CN115138185B - 一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用装置及方法，包括一级吸收塔、二级洗涤塔、解吸塔、一级深冷器、二级深冷器、热交换器、一级冷凝器、回流罐、热交换器、吸收塔循环泵、解吸塔出料泵、洗涤塔出料泵、液环真空泵、气液分离器及尾气风机；工艺废气从一级吸收塔塔底进入，粗品苯甲醇经过一级深冷器降温后从塔中进入与工艺废气逆流接触进行一级吸收；二级吸收苯甲醇经过二级深冷器降温后与一级吸收后的气体进行逆流接触；粗品苯甲醇溶液进入解吸塔进行负压精馏，塔顶为工艺废气中夹带的有用成分经过冷凝器冷凝后回收利用，塔釜为提纯后的苯甲醇溶液，泵送至一级吸收塔，实现吸收剂的循环利用；洗涤后的达标气体经过尾气风机后排空。

Description

一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用装置及方法
技术领域
本发明涉及化工设备和化工单元操作吸收、解吸单元领域，更具体地说，它涉及一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用装置及方法。
背景技术
环氧氯丙烷是一种重要的化工原料。在环氧氯丙烷生产中会产生一定量的工艺废气。这些工艺废气中同时还夹带着大量的其它气体杂质，其中主要成分为氯气、氯丙烯、环氧氯丙烷、二氯丙烯、2.3-二氯丙烯、1.2-二氯丙烯、二氯丙烷、三氯丙烷、1,3二氯丙醇、2,3二氯丙醇等；这些工艺废气不仅会污染环境，而且会造成原材料的浪费。因此，寻求一种合适的方法，将生产环氧氯丙烷产生的工艺废气进行处理，并回收利用有用成分对环境的污染和可持续发展具有及其重要的现实意义和广阔的应用前景。
车间现有的工艺废气、外购的成品苯甲醇溶液、-16℃乙二醇冷冻水、200℃中压蒸汽，根据工艺废气的性质、和处理要求来确定工艺方法和吸收剂流量的选择。
目前，环氧氯丙烷应用极为广泛，研究和处理生产环氧氯丙烷产生的工艺废气，对于改善生态环境和连续生产、节约生产原料都是及其重要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用装置及方法，整个吸收过程操作简单，经济环保，易于在工业中大规模应用。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用装置，所述处理和回收装置包括一级吸收塔、解吸塔、二级洗涤塔本体、一级深冷器、二级深冷器、解吸塔热交换器、冷凝器、回流罐、气液分离器、吸收塔循环泵、解吸塔出料泵、洗涤塔出料泵、液环真空泵及尾气风机；所述一级吸收塔及二级洗涤塔在塔底部设置进料口，所述解吸塔的塔中部设置泡点进料口。
本发明还公开了一种基于环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用装置的方法，步骤如下：
工艺废气从一级吸收塔塔底进入，一级吸收剂粗品苯甲醇经过一级深冷器降温后从塔中进入，与工艺废气逆流接触进行一级吸收；
二级吸收吸收剂为解吸塔提纯后的苯甲醇，经过二级深冷器降温后从一级吸收塔塔顶进入与一级吸收后的气体进行逆流接触；
吸收后的粗品苯甲醇溶液进入解吸塔进行负压精馏，塔顶为工艺废气中夹带的有用成分，经过冷凝器冷凝后回收利用，塔釜为提纯后的苯甲醇溶液，吸收塔循环泵送至一级吸收塔，实现吸收剂的循环利用；
洗涤后的达标气体经过尾气风机后排空。
作为本发明的较佳实施例，本发明所述一级吸收塔循环吸收剂含量为96％的粗品苯甲醇，流量为30t/h，经所述一级深冷器冷却后进塔温度为-10℃。
作为本发明的较佳实施例，本发明所述一级吸收塔塔顶吸收剂含量为解吸塔提纯后的99.5％苯甲醇，流量为10t/h，经所述二级深冷器冷却后进塔温度为-10℃。
作为本发明的较佳实施例，本发明所述一级深冷器、二级深冷器的冷却介质均为乙二醇水溶液，进水温度-16℃，回水温度-10℃。
作为本发明的较佳实施例，本发明所述一级吸收塔循环吸收的粗品苯甲醇溶液，送到所述解吸塔进行负压精馏，真空度为-90kpa，塔顶为工艺废气中夹带的有用成分，进过所述冷凝器E104冷凝后回收利用，塔釜为提纯后的苯甲醇溶液。
作为本发明的较佳实施例，本发明经过所述一级吸收塔吸收后的工艺废气进入二级洗涤塔，洗涤液为30％的NAOH溶液。
作为本发明的较佳实施例，本发明所述二级洗涤塔洗涤后的废水主要成分为NACL和NACLO，所述洗涤塔出料泵送至污水处理厂处理，洗涤后的达标气体经过尾气风机后排空。
与现有技术相比，本发明提供了一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用装置及方法，具备以下有益效果：
1、环氧氯丙烷生产中产生的工艺废气，经过一级吸收后，废气中只含有氯气和夹带的微量氯丙烯和苯甲醇，经过二级吸收塔后，可以完全除去工艺废气中的氯气和夹带的微量氯丙烯；吸收后的苯甲醇进入解吸塔进行负压精馏，塔釜吸收剂循环利用，塔顶有用成分重新回收利用。所述方案不仅达到了设计之初工艺废气达标排放的目的，而且可以将尾气中的物质进行回收利用，对经济效益的提高和环境保护都有及其重要的意义。
2、一级吸收塔循环吸收利用的吸收剂是粗品苯甲醇(含量为96％)，流量为30t/h；二级吸收利用的吸收剂是解吸塔提纯后的苯甲醇，流量为10t/h。先用粗品苯甲醇进行初步吸收，再用提纯后的苯甲醇进行彻底吸收。两种吸收方式的配合使用，大大节约了生产能耗和提高工作效率。
3、由理想状态方程PV＝nRT可知，温度决定了分压。所述一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用的方法，吸收剂粗品苯甲醇和提纯后的苯甲醇在进入一级吸收塔之前，都会先用-16℃乙二醇水溶液对其进行降温至-10℃，以达到尽可能完全吸收工艺废气中污染物的目的。
4、一级吸收塔吸收后的粗品苯甲醇连续地进入解吸塔进行提纯，以达到重复使用的目的。
附图说明
图1为本发明实施例的一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用的方法的示意图。
图中：T101、一级吸收塔；T102、解吸塔；T103、二级洗涤塔；E101、一级深冷器；E102、二级深冷器；E103、解吸塔热交换器；E104、冷凝器；V101、回流罐；V102、气液分离器；P101、吸收塔循环泵；P102、解吸塔出料泵；P103、洗涤塔出料泵；P104、液环真空泵；P105、液环真空泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1所示，本发明的一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用的装置,所述处理和回收装置包括一级吸收塔T101、解吸塔T102、二级洗涤塔T103本体、一级深冷器E101、二级深冷器E102、解吸塔热交换器E103、冷凝器E104、回流罐V101、气液分离器V102、吸收塔循环泵P101、解吸塔出料泵P102、洗涤塔出料泵P103、液环真空泵P104及尾气风机P105；
所述一级吸收塔T101、二级洗涤塔T103从塔底部进料，所述解吸塔T102从塔中部泡点进料。
本发明的环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用的装置的方法，步骤如下：
工艺废气从一级吸收塔T101塔底进入，一级吸收剂粗品苯甲醇经过一级深冷器E101降温后从塔中进入，与工艺废气逆流接触进行一级吸收；
二级吸收吸收剂为解吸塔T102提纯后的苯甲醇，经过二级深冷器E102降温后从一级吸收塔T101塔顶进入与一级吸收后的气体进行逆流接触；
吸收后的粗品苯甲醇溶液进入解吸塔T102进行负压精馏，塔顶为工艺废气中夹带的有用成分，经过冷凝器E104冷凝后回收利用，塔釜为提纯后的苯甲醇溶液，吸收塔循环泵P101送至一级吸收塔T101，实现吸收剂的循环利用；
洗涤后的达标气体经过尾气风机P105后排空。
其中，本发明中工艺废气进料口在靠近一级吸收塔T101填料层的底部，粗品循环苯甲醇进料口在靠近一级吸收塔T101填料的中部，解吸塔T102提纯后苯甲醇进料口在一级吸收塔T101顶部，顶部设有液体分布器、除雾器。吸收后的粗品苯甲醇由吸收塔循环泵P101送至解吸塔T102进行负压精馏，塔顶为工艺废气中夹带的有用成分，经过冷凝器E104冷凝后回收利用，塔釜为提纯后的苯甲醇溶液，循环使用，经一级吸收塔T101吸收后的工艺废气，由管道输送到二级洗涤塔T103填料的底部，碱液分为两层喷淋，顶部设有除雾器，洗涤后的洗涤塔出料泵P103送至污水处理厂处理，洗涤后的达标气体经过尾气风机P105后排空。
一种可选的实施方式，如图1所示，本发明中所述一级吸收塔T101循环吸收剂含量为96％的粗品苯甲醇，流量为30t/h，经所述一级深冷器E101冷却后进塔温度为-10℃。
其中，本发明中所述一级吸收塔T101中部使用的循环粗品苯甲醇为30t/h，温度为-10℃，温度越低越有利于工业废气的吸收，用苯甲醇溶液将尾气中有机废气进行吸收
一种可选的实施方式，如图1所示，本发明中所述一级吸收塔T101塔顶吸收剂含量为解吸塔T102提纯后的99.5％苯甲醇，流量为10t/h，经所述二级深冷器E102冷却后进塔温度为-10℃。
其中，本发明中通过一级吸收塔T101塔顶吸收剂含量为解吸塔T102提纯后的99.5％苯甲醇，流量为10t/h，经所述二级深冷器E102冷却后进塔温度为-10℃，目的是除去工艺废气中未完全吸收的氯丙，
一种可选的实施方式，如图1所示，本发明中所述一级深冷器、二级深冷器的冷却介质均为乙二醇水溶液，进水温度-16℃，回水温度-10℃；所述一级吸收塔T101循环吸收的粗品苯甲醇溶液，送到所述解吸塔T102进行负压精馏，真空度为-90kpa，塔顶为工艺废气中夹带的有用成分，进过所述冷凝器E104冷凝后回收利用，塔釜为提纯后的苯甲醇溶液。
其中，本发明中解吸塔T102为负压操作，真空度为-90kpa，大大降低了中压蒸汽能源消耗，循环液为解析塔T102提纯后的苯甲醇，以达到苯甲醇内部循环，，苯甲醇作为循环液，一方面可以减少废水排放，另一方面可以洗涤真空泵尾气中的废气，真空泵废气并入主管线，不单独设置排空口。
一种可选的实施方式，如图1所示，本发明中经过所述一级吸收塔T101吸收后的工艺废气进入二级洗涤塔T103，洗涤液为30％的NAOH溶液，以完全除去工艺废气中的氯气和夹带的微量氯丙烯。
其中，本发明中未能吸收的氯气及少量氯丙烯、苯甲醇进入含有30％NAOH溶液二级洗涤塔T103，用以完全除去工艺废气中的氯气和夹带的微量氯丙烯；吸收后的苯甲醇溶液到解吸塔进行提纯，重新回到一级吸收塔，达到吸收剂循环使用的目的。
一种可选的实施方式，如图1所示，本发明中所述二级洗涤塔T103洗涤后的废水主要成分为NACL和NACLO，所述洗涤塔出料泵P103送至污水处理厂处理，洗涤后的达标气体经过尾气风机P105后排空。
其中，本发明中设置洗涤塔出料泵P103，所述二级洗涤塔T103洗涤后产生的废水，通过洗涤塔出料泵P103送至污水处理厂处理，同时洗涤后的达标气体经过尾气风机P105后进行排空。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用方法，其特征在于：处理和回收装置包括一级吸收塔(T101)、解吸塔(T102)、二级洗涤塔(T103)、一级深冷器(E101)、二级深冷器(E102)、解吸塔热交换器(E103)、冷凝器(E104)、回流罐(V101)、气液分离器(V102)、吸收塔循环泵(P101)、解吸塔出料泵(P102)、洗涤塔出料泵(P103)、液环真空泵(P104)及尾气风机(P105)；所述一级吸收塔(T101)及二级洗涤塔(T103)在塔底部设置进料口，所述解吸塔(T102)的塔中部设置泡点进料口；
进行环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用的方法为：
工艺废气从一级吸收塔(T101)塔底进入，一级吸收剂粗品苯甲醇经过一级深冷器(E101)降温后从塔中进入，与工艺废气逆流接触进行一级吸收；
二级吸收剂为解吸塔(T102)提纯后的苯甲醇，经过二级深冷器(E102)降温后从一级吸收塔(T101)塔顶进入与一级吸收后的气体进行逆流接触；
吸收后的粗品苯甲醇溶液进入解吸塔(T102)进行负压精馏，塔顶为工艺废气中夹带的有用成分，经过冷凝器(E104)冷凝后回收利用，塔釜为提纯后的苯甲醇溶液，吸收塔循环泵(P101)送至一级吸收塔(T101)，实现吸收剂的循环利用；
洗涤后的达标气体经过尾气风机(P105)后排空；
所述一级吸收塔(T101)循环吸收剂含量为96％的粗品苯甲醇，流量为30t/h，经所述一级深冷器(E101)冷却后进塔温度为-10℃；
所述一级吸收塔(T101)塔顶吸收剂含量为解吸塔(T102)提纯后的99.5％苯甲醇，流量为10t/h，经所述二级深冷器(E102)冷却后进塔温度为-10℃；
经过所述一级吸收塔(T101)吸收后的工艺废气进入二级洗涤塔(T103)，洗涤液为30％的NAOH溶液。
2.根据权利要求1所述的环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用方法，其特征在于：所述一级深冷器、二级深冷器的冷却介质均为乙二醇水溶液，进水温度-16℃，回水温度-10℃。
3.根据权利要求1所述的环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用方法，其特征在于：所述一级吸收塔(T101)循环吸收的粗品苯甲醇溶液，送到所述解吸塔(T102)进行负压精馏，真空度为-90kpa，塔顶为工艺废气中夹带的有用成分，进过所述冷凝器(E104)冷凝后回收利用，塔釜为提纯后的苯甲醇溶液。
4.根据权利要求1所述的环氧氯丙烷生产工艺废气处理和回收利用方法，其特征在于：所述二级洗涤塔(T103)洗涤后的废水主要成分为NaCl和NaClO，通过所述洗涤塔出料泵(P103)送至污水处理厂处理，洗涤后的达标气体经过尾气风机(P105)后排空。
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