氯化聚乙烯生產所產生的稀鹽酸的蒸發濃縮系統及工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工企業廢物資源化技術領域，具體涉及一種氯化聚乙烯生產所產生的稀鹽酸的蒸發濃縮工藝。
【背景技術】
[0002]以氯堿工業為基礎的大型氯化聚乙烯企業所產生的稀鹽酸(5?10% )的處理屬于世界性難題。國內某氯化聚乙烯企業(12萬噸CPE/a)所產生的稀鹽酸被當作廢酸水經過堿性物質(石灰石或電石渣)的中和處理后排放，所需費用大約為700萬元/a，不僅增加了企業的經濟負擔，而且是巨大的資源浪費。因此，開發適合的稀鹽酸回收技術，使之資源化，實現廢鹽酸零排放，具有良好的經濟效益，也可以促進企業節能減排。
[0003]蒸發濃縮是稀鹽酸的首選處理方法，但由于能耗太高、經濟上不合算而無法付諸實施；也就是說針對氯化聚乙烯企業生產所產生的稀鹽酸，國內外尚未有蒸發濃縮處理工藝的報道。基于熱的綜合利用原則，將稀鹽酸蒸發濃縮與氯化聚乙烯生產的供熱相結合，在充分利用生產廢熱的基礎上，補充較少能耗，實現稀鹽酸蒸發濃縮，濃縮后鹽酸可直接用于生產。因此，本發明屬于典型的“以廢治廢、節能減排”工藝。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種氯化聚乙烯生產所產生的稀鹽酸的蒸發濃縮工藝，即將稀鹽酸蒸發濃縮與氯化聚乙烯生產供熱相結合，在充分利用生產廢熱的基礎上，補充較少能耗，實現稀鹽酸蒸發濃縮回收。
[0005]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0006]本發明的系統包括分別與聚乙稀、氯氣、鹽酸、第二混合器出來的熱蒸汽管路相連的氯化釜，氯化釜的物料出口依次與過濾器、離心機、干燥器相連，干燥器分別與旋風分離器、工藝風發生器管路相連，干燥器出來的氯化聚乙烯回收磨粉包裝；從氯化釜出來的廢熱蒸汽管路與第一混合器相連，從干燥器出來的廢熱通過管路與第一混合器相連；從第一混合器出來的廢熱蒸汽管路與換熱器的熱流體入口相連，冷凝水管路分別與換熱器熱流體出口及過濾器相連；離心機離心得到的稀酸水經過管路與過濾器相連；從過濾器出來的稀酸經過管路與換熱器冷流體入口相連，稀酸預熱后從換熱器冷流體出口流出經過管路與蒸發器物料入口相連；從蒸發器蒸發出來的低溫蒸汽經過管路與堿洗池入口相連，堿洗池出來的低溫蒸汽經過管路與第二混合器相連；從蒸發器出來的濃酸回收；蒸汽鍋爐產生的高溫蒸汽通過管路與第二混合器相連，第二混合器出來的熱蒸汽經過管路分別與氯化釜、蒸發器的熱蒸汽入口及工藝風發生器的熱蒸汽入口相連；通入工藝風發生器的熱蒸汽用于空氣加熱，換熱后成為低溫回流蒸汽經過管道與蒸汽鍋爐相連；通入蒸發器的熱蒸汽用于稀酸的蒸發濃縮，換熱后成為冷凝水回收；通入氯化釜的熱蒸汽用于氯化反應加熱，換熱后成為廢熱蒸汽通過管路與第一混合器相連；風機輸送出的空氣進入工藝風發生器加熱后成為熱風，熱風經過管道與干燥器相連，用于氯化聚乙烯的干燥，隨后成為廢熱，通過管道送入第一混合器。
[0007]所述的工藝風發生器的回流蒸汽經管路與高溫蒸汽鍋爐相連。
[0008]本發明的工藝如下:首先，氯化釜中氯化反應后得到的廢熱蒸汽與干燥器出來的以熱風為主的廢熱經第一混合器后混合后成為新蒸汽熱源，供應過濾器出來的稀酸蒸發濃縮前的預熱，預熱后的稀酸進入蒸發器通過熱蒸汽加熱蒸發濃縮得到濃酸；蒸發出來的低溫蒸氣經堿洗后與鍋爐產生的高溫蒸汽混合，形成氯化釜與工藝風正常生產供熱所需要的熱蒸汽和蒸發器蒸發濃縮稀酸所需要的熱蒸汽，蒸發器出來的冷凝水直接外排或作為過濾器沖洗補充水。
[0009]本發明基于熱的綜合利用原則，將稀鹽酸蒸發濃縮與氯化聚乙烯生產的供熱相結合，在充分利用生產廢熱的基礎上，補充較少能耗，實現稀鹽酸蒸發濃縮，濃縮后鹽酸可直接用于生產；因此，本發明屬于典型的“以廢治廢、節能減排”工藝。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0012]參見圖，本發明的系統包括分別與聚乙稀、氯氣、鹽酸、第二混合器出來的熱蒸汽管路相連的氯化釜，氯化釜的物料出口依次與過濾器、離心機、干燥器相連，干燥器分別與旋風分離器、工藝風發生器管路相連，干燥器出來的氯化聚乙烯回收磨粉包裝；從氯化釜出來的廢熱蒸汽管路與第一混合器相連，從干燥器出來的廢熱通過管路與第一混合器相連；從第一混合器出來的廢熱蒸汽管路與換熱器的熱流體入口相連，冷凝水管路分別與換熱器熱流體出口及過濾器相連；離心機離心得到的稀酸水經過管路與過濾器相連；從過濾器出來的稀酸經過管路與換熱器冷流體入口相連，稀酸預熱后從換熱器冷流體出口流出經過管路與蒸發器物料入口相連；從蒸發器蒸發出來的低溫蒸汽經過管路與堿洗池入口相連，堿洗池出來的低溫蒸汽經過管路與第二混合器相連；從蒸發器出來的濃酸回收；蒸汽鍋爐產生的高溫蒸汽通過管路與第二混合器相連，第二混合器出來的熱蒸汽經過管路分別與氯化釜、蒸發器的熱蒸汽入口及工藝風發生器的熱蒸汽入口相連；通入工藝風發生器的熱蒸汽用于空氣加熱，換熱后成為低溫回流蒸汽經過管道與蒸汽鍋爐相連；通入蒸發器的熱蒸汽用于稀酸的蒸發濃縮，換熱后成為冷凝水回收；通入氯化釜的熱蒸汽用于氯化反應加熱，換熱后成為廢熱蒸汽通過管路與第一混合器相連；風機輸送出的空氣進入工藝風發生器加熱后成為熱風，熱風經過管道與干燥器相連，用于氯化聚乙烯的干燥，隨后成為廢熱，通過管道送入第一混合器。
[0013]首先，氯化釜中氯化反應后得到的廢熱蒸汽(110?150°C )與干燥器出來的以熱風為主的廢熱(90?110°C )經第一混合器后混合后成為(100?120°C )新蒸汽熱源，供應過濾器出來的質量分數為5?9%稀鹽酸(O?30°C )蒸發濃縮前的預熱，預熱后的稀酸(50?60°C )進入蒸發器通過熱蒸汽加熱蒸發濃縮得到質量分數為18?22%的濃酸；蒸發出來的70?90°C低溫蒸氣(含有極少量的氯化氫)經堿洗后與溫度為380?420°C高溫蒸汽混合，形成氯化釜與工藝風正常生產供熱所需要的熱蒸汽(180?220°C )和蒸發器需要的熱蒸汽(180?220°C )。蒸發器出來的冷凝水直接外排或作為過濾器沖洗補充水。
[0014]某企業生產氯化聚乙烯10萬t/a。氯化釜與工藝風加熱所需要的熱蒸汽溫度為2000C，0.8MPa，28t/h，24.5萬t/a ;氯化釜排出的廢熱蒸汽為130°C，常壓，14t/h，干燥器排出的廢熱為100°C，常壓；產生質量分數為7%稀鹽酸30t/h，27萬t/a需要堿中和處理。
[0015]初步計算表明，合并了稀鹽酸蒸發濃縮系統之后的高溫蒸汽400°C，1.23MPa，30t/h，36.3萬t/a。質量分數為7%稀鹽酸為0°C (按冬季溫度核算)，30t/h ;氯化釜排出的廢熱蒸汽與干燥器排出的廢熱混合后形成的新蒸汽為115°C，常壓，15?16t/h。經換熱器預熱后的質量分數為7%稀鹽酸溫度為60°C，進入蒸發器(真空度0.053MPa)升溫至80°C進行蒸發濃縮；控制回收鹽酸質量分數20%，8t/h ;產生的低溫蒸汽(80°C，0.053MPa，22t/h)經過堿洗池(NaOH溶液)中和去除所含微量的HCl，隨后與400°C，1.23MPa，30t/h的高溫蒸汽混合，變成0.8MPa，200°C熱蒸汽，52t/h分別用于氯化釜加熱(14t/h)、工藝風供熱(14t/h)以及蒸發器加熱(24t/h)。當堿洗設備中堿洗液pH接近中性時排入電解槽。
[0016]回收鹽酸(質量分數20% )可直接用于氯化釜的氯化反應，也可再通入氯化氫制成工業濃鹽酸(質量分數30?35%)出售，經濟效益顯著。
【主權項】
1.氯化聚乙烯生產所產生的稀鹽酸的蒸發濃縮系統，其特征在于:包括分別與聚乙稀、氯氣、鹽酸、第二混合器出來的熱蒸汽管路相連的氯化釜，氯化釜的物料出口依次與過濾器、離心機、干燥器相連，干燥器分別與旋風分離器、工藝風發生器管路相連，干燥器出來的氯化聚乙烯回收磨粉包裝；從氯化釜出來的廢熱蒸汽管路與第一混合器相連，從干燥器出來的廢熱通過管路與第一混合器相連；從第一混合器出來的廢熱蒸汽管路與換熱器的熱流體入口相連，冷凝水管路分別與換熱器熱流體出口及過濾器相連；離心機離心得到的稀酸水經過管路與過濾器相連；從過濾器出來的稀酸經過管路與換熱器冷流體入口相連，稀酸預熱后從換熱器冷流體出口流出經過管路與蒸發器物料入口相連；從蒸發器蒸發出來的低溫蒸汽經過管路與堿洗池入口相連，堿洗池出來的低溫蒸汽經過管路與第二混合器相連；從蒸發器出來的濃酸回收；蒸汽鍋爐產生的高溫蒸汽通過管路與第二混合器相連，第二混合器出來的熱蒸汽經過管路分別與氯化釜、蒸發器的熱蒸汽入口及工藝風發生器的熱蒸汽入口相連；通入工藝風發生器的熱蒸汽用于空氣加熱，換熱后成為低溫回流蒸汽經過管道與蒸汽鍋爐相連；通入蒸發器的熱蒸汽用于稀酸的蒸發濃縮，換熱后成為冷凝水回收；通入氯化釜的熱蒸汽用于氯化反應加熱，換熱后成為廢熱蒸汽通過管路與第一混合器相連；風機輸送出的空氣進入工藝風發生器加熱后成為熱風，熱風經過管道與干燥器相連，用于氯化聚乙烯的干燥，隨后成為廢熱，通過管道送入第一混合器。2.根據權利要求1所述的生產氯化聚乙烯所產生的稀鹽酸的蒸發濃縮系統，其特征在于:所述的工藝風發生器的回流蒸汽經管路與高溫蒸汽鍋爐相連。3.一種氯化聚乙烯生產所產生的稀鹽酸的蒸發濃縮工藝，其特征在于:首先，氯化釜中氯化反應后得到的廢熱蒸汽與干燥器出來的熱風為主的廢熱經第一混合器混合后成為新蒸汽熱源，供應過濾器出來的稀酸蒸發濃縮前的預熱，預熱后的稀酸進入蒸發器通過熱蒸汽加熱蒸發濃縮得到濃酸；蒸發出來的低溫蒸氣經堿洗后與鍋爐產生的高溫蒸汽混合，形成氯化釜與工藝風正常生產供熱所需要的熱蒸汽和蒸發器蒸發濃縮稀酸所需要的熱蒸汽，蒸發器出來的冷凝水直接外排或作為過濾器沖洗補充水。
【專利摘要】本發明涉及氯化聚乙烯生產所產生的稀鹽酸的蒸發濃縮系統及工藝；化工生產所產生稀鹽酸處理屬于世界性難題，蒸發濃縮是稀鹽酸處理的首選方法，但由于能耗太高、經濟上不合算而無法付諸實施；本發明根據熱能綜合利用原則，將氯化聚乙烯生產所產生的稀鹽酸的蒸發濃縮系統與氯化聚乙烯正常生產并網，即在充分利用氯化聚乙烯生產所產生的廢熱基礎上，再補充少量的能耗，完成氯化聚乙烯生產所產生的稀鹽酸蒸發濃縮；本發明屬于典型的“以廢治廢、節能減排”工藝。
【IPC分類】B01D1/00, F27D17/00, C01B7/07, B01D1/30
【公開號】CN105169727
【申請號】
【發明人】孫根行, 郭睿, 孫永會
【申請人】陜西科技大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月9日