含氯废硫酸脱氯装置的制作方法

本实用新型涉及一种含氯废硫酸脱氯装置。

背景技术：

在烧碱生产的后处理工序氯气干燥的过程中，98％的浓硫酸在作为干燥剂，吸收其中的水分而浓度降低形成废硫酸，同时有少量氯气被吸收到硫酸溶液中。废硫酸浓度为78～82％，其中含氯以游离氯计约为1000～2000PPm。为了更好地实现废酸的回收利用，需要脱除其中的游离氯，脱氯设备是实现废硫酸脱氯的关键。

目前含氯废硫酸脱氯的处理方式主要采用以下几种设备：1)采用真空高温蒸馏系统，脱除硫酸中的游离氯，同时提高酸浓度，实现酸的回收利用。此系统主要由浓缩釜、再沸器、真空泵，尾气塔等组成；2)简单空气吹脱设备，在脱氯釜中加入废硫酸，再向废硫酸中吹入压缩空气方式，带走溶解的氯气。

但以上几种设备的处理方法分别存在以下问题：1)真空高温蒸馏系统虽然能脱除其中的游离氯，但是设备多，系统复杂，需要用的一些特殊耐腐蚀材料，如钽材等稀有金属，设备投资高；回收系统在高温、高真空下操作，由于硫酸及游离氯随温度升高腐蚀性逐渐增强，导致生产难以稳定运行；同时要用中压蒸汽加热，能耗高，缺乏经济性。2)采脱氯釜用简单吹托装置，设备投资小，但是去除效率低，游离氯不能有效脱除，吹脱后的废酸游离氯含量高，达不到分离目的。

随着烧碱规模的扩大，为了节约生产成本，降低环境污染，含氯废硫酸脱氯资源化循环利用势在必行，如何避免脱氯设备的高投资、高运行成本及分离效果差等问题是必须解决的。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构合理、可实现有效脱除游离氯的含氯废硫酸脱氯装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种含氯废硫酸脱氯装置，包括分离塔和分离釜；

分离塔从上至下依次开有排气口、进酸口、压缩空气进口和出液口，处于进酸口与压缩空气进口之间区域的分离塔内部设有填料区；

分离釜上端开有与内部空间相通的进液口，分离釜底部开有循环口，分离釜上还设置有搅拌组件，搅拌组件至少包括转轴和搅拌叶轮，转轴伸入分离釜内，搅拌叶轮固定安装在转轴上；

分离塔密封固定在分离釜上侧，分离釜进液口对准分离塔的出液口；

分离塔的排气口与外部的吸收池相连通，构成收集氯气的收集通道；

分离釜底部的循环口通过外部的离心泵与分离塔的进酸口相连通，构成循环过滤氯气的输送通道；

分离釜底部的循环口通过外部的离心泵与外部的废酸收集罐相连通，构成输送过滤完全废酸的成品通道。

采用这样的结构后，本含氯废硫酸脱氯装置采用一体式设计，结构紧凑，泄露点少，占地面积小，安装方便；上部分离塔内废酸自流进入下端釜体内，节约了动力消耗；分离釜内气相中逸出的游离氯更易于随压缩空气进入分离塔排出，分离效率高。

本含氯废硫酸脱氯装置的有益效果为：制造成本低廉、操作稳定、运行成本低、可实现有效脱除游离氯。

为了更清楚的理解本实用新型的技术内容，以下将本含氯废硫酸脱氯装置简称为本脱氯装置。

本脱氯装置的分离釜侧壁及底部外设有换热夹套，换热夹套上设有循环水及蒸汽进口和出口；采用这样的结构后，塔釜内不设置换热盘管，采用分离釜外设置换热夹套方式给物料换热，避免了内部换热管易受腐蚀泄露的问题。

本脱氯装置的分离塔内壁密封固定有分布器，分布器内部设有空腔且一端设有开口，分布器的开口与分离塔的进酸口重合，分布器的侧壁上开有若干分布孔，分布孔连通分离塔内腔与分布器的空腔，所述分布孔截面积之和小于进料管截面积；采用这样的结构后，废酸从分布器分布孔中喷淋而出，增大废酸与空气的接触面积，使废酸中的游离氯更容易逸出。

本脱氯装置的填料区包括上部的陶瓷拉西环填料和下部的石墨块填料，石墨块孔通量大于陶瓷拉西环填料通量；采用这样的结构后，分离塔内采用陶瓷拉西环填料，硫酸由上而下流动时，均匀分布于陶瓷环表面，极大的增加了氯气逸出面积，逆向流动的空气将逸出氯气带走。所处理的含氯废硫酸具有很强的腐蚀性和氧化性，填料有优异的耐腐蚀和耐氧化性，相对于其他贵金属填料，具有造价低廉，分离效果好，使用稳定等优点。

本脱氯装置的分离釜上部还有开有测温口；采用这样的结构后，方便测量分离釜内部温度。

本脱氯装置的搅拌组件还包括电机和减速器，电机和减速器都固定连接在分离釜的上侧，电机的转子与减速器的输入轴相连，减速器的输出轴与转轴相连，转轴从上侧穿过分离釜釜壁伸入分离釜内。

附图说明

图1是本脱氯装置实施例的结构示意图。

图2是本脱氯装置实施例分离釜和换热夹套的俯视图。

图3是本脱氯装置实施例分布器的结构示意图。

具体实施方式

如图1至3所示

本脱氯装置包括分离塔1、分离釜2和换热夹套4。

分离塔1大体为柱状，分离塔1外体采用碳钢材质，使塔体具有强度高、成本低、易焊接制作等特点，分离塔1内衬使用耐酸瓷砖，具有优良的耐腐蚀性、耐氧化性，既保证了设备的长期稳定使用要求，又具有成本低、易制作等特点。

分离塔1从上至下依次开有排气口11、进酸口12、压缩空气进口13和出液口14，排气口11设在分离塔1顶端。

分离塔1内处于进酸口12位置焊接有分布器15，分布器15由四氟主管15a和三根支管15b组成。支管15b插入四氟主管15a内，并于四氟主管15a和三根支管15b内部相通，管底部两侧开分布孔15c，开孔面积大于支管15b分布孔15c，管间的连接面采用PFA焊接，四氟主管15a一端开口，四氟主管15a另一端设有堵头，并且通过十字销加强并焊接，以上措施保证了分布器15所有密封面的强度，确保分布器15的长期使用性能和良好的分布效果，四氟主管15a的开口与进酸口12对应相通，四氟主管15a和支管15b下部45°开双排分布孔15c，分布孔15c截面积之和小于进料管截面积。

处于进酸口12与压缩空气进口13之间区域的分离塔1内部设有填料区，填料区包括上部的陶瓷拉西环填料16a和下部的石墨块填料16b，陶瓷拉西环填料16a高度为1.8米，石墨块孔通量大于陶瓷拉西环填料16a通量，硫酸由上而下流动时，均匀分布于陶瓷环表面，极大的增加了氯气逸出面积，逆向流动的空气将逸出氯气带走。

外部的压缩空气通过压缩空气进口13进入分离塔1内。

出液口14设在分离塔1的底部。

分离釜2上、下为椭圆封头，中部为圆形筒体，直径为2米～3米，材质为碳钢内衬搪瓷，分离釜2上端开有与内部空间相通的进液口21，分离釜2底部开有循环口22，分离釜2上部还有开有测温口23。

分离釜2上还设置有搅拌组件，搅拌组件包括电机31、减速器32、转轴33和搅拌叶轮34，电机31和减速器32通过支架固定在分离釜2的上侧，电机31的转子与减速器32的输入轴相连，减速器32的输出轴与转轴33相连，转轴33从上侧穿过分离釜2釜壁伸入分离釜2内，多个搅拌叶轮34分为两层安装在转轴33上，搅拌桨叶为搪瓷材质。

分离塔1密封通过法兰固定在分离釜2上侧，分离塔1下部出液口14对准分离釜2上部进液口21，连接面采用弹性聚四氟乙烯垫片密封。

所述的分离釜2侧壁及底部外设有换热夹套4，换热夹套4上设有循环水及蒸汽进口和出口，塔釜内不设置换热盘管，采用塔釜外设置换热夹套4方式给物料换热，避免了内部换热管易受腐蚀泄露的问题。

分离塔1的排气口11与外部的吸收池相连通，构成收集氯气的收集通道。

分离釜2底部的循环口22通过外部的离心泵与分离塔1的进酸口12相连通，构成循环过滤氯气的输送通道。

分离釜2底部的循环口22通过外部的离心泵与外部的废酸收集罐相连通，构成输送过滤完全废酸的成品通道。

使用时，先向分离釜2内注入一定量的未过滤废酸，然后开启搅拌组件，使废酸中部分氯气逸出，通过输送通道将分离釜2内的废酸经离心泵及分离塔1的进酸口12输送至分布器15内，并且废酸从分布器15的分布孔15c中排出；

排出分布器15的废酸重力作用下落至填料区，依次陶瓷拉西环填料16a和石墨块填料16b，配合从压缩空气进口13进入的压缩空气，游离氯更易于随压缩空气进入分离塔1排出，最终废酸通过出液口14重新流入分离釜2内，如此循环，直至废酸中的氯气完全逸出，过滤完成的废酸通过成品通道输送至外部的收集罐中。

在此过程中，含有氯气的空气通过收集通道输送至外部的吸收池内，用于生产次氯酸钠。

另外，分离塔1侧壁对应分布器15位置还开有人孔17，在人孔17上设置可开合的密封门，用于维修和更换分布器15。

以上所述的仅是本实用新型的一种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。