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波紋填料在氯化苯制酸工藝中的應用
2019-08-01 閱讀:
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1前言
目前,氯化苯生產廠家在處理氯化產生的鹽酸氣工藝方案時,一般采用降膜吸收法和絕熱吸收法由于該兩種方法各有利弊,故大多數廠家,只能擇其,而不能求全。降膜吸收法:采用膜式吸收塔進行制酸,氯化氫和水溶解時,放出的熱量,通過膜式吸收塔管間通冷卻水移出,塔內溫度不變,生產鹽酸的溫度恒定。該法吸收效率較高,通常膜式吸收塔后,再串一只填料吸收塔(內填拉西環),其總的吸收效率達99%。但所制得酸含苯量較高,影響了鹽酸成品的質量,尚需分層進行處理

絕熱吸收法:采用絕熱吸收法制酸,在填料塔內進行。吸收過程的溶解熱,通過吸收液的部分沸騰帶出,同時尾氣中的苯亦即可隨水蒸氣帶走,使鹽酸中苯的含量降低。該法吸收效率較前者低,一般吸收效率為70%一90 ‰,氯化氫隨下水流失,在一定程度上,造成浪費和環境污染。
我們廠在分析了國內現有同行廠家的生產情況下,根據本廠的實際情況,在氯化苯擴建設計過程中,對副產鹽酸工序的裝置,進行40了工藝改進,絕熱吸收塔裝置,采用了陶瓷波紋填料,經過近三年的使用表明:這樣的設計是較合理的,設備結構亦較妥當,取得了較好的經濟效益和社會效益。
2絕熱吸收法的工藝流程改進
生產過程中所產生的物料流失和污染物的流量,先取決于生產工藝技術的合理性,其次才是采取三廢治理的措施,這只是事后的補救辦法。我廠針對原有鹽酸生產工藝進行了改進,簡化、完善其工藝生產,減少了污染物的產生。具體改造情況如下:
(1)重建絕熱吸收塔。原生產裝置配用了2臺絕熱吸收塔,設備型號規格為50“1 × 50開皿,內徑為00 1,填料層高度為4m,其中每臺塔下兩節填料為Ø50n皿× 50灬1 × 5灬1拉西環規則整砌排布;上兩節填料為25n皿× 25灬1 × 3 1拉西環,采用亂推方式。拉西環由于液體的溝流及壁流現象較嚴重,效率隨塔徑及層高的增加而顯著下降,所以在流程布置上采用兩臺串聯形式。新塔確定為一臺,設備型號規格為伽0皿× 9皿,內徑為05 ]皿,采用波紋填料,填料層高度為8m,填料規格Ø49(hm>< 50mn>< 巧2塊。該填料塔屬整砌結構,流體阻力小,空塔氣速較高,其吸收效率大大高于拉西環。
(2)尾氣水流泵用水。由轉子流量計計量后,作為水噴射泵用水,吸收副產酸絕熱吸收塔后的廢氣,然后進人水箱,加人絕熱吸收塔進行制酸改變了以往水流泵廢水外溢,污染面擴大的局面。
〈3)絕熱吸收塔后尾氣冷凝液的回收。將冷凝液接人氯化液水洗系統,可回收噴淋后尾氣中的苯,副產鹽酸產品幾乎不含苯。
工藝流程為:氯化苯的副產氯化氫經噴淋吸收除霧后,經副產鹽酸氣液分離器,去鹽酸吸收塔〈波紋填料塔),吸收塔吸收后的尾氣,經尾氣冷凝器冷凝后的殘余氣體,用水流泵抽出,同時充稀后放空。冷凝下來的苯和稀酸進人水洗中和系統,水流泵噴射水進人水箱,供絕熱吸收器制酸,經絕熱吸收塔吸收制得的28%一32%鹽酸,再經酸冷卻器冷卻后人鹽酸貯槽,然后用陶瓷泵輸送去包裝工序。
3絕熱吸收塔的結構簡述



填料的支承裝置,采用和再分布器相結合的方式。用6:1211m,直徑伽5四氟乙烯板制作成,在其上分布有127個0的小孔。每2m增設一塊花板效果較好。
絕熱吸收塔塔徑為伽閬/傭,內裝波紋磚填料Ø490nm × 50灬1 × 152灬1,波紋磚填料的技術特性為:耐酸97.巧%,耐堿91


餅狀。在安裝時,各拼成餅豎直疊放于塔內,相鄰的上、下兩餅之間,波紋板片排列方向互成。角。使上升氣體不斷改變方向,下降的液體也不斷重新分布,效率較高

4改造后的效果比較
副產酸工藝改造經使用后,發現效果明顯。(1)由于波紋磚填料有較高的比表面積,較之拉西環,吸收效率約提高10%。通過比較在相同條件下〈指氯化流量控制近似相同),副產酸產量約增加8%左右,減少了外界污染,收到了較好的經濟效益。
〈2)波紋磚填料屬于整砌結構,液體阻力小,空塔氣速可以提高。與使用拉西環填料同期相比,每塊理論板的壓降比為,環形填料

(3) 波紋填料較拉西環填料,操作彈性范圍變寬,操作彈性大,氣液分布好,放大效應小。據有關資料報道,在氣液比相同的情況下,總之,用波紋磚填料代替拉西環填料,塔高可降低20%,塔截面積可縮小巧%。這對
于提高塔的生產能力,增加效率,降低設備制作費用,降低生產成本都有顯著的效果。
(4) 由于絕熱吸收法工藝的改進,噴淋后尾氣含苯基本能全部回收,簡化了原有工藝,減少了污染物的排放及物料的流失,每年可多回收苯、氯苯10多t,價值約8萬多元,有較好的經濟效益和社會效益。
5結果與討論
采用波紋填料塔,用于絕熱吸收法,制取副產酸,經實踐證明是可行的。而且克服了用拉西環作填料的不足,操作比較穩定,吸收孬效率較高,副產酸產量約增加8%。取得了較好的經濟效益。特別是在應用于氯化苯工藝生產過程中,制取副產鹽酸,較膜式吸收法制酸工藝越。通過工藝改進,回收了噴淋后尾氣中所含苯,可簡化苯的回收工藝流程。總之,用波紋填料塔絕熱吸收法制鹽酸,具有流程短、設備少、效率較高、能耗低,是氯化苯工藝生產副產酸的佳方法之一,值得在全行業推廣。但波紋填料安裝要求較高,裝卸、清理較困難。由于目前國內該填料生產廠家少,填料為陶泥燒制成,質量不夠穩定,易造成管道、酸冷卻器堵塞,定期處理、清洗較麻煩,選擇的波紋填料,亦將是今后的一項課題

