯度氯化氢气体。而稀盐酸解析的流程复杂，能耗高，经济性差。因此，优化焚烧尾气中氯化氢吸收工艺以生产31％成品盐酸是含氯废弃物资源化回收利用的核心技术。
3.本实用新型采取多段组合塔吸收焚烧尾气中的氯化氢，大大减少了水消耗和尾气中的氯化氢，同时通过降低水洗塔的温度以提高吸收hcl生产盐酸的浓度，可以得到31％的成品盐酸，具有可观的经济和社会效益。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种采用多段组合塔进行循环吸收以提高盐酸浓度的回收含氯废物焚烧尾气生产31％盐酸的组合塔。
5.本实用新型所采用的技术方案为：
6.一种回收含氯废物焚烧尾气生产31％盐酸的组合塔，包括水洗塔，水洗塔的下段设置有焚烧烟气通入口，水洗塔的顶部设置有尾气排出口；所述水洗塔从上至下一次设置有上段吸收段、中段循环吸收段和下段循环吸收段，上段吸收段上连接有进水管，下段循环吸收段上连接有成品盐酸管路。
7.本实用新型将水洗塔分成三段，并在中段和下段均对液体进行循环，从而成品盐酸管路排出的盐酸已分别对三段内的烟气中的氯化氢进行充分吸收，从而提高产品盐酸的浓度，降低尾气中氯化氢含量。本实用新型的中段循环吸收段中的液体在中段循环吸收段内循环，溢流的液体进入下段循环吸收段，下段循环吸收段中的液体在下段循环吸收段中循环，部分液体由成品盐酸管路排出。因此，液体在中段循环吸收段和下段循环吸收段内均可循环足够长的时间，保证液体尽可能地吸收烟气中的氯化氢，进一步提高成品盐酸的浓度，最终制得31％成品盐酸。
8.作为本实用新型的优选方案，所述下段循环吸收段包括下段返液管路，下段返液
管路的一端连接于水洗塔的底部，下段返液管路的另一端连接有下段液体分布器，下段液体分布器位于中段循环吸收段下方，下段返液管路上安装有下段盐酸输送泵，成品盐酸管路连接于下段返液管路上。经过下段循环吸收段吸收氯化氢的液体再由下段盐酸输送泵输送到下段液体分布器，从而已吸收上段和中段烟气中氯化氢的液体能再循环吸收下段烟气中的氯化氢，而非在下段通入清水，保证了盐酸浓度自上至下逐步增加，保证从成品盐酸管路排出的盐酸浓度达到要求。
9.作为本实用新型的优选方案，所述成品盐酸管路上安装有树脂吸附塔。通过树脂吸附塔除去盐酸的游离氯和少量有机物，得到成品盐酸。
10.作为本实用新型的优选方案，所述下段返液管路上还安装有一级盐酸冷却器。从水洗塔底部生成的盐酸，一部分外送作为成品盐酸，一部分继续循环吸收烟气中氯化氢。氯化氢气体溶解为放热反应，溶解放出的热量能被一级盐酸冷却器带走，控制吸收温度为20℃左右。
11.作为本实用新型的优选方案，所述水洗塔内还设置有下段填料，下段填料位于焚烧烟气通入口和下段液体分布器之间。下段填料能降低烟气和液体的速度，保证液体能在下段填料内充分吸收下段烟气内的氯化氢。
12.作为本实用新型的优选方案，所述中段循环吸收段包括中段塔底，中段塔底位于下段循环吸收段上方，中段塔底上连接有升气管；所述中段循环吸收段还包括中段返液管路，中段返液管路的一端连接于水洗塔从上侧靠近中段塔底的位置，中段返液管路的另一端连接有中段液体分布器，中段液体分布器位于上段吸收段下方，中段返液管路上安装有中段盐酸输送泵。经过中段循环吸收段吸收氯化氢的液体再由中段盐酸输送泵输送到中段液体分布器，从而已吸收上段烟气中氯化氢的液体能再循环吸收中段烟气中的氯化氢，而非在中段通入清水，保证了盐酸浓度自上至下逐步增加，保证从成品盐酸管路排出的盐酸浓度达到要求。
13.烟气从升气管上升，避免中部塔底对烟气造成阻挡。液体能在中部塔底、升气管和水洗塔之间围成的区域内暂存，保证中段盐酸输送泵能将中部塔底内的液体抽到中段液体分布器。液体在中段塔底内积累到一定程度会从升气管内溢流下来，从而保证进入下段的液体都已经过在上段和中段充分吸收烟气中的氯化氢。氯化氢水洗塔三段吸收区共用一个塔体，塔内液体多级重力溢流，不需要泵输送液体。
14.作为本实用新型的优选方案，所述中段返液管路上还安装有二级盐酸冷却器。氯化氢气体溶解为放热反应，溶解放出的热量能被二级盐酸冷却器带走，控制吸收温度为20℃以下。
15.作为本实用新型的优选方案，所述水洗塔内还设置有中段填料，中段填料位于升气管和中段液体分布器之间。中段填料能降低烟气和液体的速度，保证液体能在中段填料内充分吸收中段烟气内的氯化氢。
16.作为本实用新型的优选方案，所述升气管上侧设置有挡液帽，挡液帽与升气管之间留有间隙。挡液帽能阻挡上方流下来的液体，从而从上段吸收段和中段液体分布器流下来的液体仅能进入中段塔底内，从而中段的液体能循环吸收中段烟气中的氯化氢。
17.作为本实用新型的优选方案，所述上段吸收段包括筛板，筛板位于中段循环吸收段上侧，进水管位于筛板上侧。脱盐清水连续加入塔板，尾气中的氯化氢与新鲜水接触完成
最后的氯化氢洗涤吸收，进一步降低进入碱洗的氯化氢含量，从而降低液碱消耗。清水的补充量与成品盐酸带走的水量相同，保持系统平衡。
18.本实用新型的有益效果为：
19.1.本实用新型的将水洗塔分成三段，从而成品盐酸管路排出的盐酸已分别对三段内的烟气中的氯化氢进行充分吸收，从而提高产品盐酸的浓度，降低尾气中氯化氢含量。
20.2.本实用新型的中段循环吸收段中的液体在中段循环吸收段内循环，溢流的液体进入下段循环吸收段，下段循环吸收段中的液体在下段循环吸收段中循环，部分液体由成品盐酸管路排出。因此，液体在中段循环吸收段和下段循环吸收段内均可循环足够长的时间，保证液体尽可能地吸收烟气中的氯化氢，进一步提高成品盐酸的浓度，最终制得31％成品盐酸。
附图说明
21.图1是本实用新型的结构示意图。
22.图中，1-水洗塔；2-上段吸收段；3-中段循环吸收段；4-下段循环吸收段；5-进水管；6-成品盐酸管路；11-焚烧烟气通入口；12-尾气排出口；21-筛板；31-中段塔底；32-升气管；33-中段返液管路；34-中段液体分布器；35-中段盐酸输送泵；36-二级盐酸冷却器；37-中段填料；38-挡液帽；41-下段返液管路；42-下段液体分布器；43-下段盐酸输送泵；44-树脂吸附塔；45-一级盐酸冷却器；46-下段填料。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.如图1所示，本实施例的回收含氯废物焚烧尾气生产31％盐酸的组合塔，包括水洗塔1，水洗塔1的下段设置有焚烧烟气通入口11，水洗塔1的顶部设置有尾气排出口12；所述水洗塔1从上至下一次设置有上段吸收段2、中段循环吸收段3和下段循环吸收段4，上段吸收段2上连接有进水管5，下段循环吸收段4上连接有成品盐酸管路6。
25.本实用新型将水洗塔1分成三段，并在中段和下段均对液体进行循环，从而成品盐酸管路6排出的盐酸已分别对三段内的烟气中的氯化氢进行充分吸收，从而提高产品盐酸的浓度，降低尾气中氯化氢含量。
26.本实用新型的中段循环吸收段3中的液体在中段循环吸收段3内循环，溢流的液体进入下段循环吸收段4，下段循环吸收段4中的液体在下段循环吸收段4中循环，部分液体由成品盐酸管路6排出。因此，液体在中段循环吸收段3和下段循环吸收段4内均可循环足够长的时间，保证液体尽可能地吸收烟气中的氯化氢，进一步提高成品盐酸的浓度，最终制得31％成品盐酸。
27.具体地，所述下段循环吸收段4包括下段返液管路41，下段返液管路41的一端连接于水洗塔1的底部，下段返液管路41的另一端连接有下段液体分布器42，下段液体分布器42位于中段循环吸收段3下方，下段返液管路41上安装有下段盐酸输送泵43，成品盐酸管路6
连接于下段返液管路41上。经过下段循环吸收段4吸收氯化氢的液体再由下段盐酸输送泵43输送到下段液体分布器42，从而已吸收上段和中段烟气中氯化氢的液体能再循环吸收下段烟气中的氯化氢，而非在下段通入清水，保证了盐酸浓度自上至下逐步增加，保证从成品盐酸管路6排出的盐酸浓度达到要求。
28.其中，所述成品盐酸管路6上安装有树脂吸附塔44。通过树脂吸附塔44除去盐酸的游离氯和少量有机物，得到成品盐酸。
29.所述下段返液管路41上还安装有一级盐酸冷却器45。从水洗塔1底部生成的盐酸，一部分外送作为成品盐酸，一部分继续循环吸收烟气中氯化氢。氯化氢气体溶解为放热反应，溶解放出的热量能被一级盐酸冷却器45带走，控制吸收温度为20℃左右。
30.所述水洗塔1内还设置有下段填料46，下段填料46位于焚烧烟气通入口11和下段液体分布器42之间。下段填料46能降低烟气和液体的速度，保证液体能在下段填料46内充分吸收下段烟气内的氯化氢。
31.具体地，所述中段循环吸收段3包括中段塔底31，中段塔底31位于下段循环吸收段4上方，中段塔底31上连接有升气管32；所述中段循环吸收段3还包括中段返液管路33，中段返液管路33的一端连接于水洗塔1从上侧靠近中段塔底31的位置，中段返液管路33的另一端连接有中段液体分布器34，中段液体分布器34位于上段吸收段2下方，中段返液管路33上安装有中段盐酸输送泵35。经过中段循环吸收段3吸收氯化氢的液体再由中段盐酸输送泵35输送到中段液体分布器34，从而已吸收上段烟气中氯化氢的液体能再循环吸收中段烟气中的氯化氢，而非在中段通入清水，保证了盐酸浓度自上至下逐步增加，保证从成品盐酸管路6排出的盐酸浓度达到要求。
32.烟气从升气管32上升，避免中部塔底对烟气造成阻挡。液体能在中部塔底、升气管32和水洗塔1之间围成的区域内暂存，保证中段盐酸输送泵35能将中部塔底内的液体抽到中段液体分布器34。液体在中段塔底31内积累到一定程度会从升气管32内溢流下来，从而保证进入下段的液体都已经过在上段和中段充分吸收烟气中的氯化氢。氯化氢水洗塔1三段吸收区共用一个塔体，塔内液体多级重力溢流，不需要泵输送液体。
33.其中，所述中段返液管路33上还安装有二级盐酸冷却器36。氯化氢气体溶解为放热反应，溶解放出的热量能被二级盐酸冷却器36带走，控制吸收温度为20℃以下。
34.所述水洗塔1内还设置有中段填料37，中段填料37位于升气管32和中段液体分布器34之间。中段填料37能降低烟气和液体的速度，保证液体能在中段填料37内充分吸收中段烟气内的氯化氢。
35.所述升气管32上侧设置有挡液帽38，挡液帽38与升气管32之间留有间隙。挡液帽38能阻挡上方流下来的液体，从而从上段吸收段2和中段液体分布器34流下来的液体仅能进入中段塔底31内，从而中段的液体能循环吸收中段烟气中的氯化氢。
36.具体地，所述上段吸收段2包括筛板21，筛板21位于中段循环吸收段3上侧，进水管5位于筛板21上侧。脱盐清水连续加入塔板，尾气中的氯化氢与新鲜水接触完成最后的氯化氢洗涤吸收，进一步降低进入碱洗的氯化氢含量，从而降低液碱消耗。清水的补充量与成品盐酸带走的水量相同，保持系统平衡。
37.水洗塔1上部为清水吸收区塔盘段。塔盘可在较小的液体流量工况下操作以维持系统水平衡，避免水消耗大而产生过多的盐酸。水洗塔1中段吸收氯化氢后的尾气进入清水
吸收区。清水连续加入塔板，尾气中的氯化氢与新鲜水接触完成最后的氯化氢洗涤吸收，进一步降低进入碱洗的氯化氢含量，从而降低液碱消耗。清水的补充量与成品盐酸带走的水量相同，保持系统平衡。
38.由于烟气中的氯化氢浓度与吸收得到的酸浓度成正比，且吸收液体的浓度越低，越有利于氯化氢的吸收。水洗塔1浓度分区使烟气中的氯化氢浓度沿水洗塔1从下往上逐渐降低，而水洗塔1吸收液体浓度从上往下逐渐增加，尾气和吸收液均形成浓度梯度，既利于氯化氢吸收，又减少了水洗后尾气中的氯化氢含量。
39.水洗塔1三段吸收区共用一个塔体，塔内液体设计为从上向下的重力流溢流。相比采用多塔型式，设备数量少，占地小且不同吸收区间液位不需要控制。
40.本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。