波紋填料在氯化苯制酸工藝中的應用

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2019-08-01      閱讀： 次

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

絕熱吸收塔，結構簡單，是用來吸收氯化尾氣中的氯化氫進行制酸的一臺重要氣液傳質設備。該塔體內充填波紋磚填料，共計 8mo上方有一盤式分布裝置，分布6根通乁管，管徑/ × 40，分布18根分水管，管徑 0/030 × 20；塔盤圈為％× / 70 ×一個，可以保證液體的均勻分布。
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 1％，耐壓25 / 2，片厚In皿一1巧皿，峰高5n皿，峰距15灬1，比表面積145 2/m3，重量 0．95一It/m3，傾角B為45。波紋磚填料是由許多層波紋薄板組成，各板高度相同，長短不等，搭配排列而成的圓氯堿1 8年8期
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，環形填料波紋填料：0，4一0巧：0，2一0，3。從單板壓降數比值看，環形填料為波紋填料的1巧一2巧倍，填料層的壓強降大為降低，降低了系統壓力，有利于氯化反應；增加氯化液的產量，提高其質量。
（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

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