用于六氟磷酸锂尾气的吸收洗涤塔的制作方法

1.本发明涉及尾气处理设备技术领域，具体为一种用于六氟磷酸锂尾气的吸收洗涤塔。


背景技术：

2.六氟磷酸锂是电解液成分最重要的组成部分，约占到电解液总成本的43％。氟化工行业中，虽然传统产品同比降幅明显，但高端产品需求增长保持了强劲势头。在六氟磷酸锂生产过程中，会产生大量废气污染，废气污染源主要来自合成工段以及六氟磷酸锂粗品干燥工段产生的hcl、hf酸性废气，需要在排放前进行为期处理。现有的尾气吸收洗涤塔通常只采用吸收液以喷淋的方式对尾气进行洗涤，达到吸附有害成分的目的，但是现有的尾气吸收洗涤塔结构简单，对有害成分的吸附效率较低，尾气处理不彻底，难以达到排放标准。
3.为解决上述难题，授权公告号cn209155473u公开的六氟磷酸锂用尾气吸收洗涤塔，包括喷淋塔和冷凝塔，通过扇叶搅动，使得喷淋塔内部气流扰动加剧，提高吸收液的吸收效率，在冷凝塔内对尾气中残留吸收液蒸汽和有害成分进行冷凝回收，最后经活性炭吸附滤芯吸附处理后由尾气排放管高空排放，尾气处理效率高。但是该洗涤塔存在的不足是：由于采用的是喷淋吸附和活性炭吸附配合从而有害成分残留得到有效控制，这两种吸附是基于气体环境下工作，也就是说经处理排出的尾气依旧含有氯化氢，氟化氢等残留物，所以洗涤效果有待于进一步改善。
4.为解决上述难题，公开号cn114146554a公开的一种用于六氟磷酸锂尾气的吸收洗涤塔，包括上下端通过循环管道连通的处理塔，且循环管道上安装有循环泵，在使用中，通过循环管道和循环泵使得吸收液循环使用，提高吸收液的利用效率，并通过电磁铁、电磁阀门和磁性推板的配合设置，使得吸收液在处理塔呈现碱性，并使得吸收液在循环管道中呈现中性，降低吸收液对循环管道和喷淋头的腐蚀程度。但是对该洗涤塔研究发现，该洗涤塔倾向于输送过程中气体避免对管道和喷淋头的腐蚀，而且该洗涤塔结构冗杂，也是属于基于气体环境下工作对气体吸附洗涤。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于六氟磷酸锂尾气的吸收洗涤塔，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种用于六氟磷酸锂尾气的吸收洗涤塔，包括：
8.塔体，具有一后端腔体；
9.隔板，安装在所述塔体内，并且贯穿后端腔体，从而将塔体分隔成初洗腔体和复洗腔体，将后端腔体分隔成前端处理腔体和后端处理腔体；
10.尾气管，与所述初洗腔体连接，用于向塔体输入待洗涤的气体；
11.过滤塔，与所述初洗腔体连接；
12.抽离装置，通过输出管路与所述过滤塔连接，通过回流管路与所述初洗腔体连接，通过气体输入管路与复洗腔体连接；
13.防溢流结构，安装在所述复洗腔体内的顶部；
14.气体输出管路，一端与所述防溢流结构，另一端连接到所述成前端处理腔体；
15.处理管路，一端与所述前端处理腔体连接，另一端与所述后端处理腔体连接。
16.优选的，所述初洗腔体的底部安装带密封圈的轴承，所述轴承上套装有延伸到初洗腔体内的空心的转轴，所述转轴上端安装有第一桨叶，所述尾气管通过转轴与初洗腔体联通，且在该尾气管上设置有第一开关阀。
17.优选的，所述过滤塔与初洗腔体连接的管路上设置有第二开关阀，所述过滤塔上开设有网槽，过滤网通过网槽安装在过滤塔内，从而将过滤塔分隔成物料腔和走液腔，所述物料腔与初洗腔体直接连接，所述输出管路与走液腔直接连接。
18.优选的，所述过滤塔上安装有用于盖封网槽的端盖，所述物料腔内且靠近过滤网处安装有第二桨叶。
19.优选的，所述抽离装置包括筒体以及安装在筒体内的分离筒，所述分离筒的外壁安装有螺旋叶片，所述筒体的侧壁开设有进口，顶部设置有出口，所述进口与输出管路连接，所述出口与气体输入管路连接。
20.优选的，所述分离筒的上下均开口，所述分离筒内安装有多个隔离板，所述隔离板上具有带孔的缓冲凸起，所述分离筒的底部开口与螺旋叶片底部错开，且高于螺旋叶片的底部。
21.优选的，所述抽离装置还包括安装在筒体下方的缓冲筒，所述缓冲筒呈圆台状，且顶部直径大于筒体的直径，所述缓冲筒内安装有呈倒“w”形的导流板，所述导流板有多个，且之间不接触，在水平方向上依次上下交错设置。
22.优选的，所述输出管路上安装有单向阀和循环泵，所述气体输入管路上安装有第一抽气泵，所述回流管路上安装有喷射吸入器，所述气体输出管路上设置有气压阀和第二抽气泵，所述处理管路上安装有第三开关阀。
23.优选的，所述防溢流结构包括壳体、安装在壳体上端的输出管和封堵球头，所述壳体的下端具有与封堵球头相配合的半圆形的缺口，所述封堵球头的底部安装有弹性件，该弹性件的一端固定到复洗腔体内壁，所述壳体底部两侧安装有导板，所述导板上开设有导板孔，所述弹性件未受外力压缩时，所述封堵球头与缺口具有间距，所述输出管与气体输出管路的一端连接。
24.优选的，所述后端腔体和初洗腔体和复洗腔体预留有加液管，所述初洗腔体内安装有加热器。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.本发明，尾气的吸附、洗涤是基于液体环境无泄漏，洗涤彻底，尾气(含hf、hcl气体)经过尾气管被输送到初洗腔体内，通过设置过滤塔可以将caf2沉淀从位于初洗腔体内的溶液中滤去，经过过滤后的第一洗涤液还可被输送到抽离装置中，将洗涤滤去氟化氢气体后的尾气分离出去，然后将经过滤后的溶液重新喷入到初洗腔体内进行循环使用，可以有效的节约洗涤溶液的用量。经过循环泵泵入的第一洗涤液进入到抽离装置内，从而实现
了将第一洗涤液和气体从混合状态变为分离状态。然后通过气体输入管路上的第一抽气泵从而可以将尾气重新输送到复洗腔体内进行再次洗涤可以彻底除去氟化氢，从而使尾气中剩余氯化氢气体。以便于后端腔体将氯化氢气体除去。在尾气经过复洗腔体内的第二洗涤液充分洗涤后，此时通过第二抽气泵，将尾气吸入到前端处理腔体内，前端处理腔体内放置第三洗涤液，可以大量洗涤剩余的氯化氢气体，然后为了进一步的洗涤，通过后端处理腔体内放置的第四洗涤液进行处理，从而可以将残余氯化氢气体过滤，以实现尾气的绿色处理和排放。本发明，操作方便易行，装置简易，脱含氯、脱含氟尾气率高，工艺过程简单，绿色环保，且具有良好的经济效益。
附图说明
27.图1为本发明的整体结构示意图；
28.图2为本发明的抽离装置结构示意图；
29.图3为本发明的图2的右视示意图；
30.图4为本发明的防溢流结构示意图。
31.图中：1塔体、2隔板、3初洗腔体、4复洗腔体、5后端腔体、6前端处理腔体、7后端处理腔体、8过滤塔、9滤网、10物料腔、11输出管路、12单向阀、13循环泵、14抽离装置、15筒体、16分离筒、17螺旋叶片、18缓冲筒、19隔离板、20孔、21底部开口、22导流板、23进口、24出口、25气体输入管路、26第一抽气泵、27气体输出管路、28气压阀、29第二抽气泵、30处理管路、31第三开关阀、32防溢流结构、33壳体、34封堵球头、35弹性件、36缺口、37导板、38导板孔、39输出管、40轴承、41转轴、42第一桨叶、43喷射吸入器、44加热器、45第二开关阀、46尾气管、47回流管路、48第二桨叶、49第一开关阀、50网槽、51端盖、52走液腔、53缓冲凸起、54加液管。
具体实施方式
32.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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例：
34.请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：
35.一种用于六氟磷酸锂尾气的吸收洗涤塔，包括：
36.塔体1，具有一后端腔体5；
37.隔板2，安装在所述塔体1内，并且贯穿后端腔体5，从而将塔体1分隔成初洗腔体3和复洗腔体4，将后端腔体5分隔成前端处理腔体6和后端处理腔体7；
38.尾气管46，与所述初洗腔体3连接，用于向塔体1输入待洗涤的气体；
39.过滤塔8，与所述初洗腔体3连接；
40.抽离装置14，通过输出管路11与所述过滤塔8连接，通过回流管路47与所述初洗腔体3连接，通过气体输入管路25与复洗腔体4连接；
41.防溢流结构32，安装在所述复洗腔体4内的顶部；
42.气体输出管路27，一端与所述防溢流结构32，另一端连接到所述成前端处理腔体6；
43.处理管路30，一端与所述前端处理腔体6连接，另一端与所述后端处理腔体7连接。
44.本发明中，所述初洗腔体3用于放置第一洗涤液，该第一洗涤液可采用饱和氯化钙溶液，可以快速吸收氯化氢气体中的氟化氢气体，生成caf
+
络合离子，当f-浓度足够大时，生成caf2沉淀，所述复洗腔体4用于放置第二洗涤液，该第二洗涤液可采用硼酸和氯化钾的混合溶液作为脱氟剂，硼的络合离子和氟离子形成bof、bf2
+
、bof
2-、bf
4-等形式的中性分子及络合离子，同时氯化钾作为稳定剂，当溶液中k
+
和f-浓度达到kbf4的溶度积时，溶液中析出kbf4晶体，过滤后该溶液可进行多次循环使用。硼酸和氯化钾的混合溶液中，硼和钾的摩尔比为1：1。
45.本发明中，尾气(含hf、hcl气体)经过尾气管46被输送到初洗腔体3内，通过设置过滤塔8可以将caf2沉淀从位于初洗腔体3内的溶液中滤去，经过过滤后的溶液(即第一洗涤液)还可被输送到抽离装置14中，将洗涤滤去氟化氢气体后的尾气分离出去，然后将经过滤后的溶液重新喷入到初洗腔体3内进行循环使用，可以有效的节约洗涤溶液的用量。
46.具体的，所述初洗腔体3的底部安装带密封圈的轴承40，所述轴承40上套装有延伸到初洗腔体3内的空心的转轴41，所述转轴41上端安装有第一桨叶42，所述尾气管46通过转轴41与初洗腔体3联通，且在该尾气管46上设置有第一开关阀49。
47.本发明中，通过设置轴承40可以安装转轴41，位于初洗腔体3内的转轴41顶部装配了第一桨叶42，而转轴41是空心的，所以可以将尾气管46的一端插入到转轴41内，以实现与初洗腔体3的联通，进而便于将尾气通过尾气管46输送到初洗腔体3内，为了密封，通过在轴承40与初洗腔体3安装处配置密封圈(图中未示出)，这样通过驱动转轴41转动，从而带动第一桨叶42转动，而第一桨叶42转动的目的有：一是可以促进尾气与第一洗涤液充分混合接触，便于将氟化氢除去，二是可以加速形成caf2沉淀。
48.具体的，所述过滤塔8与初洗腔体3连接的管路上设置有第二开关阀45，所述过滤塔8上开设有网槽50，过滤网9通过网槽50安装在过滤塔8内，从而将过滤塔8分隔成物料腔10和走液腔52，所述物料腔10与初洗腔体3直接连接，所述输出管路11与走液腔52直接连接。所述过滤塔8上安装有用于盖封网槽50的端盖51，所述物料腔10内且靠近过滤网9处安装有第二桨叶48。
49.具体的，所述输出管路11上安装有单向阀12和循环泵13，所述气体输入管路25上安装有第一抽气泵26，所述回流管路47上安装有喷射吸入器43，所述气体输出管路27上设置有气压阀28和第二抽气泵29，所述处理管路30上安装有第三开关阀31。
50.本发明中，过滤塔8内通过设置了过滤网9，从而将过滤塔8分为物料腔10和走液腔52，所以第一洗涤液在通入尾气后一定(或所需时间)后，可以将初洗腔体3内的液体抽到物料腔10内，此过程中初洗腔体3内的液体和气体均会被移入物料腔10内，caf2沉淀物稳定后可以形成硬质的块状物体直径维持在0.6cm以上，所以可以选用1-3mm孔径的较小网孔的过滤网9进行过滤，从而便于将进入到物料腔10内的沉淀物过滤下来，然后第一洗涤液进入到走液腔52内，经过循环泵13被泵入到抽离装置14内，然后再经过回流管路47，被回流管路47上的喷射吸入器43重新喷射回流至初洗腔体3内，用于重新洗涤通入的尾气。通过开设网槽50，从而便于将过滤网9安装到过滤塔8内或更换拆卸，通过端盖51，便于将在过滤网9安装
好后重新将过滤塔8进行密封，以便于该洗涤塔可以正常工作。需要说明的是过滤塔8和复洗腔体4底部配备卸料通道，而图中未示出。而通过驱动第二桨叶48可以对过滤网9附加进行扰动，从而提高由物料腔10进入到走液腔52液体的通过效率，第二桨叶48驱动可以采用外界电机驱动，图中也未示出，而且与物料腔10贯穿部分也采用密封圈密封，此为常规技术手段，本发明不再赘述。
51.具体的，所述抽离装置14包括筒体15以及安装在筒体15内的分离筒16，所述分离筒16的外壁安装有螺旋叶片17，所述筒体15的侧壁开设有进口23，顶部设置有出口24，所述进口23与输出管路11连接，所述出口24与气体输入管路25连接。所述分离筒53的上下均开口，所述分离筒16内安装有多个隔离板19，所述隔离板19上具有带孔20的缓冲凸起53，所述分离筒16的底部开口21与螺旋叶片17底部错开，且高于螺旋叶片17的底部。所述抽离装置14还包括安装在筒体15下方的缓冲筒18，所述缓冲筒18呈圆台状，且顶部直径大于筒体15的直径，所述缓冲筒18内安装有呈倒“w”形的导流板22，所述导流板22有多个，且之间不接触，在水平方向上依次上下交错设置。
52.本发明中，经过循环泵13泵入的第一洗涤液进入到抽离装置14内，从而实现了将第一洗涤液和气体从混合状态变为分离状态，具体是：泵入的第一洗涤液由进口23进入到筒体15内，由于设置了螺旋叶片17，所以第一洗涤液以离心向下倾斜式运动，经过加速从而进入到缓冲筒18内，而第一洗涤液中的尾气由分离筒16的底部开口21向上运动，并向分离筒16的顶部开口21汇聚，然后通过气体输入管路25上的第一抽气泵26从而可以将尾气重新输送到复洗腔体4内进行再次洗涤可以彻底除去氟化氢(脱除率在99.4％以上)，从而使尾气中剩余氯化氢气体。以便于后端腔体5将氯化氢气体除去。
53.本发明中，分离筒16的底部开口21与螺旋叶片17底部错开，且高于螺旋叶片17的底部，即螺旋叶片17在竖直方向上的长度大于分离筒16的长度，这样设置的目的是，可以便于尾气从底部开口21进入从而移向出口24处，也便于经泵入的第一洗涤可以初步避免移向出口24处。而且通过在分离筒16内设置隔离板19，而隔离板19的上端(靠近出口24一侧)具有带孔20的缓冲凸起53，而且隔离板19设置是多层的，所以可以进一步避免泵入的第一洗涤液影响第一抽气泵26的抽气的工作。尾气经过层层隔离板19会比较“干燥”，避免经过螺旋叶片17的第一洗涤液涌向出口24，减小了气流对出口24的冲击。
54.具体的，所述防溢流结构32包括壳体33、安装在壳体33上端的输出管39和封堵球头34，所述壳体33的下端具有与封堵球头34相配合的半圆形的缺口36，所述封堵球头34的底部安装有弹性件35，该弹性件35的一端固定到复洗腔体4内壁，所述壳体33底部两侧安装有导板37，所述导板37上开设有导板孔38，所述弹性件35未受外力压缩时，所述封堵球头34与缺口36具有间距，所述输出管39与气体输出管路27的一端连接。
55.本发明中，复洗腔体4内析出kbf4晶体后，将kbf4晶体取出，然后经过烘干后可以外售，还能得到高纯度氯化氢气体，有良好的经济效益。而在复洗腔体4洗涤经过抽离装置14分离后的尾气，需要先通过第一抽气泵26将尾气抽到复洗腔体4，经过充分洗涤，再送入到前端处理腔体6内。为了避免在复洗腔体4内的第二洗涤液充分洗涤尾气后，在通过第二抽气泵29抽到前端处理腔体6内会将第二洗涤液吸入到气体输出管路27中和/或前端处理腔体6内，从而设置了防溢流结构32。
56.本发明中，在尾气经过第二洗涤液充分洗涤后，此时通过观察气压阀28可以选择
第二抽气泵29启停，将尾气吸入到前端处理腔体6内，而第二抽气泵29吸气时，当前端处理腔体6内压力变小，从而将封堵球头34逐渐吸向缺口36，当完全适配时，第二洗涤液液面低于封堵球头34，此时尾气无法通过输出管39进入到气体输出管路27中和/或前端处理腔体6内，从而避免了第二洗涤液减少或与前端处理腔体6内放置的第三洗涤液混合。
57.本发明中，前端处理腔体6内放置第三洗涤液，可采用饱和食盐水溶液，可以大量洗涤剩余的氯化氢气体，然后为了进一步的洗涤，可以将前端处理腔体6气体(或混合液)在处理管路30上的第三开关阀31打开，从而再次通过后端处理腔体7进行处理，而后端处理腔体7内放置水溶液作为第四洗涤液，从而可以将残余氯化氢气体过滤，以实现尾气的绿色处理和排放。
58.具体的，所述后端腔体5和初洗腔体3和复洗腔体4预留有加液管48，所述初洗腔体3内安装有加热器44。通过加液管48可以补充洗涤过程中消耗的洗涤液或水溶液。
59.本发明，尾气(含hf、hcl气体)经过尾气管46被输送到初洗腔体3内，通过设置过滤塔8可以将caf2沉淀从位于初洗腔体3内的溶液中滤去，经过过滤后的第一洗涤液还可被输送到抽离装置14中，将洗涤滤去氟化氢气体后的尾气分离出去，然后将经过滤后的溶液重新喷入到初洗腔体3内进行循环使用，可以有效的节约洗涤溶液的用量。经过循环泵13泵入的第一洗涤液进入到抽离装置14内，从而实现了将第一洗涤液和气体从混合状态变为分离状态。然后通过气体输入管路25上的第一抽气泵26从而可以将尾气重新输送到复洗腔体4内进行再次洗涤可以彻底除去氟化氢，从而使尾气中剩余氯化氢气体。以便于后端腔体5将氯化氢气体除去。在尾气经过复洗腔体4内的第二洗涤液充分洗涤后，此时通过第二抽气泵29，将尾气吸入到前端处理腔体6内，前端处理腔体6内放置第三洗涤液，可以大量洗涤剩余的氯化氢气体，然后为了进一步的洗涤，通过后端处理腔体7内放置的第四洗涤液进行处理，从而可以将残余氯化氢气体过滤，以实现尾气的绿色处理和排放。本发明，操作方便易行，装置简易，脱含氯、脱含氟尾气率高，工艺过程简单，绿色环保，且具有良好的经济效益。
60.本发明，其余未叙述部分均可与现有技术相同、或为公知技术或可采用现有技术加以实现，此处不再详述。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。