一种氯乙烯尾气处理系统的制作方法

    技术2023-12-01  166


    技术领域:

    本实用新型涉及一种处理系统,特别涉及一种氯乙烯尾气处理系统。



    背景技术:

    目前国内的企业一般均采用电石法生产氯乙烯,即电石与水反应生成乙炔气体,乙炔气体和氯化氢气体混合反应得到粗氯乙烯气体,但是在粗氯乙烯气体中往往含有乙炔、氢气、二氯乙烷等轻重组分杂质,需要经过精馏过程除去杂质才能得到纯度高的精氯乙烯;目前氯乙烯的精馏过程主要是粗氯乙烯气体进入全凝器中冷凝,使大部分氯乙烯气体液化,液化的氯乙烯经脱水装置脱水后送入低沸塔中蒸馏,未液化的尾气则进入尾气冷凝器中通过温度为-35℃的冷冻盐水冷凝,未冷凝的气体被送到变压吸附装置中进行尾气处理;冷凝液则流入到回流罐中,接着被送到低沸塔中蒸馏;低沸塔塔底的不含轻组分的氯乙烯液体被送到高沸塔中进行蒸馏,塔顶得到高纯度的氯乙烯气体回收到气柜中;采用上述精馏过程存在以下问题:1、给尾气冷凝器的冷介质管中通入-35℃的冷冻盐水与冷介质管外的尾气进行换热,但是使用长时间之后极易造成尾气中的水分在冷介质管外壁结冰,进而导致冷冻盐水与尾气换热面积降低,影响冷冻盐水与尾气的换热,进而导致尾气冷凝器热介质出口的冷凝液温度升高,降低了对尾气的冷凝效率,导致大量的尾气进入变压吸附装置中,增加了变压吸附装置的工作负荷,影响变压吸附装置的使用寿命,同时也造成氯乙烯的回收效果不佳,以及氯乙烯浪费的现象;2、通过尾气对冷介质管外壁的结冰进行溶化,将所融化的水分与冷凝液直接通入到低沸塔之后,水和氯乙烯过氧化物会生成酸性物质,进而酸性物质会腐蚀钢铁设备生成铁离子,直接影响了聚合后的聚氯乙烯的品质。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种连接关系简单,提高尾气冷凝效率,且可脱去氯乙烯单体中水的一种氯乙烯尾气处理系统。

    本实用新型由如下技术方案实施:一种氯乙烯尾气处理系统,其包括全凝器、脱水装置、低沸塔、第一尾气冷凝器、第二尾气冷凝器、回流罐、变压吸附装置、冷冻盐水源、第一盐水循环泵、第二盐水循环泵和控制器;所述全凝器的排液口与所述脱水装置的进液口通过管道连通,所述脱水装置的出料口与所述低沸塔的进液口通过管道连通;所述全凝器的出气口分别与所述第一尾气冷凝器和所述第二尾气冷凝器的热介质进口通过管道连通,在所述全凝器与所述第一尾气冷凝器之间的管道上设置有第一电磁阀;在所述全凝器与所述第二尾气冷凝器之间的管道上设置有第二电磁阀;所述第一尾气冷凝器的热介质出口分别与所述回流罐的进液口和所述第二尾气冷凝器的热介质进口通过管道连通;所述第二尾气冷凝器的热介质出口分别与所述回流罐的进液口和所述第一尾气冷凝器的热介质进口通过管道连通;在所述第一尾气冷凝器与所述回流罐之间的管道上依次设置有第一温度传感器和第一关断阀;所述第二尾气冷凝器与所述回流罐之间的管道上依次设置有第二温度传感器和第二关断阀;在所述第一尾气冷凝器的热介质出口与所述第二尾气冷凝器的热介质进口之间的管道上设置有第一截止阀;在所述第二尾气冷凝器的热介质出口与所述第一尾气冷凝器的热介质进口之间的管道上设置有第二截止阀;所述回流罐的出液口与所述低沸塔的进液口通过管道连通;所述第一尾气冷凝器和所述第二尾气冷凝器的排气口均与所述变压吸附装置的进气口通过管道连通;所述冷冻盐水源的出水口分别与所述第一盐水循环泵和所述第二盐水循环泵的进水口通过管道连通;所述第一盐水循环泵的出水口与所述第一尾气冷凝器的冷介质入口通过管道连通,所述第一尾气冷凝器的冷介质出口与所述冷冻盐水源的进水口通过管道连通;所述第二盐水循环泵的出水口与所述第二尾气冷凝器的冷介质入口通过管道连通,所述第二尾气冷凝器的冷介质出口与所述冷冻盐水源的进水口通过管道连通;所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号输出端均与所述控制器的信号输入端信号连接;所述控制器的信号输出端分别与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第一盐水循环泵、所述第二盐水循环泵、所述第一关断阀,所述第二关断阀,所述第一截止阀和所述第二截止阀的信号输入端信号连接。

    进一步的,其还包括排水罐;所述第一尾气冷凝器的热介质出口和所述第二尾气冷凝器的热介质出口均与所述排水罐的进水口通过管道连通;在所述第一尾气冷凝器与所述排水罐之间的管道上设置有第一排水阀,在所述第二尾气冷凝器与所述排水罐之间的管道上设置有第二排水阀。

    本实用新型的优点:1、本实用新型连接关系简单,易实现;通过第一温度传感器和第二温度传感器检测第一尾气冷凝器和第二尾气冷凝器的热介质出口处的冷凝液温度,来控制第一盐水循环泵和第二盐水循环泵的启停,当第一温度传感器检测到的温度高于温度设定值时,控制器控制第一盐水循环泵停止,第一关断阀关闭,第二盐水循环泵启动,第一截止阀打开,第二关断阀打开,冷冻盐水开始通入到第二尾气冷凝器中,不再通入到第一尾气冷凝器中,全凝器排出的尾气依然通入到第一尾气冷凝器和第二尾气冷凝器中,将尾气通入到第一尾气冷凝器中用于熔化第一尾气冷凝器的冷介质管外壁的冰,然后随着全凝器排出的尾气通入到第二尾气冷凝器中与冷冻盐水换热,并且第二温度传感器时刻检测冷凝液的温度,当温度高于设定值时,控制器控制第二盐水循环泵停止,第二关断阀关闭,第一盐水循环泵启动,第一关断阀打开,第二截止阀打开,尾气依然通入到第一尾气冷凝器和第二尾气冷凝器中,将尾气通入到第二尾气冷凝器中用于熔化第二尾气冷凝器的冷介质管外壁的冰,然后随着全凝器排出的尾气通入到第一尾气冷凝器中与冷冻盐水换热,实现了冷凝尾气的同时,对冷介质管壁进行了化冰,提高了尾气冷凝的效率,减少了通入变压吸附装置的尾气量,降低了变压吸附装置的工作负荷,提高了变压吸附装置的使用寿命,同时保证了氯乙烯的回收,避免了氯乙烯的浪费;2、当第一尾气冷凝器处于化冰状态时,工作人员定时打开第一排水阀,将化掉的水排放到排水罐中,脱去氯乙烯单体中的水,当第二尾气冷凝器处于化冰状态时,工作人员定时打开第二排水阀,将化掉的水排放到排水罐中,脱去氯乙烯单体中的水,进而避免出现酸性物质腐蚀钢铁设备生成铁离子,保证了聚合后的聚氯乙烯的品质。

    附图说明:

    为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本实用新型实施例的设备连接示意图。

    图2为本实用新型实施例的系统控制框图。

    全凝器1,脱水装置2,低沸塔3,第一尾气冷凝器4,第二尾气冷凝器5,回流罐6,变压吸附装置7,冷冻盐水源8,第一盐水循环泵9,第二盐水循环泵10,控制器11,排水罐12,第一电磁阀13,第二电磁阀14,第一温度传感器15,第二温度传感器16,第一关断阀17,第二关断阀18,第一截止阀19,第二截止阀20,第一排水阀21,第二排水阀22。

    具体实施方式:

    如图1-图2所示,一种氯乙烯尾气处理系统,其包括全凝器1、脱水装置2、低沸塔3、第一尾气冷凝器4、第二尾气冷凝器5、回流罐6、变压吸附装置7、冷冻盐水源8、第一盐水循环泵9、第二盐水循环泵10、控制器11和排水罐12;全凝器1的排液口与脱水装置2的进液口通过管道连通,脱水装置2的出料口与低沸塔3的进液口通过管道连通;全凝器1的出气口分别与第一尾气冷凝器4和第二尾气冷凝器5的热介质进口通过管道连通,在全凝器1与第一尾气冷凝器4之间的管道上设置有第一电磁阀13;在全凝器1与第二尾气冷凝器5之间的管道上设置有第二电磁阀14;第一尾气冷凝器4的热介质出口分别与回流罐6的进液口和第二尾气冷凝器5的热介质进口通过管道连通;第二尾气冷凝器5的热介质出口分别与回流罐6的进液口和第一尾气冷凝器4的热介质进口通过管道连通;在第一尾气冷凝器4与回流罐6之间的管道上依次设置有第一温度传感器15和第一关断阀17;第二尾气冷凝器5与回流罐6之间的管道上依次设置有第二温度传感器16和第二关断阀18;在第一尾气冷凝器4的热介质出口与第二尾气冷凝器5的热介质进口之间的管道上设置有第一截止阀19;在第二尾气冷凝器5的热介质出口与第一尾气冷凝器4的热介质进口之间的管道上设置有第二截止阀20;第一尾气冷凝器4的热介质出口和第二尾气冷凝器5的热介质出口均与排水罐12的进水口通过管道连通;在第一尾气冷凝器4与排水罐12之间的管道上设置有第一排水阀21,在第二尾气冷凝器5与排水罐12之间的管道上设置有第二排水阀22。

    回流罐6的出液口与低沸塔3的进液口通过管道连通;第一尾气冷凝器4和第二尾气冷凝器5的排气口均与变压吸附装置7的进气口通过管道连通;冷冻盐水源8的出水口分别与第一盐水循环泵9和第二盐水循环泵10的进水口通过管道连通;第一盐水循环泵9的出水口与第一尾气冷凝器4的冷介质入口通过管道连通,第一尾气冷凝器4的冷介质出口与冷冻盐水源8的进水口通过管道连通;第二盐水循环泵10的出水口与第二尾气冷凝器5的冷介质入口通过管道连通,第二尾气冷凝器5的冷介质出口与冷冻盐水源8的进水口通过管道连通;第一温度传感器15和第二温度传感器16的信号输出端均与控制器11的信号输入端信号连接;控制器11的信号输出端分别与第一电磁阀13、第二电磁阀14、第一盐水循环泵9、第二盐水循环泵10、第一关断阀17、第二关断阀18、第一截止阀19和第二截止阀20的信号输入端信号连接。

    工作原理:首先通过控制器11控制第一电磁阀13、第一关断阀17和第一盐水循环泵9打开,全凝器1冷凝后的尾气通入到第一尾气冷凝器4中与冷冻盐水换热冷凝,换热冷凝后的冷凝液流回到回流罐6中,气体则通入到变压吸附装置7中进行尾气处理,第一温度传感器15检测从第一尾气冷凝器4热介质出口出来进入到回流罐6中的冷凝液的温度值,并将温度信号传输到控制器11,当所测到的温度值高于控制器11上所设定的温度值时,控制器11控制第一盐水循环泵9和第一关断阀17关闭,第二电磁阀14、第一截止阀19、第二关断阀18和第二盐水循环泵10打开,第二温度传感器16开始工作,同时第一温度传感器15停止工作,经过全凝器1冷凝后的尾气同时通入到第一尾气冷凝器4和第二尾气冷凝器5中,通入到第一尾气冷凝器4中的尾气用于溶解第一尾气冷凝器4的冷介质管管壁上的冰,溶解完后再与全凝器1排出的尾气通入到第二尾气冷凝器5中与冷冻盐水换热冷凝,换热冷凝后的冷凝液流回到回流罐6中,第一尾气冷凝器4和第二尾气冷凝器5排出的不凝气体则通入到变压吸附装置7中进行尾气处理,第二温度传感器16检测从第二尾气冷凝器5热介质出口出来进入到回流罐6中的冷凝液的温度值,并将温度信号传输到控制器11,当所测到的温度值高于控制器11上所设定的温度值时,控制器11控制第二盐水循环泵10、第一截止阀19和第二关断阀18关闭,第二截止阀20、第一关断阀17和第一盐水循环泵9打开,第一温度传感器15开始工作,同时第二温度传感器16停止工作,经过全凝器1冷凝后的尾气同时通入到第一尾气冷凝器4和第二尾气冷凝器5中,通入到第二尾气冷凝器5中的尾气用于溶解第二尾气冷凝器5的冷介质管管壁上的冰,溶解完后再与全凝器1排出的尾气通入到第一尾气冷凝器4中与冷冻盐水换热冷凝,换热冷凝后的冷凝液流回到回流罐6中,第一尾气冷凝器4和第二尾气冷凝器5排出的不凝气体则通入到变压吸附装置7中进行尾气处理,如此循环往复;回流罐6内的冷凝液定期送回到低沸塔3中,实现了冷凝尾气的同时,对冷介质管壁进行了化冰,提高了尾气冷凝的效率,减少了通入变压吸附装置7的尾气量,降低了变压吸附装置7的工作负荷,提高了变压吸附装置7的使用寿命,同时保证了氯乙烯的回收,避免了氯乙烯的浪费。

    当第一尾气冷凝器4处于化冰状态时,工作人员定时打开第一排水阀21,将化掉的水排放到排水罐12中,脱去氯乙烯单体中的水,当第二尾气冷凝器5处于化冰状态时,工作人员定时打开第二排水阀22,将化掉的水排放到排水罐12中,脱去氯乙烯单体中的水,进而避免出现酸性物质腐蚀钢铁设备生成铁离子,保证了聚合后的聚氯乙烯的品质;排水罐12的水定期送到污水处理站进行生化处理,本实用新型结构简单,易实现。

    以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种氯乙烯尾气处理系统,其特征在于,其包括全凝器、脱水装置、低沸塔、第一尾气冷凝器、第二尾气冷凝器、回流罐、变压吸附装置、冷冻盐水源、第一盐水循环泵、第二盐水循环泵和控制器;所述全凝器的排液口与所述脱水装置的进液口通过管道连通,所述脱水装置的出料口与所述低沸塔的进液口通过管道连通;所述全凝器的出气口分别与所述第一尾气冷凝器和所述第二尾气冷凝器的热介质进口通过管道连通,在所述全凝器与所述第一尾气冷凝器之间的管道上设置有第一电磁阀;在所述全凝器与所述第二尾气冷凝器之间的管道上设置有第二电磁阀;所述第一尾气冷凝器的热介质出口分别与所述回流罐的进液口和所述第二尾气冷凝器的热介质进口通过管道连通;所述第二尾气冷凝器的热介质出口分别与所述回流罐的进液口和所述第一尾气冷凝器的热介质进口通过管道连通;在所述第一尾气冷凝器与所述回流罐之间的管道上依次设置有第一温度传感器和第一关断阀;所述第二尾气冷凝器与所述回流罐之间的管道上依次设置有第二温度传感器和第二关断阀;在所述第一尾气冷凝器的热介质出口与所述第二尾气冷凝器的热介质进口之间的管道上设置有第一截止阀;在所述第二尾气冷凝器的热介质出口与所述第一尾气冷凝器的热介质进口之间的管道上设置有第二截止阀;所述回流罐的出液口与所述低沸塔的进液口通过管道连通;所述第一尾气冷凝器和所述第二尾气冷凝器的排气口均与所述变压吸附装置的进气口通过管道连通;所述冷冻盐水源的出水口分别与所述第一盐水循环泵和所述第二盐水循环泵的进水口通过管道连通;所述第一盐水循环泵的出水口与所述第一尾气冷凝器的冷介质入口通过管道连通,所述第一尾气冷凝器的冷介质出口与所述冷冻盐水源的进水口通过管道连通;所述第二盐水循环泵的出水口与所述第二尾气冷凝器的冷介质入口通过管道连通,所述第二尾气冷凝器的冷介质出口与所述冷冻盐水源的进水口通过管道连通;所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号输出端均与所述控制器的信号输入端信号连接;所述控制器的信号输出端分别与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第一盐水循环泵、所述第二盐水循环泵、所述第一关断阀,所述第二关断阀,所述第一截止阀和所述第二截止阀的信号输入端信号连接。

    2.根据权利要求1所述的一种氯乙烯尾气处理系统,其特征在于,其还包括排水罐;所述第一尾气冷凝器的热介质出口和所述第二尾气冷凝器的热介质出口均与所述排水罐的进水口通过管道连通;在所述第一尾气冷凝器与所述排水罐之间的管道上设置有第一排水阀,在所述第二尾气冷凝器与所述排水罐之间的管道上设置有第二排水阀。

    技术总结
    本实用新型公开了一种氯乙烯尾气处理系统,其包括全凝器、脱水装置、低沸塔、第一尾气冷凝器、第二尾气冷凝器、回流罐、变压吸附装置、冷冻盐水源、第一盐水循环泵、第二盐水循环泵和控制器;有益效果:本实用新型连接关系简单,易实现;实现了冷凝尾气的同时,对冷介质管壁进行了化冰,提高了尾气冷凝的效率,减少了通入变压吸附装置的尾气量,降低了变压吸附装置的工作负荷,提高了变压吸附装置的使用寿命,同时保证了氯乙烯的回收,避免了氯乙烯的浪费;脱去氯乙烯单体中的水,避免出现酸性物质腐蚀钢铁设备生成铁离子,保证了聚合后的聚氯乙烯的品质。

    技术研发人员:乔丽霞;杨振东;吕峰;何秀梅;王武俊;杨巴特尔;刘晓伟;王晓宇;刘兆霞;奇晓春
    受保护的技术使用者:内蒙古亿利化学工业有限公司
    技术研发日:2019.05.23
    技术公布日:2020.03.31

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