一种含氯废气处理系统技术方案

本发明专利技术属于高温熔盐冶金技术领域，具体涉及一种含氯废气处理系统，用于处理氯化反应器产生的第一废气，第一废气是含氯气的废气；该系统包括液氯气化装置、碱液吸收装置、氯化反应器、冷凝器、氯气储罐、负压排气装置、液氮储罐；冷凝器将第一废气中的氯气冷凝为液氯并输出；液氯气化装置将液氯变为氯气送至氯气储罐；氯气储罐将氯气变为液氯储存并产生氯气送至氯化反应器参与反应；碱液吸收装置将冷凝器排出的第二废气处理成第三废气送至负压排气装置排放，第二废气是冷凝处理后的第一废气；液氮储罐为冷凝器提供液氮，液氮产生的氮气依次用于冷凝器降温、液氯气化装置升温、氯气储罐降温、参与氯化反应器内的反应。

A chlorine containing waste gas treatment system

【技术实现步骤摘要】
一种含氯废气处理系统
本专利技术属于高温熔盐冶金
，具体涉及一种含氯废气处理系统。
技术介绍
在金属冶金中的氯化冶金过程中，常往反应物中加入氯化试剂，使待提取金属的氧化物转化为氯化物。氯化剂的活性很强，可使氧化物转变为氯化物。高温熔盐因其导电性好、蒸汽压低、粘度低、及热容量大等优点，常用作冶金工业中的化学反应介质。氧化物经氯化后，在熔盐介质中能比较容易达到金属分离、提纯、富集和精炼等目的，因此，氯化冶金在冶金领域中得到了较广泛的应用。在金属冶金及乏燃料干法后处理中常使用氯气作为氯化剂，氯化过程中产生的废气中含有未反应完全的氯气、二氧化碳和粉尘。目前，含氯废气主要通过碱液吸收处理，这需要消耗大量的碱液，而碱液吸收处理氯化处理乏燃料后的废气，将产生大量的放射性废液。含氯废气的处理对乏燃料干法后处理的发展带来了一定困难。
技术实现思路
本专利技术是为解决背景和技术中所述的问题，提出一种废气处理系统，可对含氯气的废气进行处理，将废气中的氯气液化循环利用，并充分利用氮气冷却剂的冷量。实现氯化冶金过程中废气的有效处理，并减少碱性废液的产生量。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是一种含氯废气处理系统，用于对进行高温熔盐冶金氯化反应的氯化反应器所产生的第一废气进行处理，所述第一废气是指含氯气的废气，其中，包括连接有液氯气化装置和碱液吸收装置、并与所述氯化反应器相连的冷凝器，所述液氯气化装置还连接氯气储罐，所述氯气储罐还连接所述氯化反应器，所述碱液吸收装置还连接负压排气装置；r>所述冷凝器用于对所述氯化反应器产生的所述第一废气进行冷凝处理，使所述第一废气中的所述氯气被冷凝液化为液氯；所述液氯气化装置用于将所述冷凝器得到的所述液氯气化为氯气后输送至所述氯气储罐；所述氯气储罐用于将所述液氯气化装置输送来的所述氯气再次液化为液氯并储存，所述氯气储罐内的所述液氯所产生的氯气被输送至所述氯化反应器再次参与所述高温熔盐冶金氯化反应；所述碱液吸收装置用于对所述冷凝器排出的第二废气进行吸收处理，生成第三废气，所述第二废气是指冷凝处理后的所述第一废气；所述负压排气装置用于对所述碱液吸收装置排出的所述第三废气进行排放；还包括为所述冷凝器的冷凝处理提供液氮的液氮储罐，所述液氮产生的氮气依次用于所述冷凝器的降温、所述液氯气化装置的升温、所述氯气储罐的降温、所述氯化反应器的所述高温熔盐冶金氯化反应。进一步，所述冷凝器的内部设有若干块间隔设置的用于所述冷凝处理的换热板和位于所述冷凝器的底部的液氯储罐，当所述第一废气通过所述换热板时，所述氯气被低温的所述换热板冷凝液化为所述液氯并落入所述液氯储罐中；各个所述换热板内设有相互连通的内部管路，在所述换热板的内部管路的入口设有第十二管道，在所述换热板的内部管路的出口设有第十三管道；所述液氮储罐内的液氮通过第十管道输出；所述第十管道上设有第五阀门；在所述第十管道与所述冷凝器之间设有液氮气化装置，用于将所述液氮转换为低温的氮气；所述液氮气化装置的输入一端通过第十一管道连接所述第十管道，用于获得所述液氮；所述液氮气化装置的输出一端通过所述第十二管道与所述换热板的内部管路的入口相连，用于向所述换热板内输入所述低温的氮气，实现对所述换热板的降温，也就是实现对所述冷凝器的降温；所述第十一管道上设有第四阀门，所述第十一管道连接在所述第五阀门与所述液氮储罐之间的所述第十管道上。进一步，还包括连接在所述氯化反应器与所述冷凝器之间的干燥器，所述氯化反应器通过第一管道连接所述干燥器的输入一端，所述冷凝器通过第二管道连接所述干燥器的输出一端，所述干燥器内设有干燥剂，所述第一废气通过所述第一管道进入所述干燥器进行干燥后，通过所述第二管道进入所述冷凝器内；所述干燥器的表层设有第一空腔，所述第一空腔的入口与所述第十三管道相连，所述第一空腔的出口通过第十四管道连接所述液氯气化装置，所述氮气通过所述第一空腔，实现对所述干燥器的降温，也就是对所述干燥器内的所述第一废气的降温；在所述第十四管道上设有循环泵，所述循环泵使所述第十四管道内形成压差，促使所述氮气流通通畅。进一步，所述液氯气化装置内部分为上空腔和下空腔两部分，所述上空腔的入口通过第六管道与所述冷凝器内的所述液氯储罐的液氯出口相连，所述上空腔的出口通过第七管道与所述氯气储罐相连，所述第七管道上设有第八阀门；所述下空腔的入口通过所述第十四管道与所述干燥器的所述第一空腔的出口相连，所述上空腔的出口连接第十五管道；所述上空腔用于对所述冷凝器输出的所述液氮进行吸热气化，通过所述第十四管道进入所述下空腔的氮气用于为所述上空腔的所述液氮的吸热气化提供热量，实现对所述液氯气化装置的升温，也就是对所述液氯的升温。进一步，还包括连接在所述冷凝器和所述碱液吸收装置之间的第二换热器；所述第二换热器的输入一端通过第三管道与所述冷凝器相连，所述第二换热器的输出一端通过第四管道与所述碱液吸收装置相连；所述冷凝器排出的所述第二废气通过所述第二换热器进入所述碱液吸收装置；所述第二换热器内部设有第二空腔，所述第二空腔的入口与所述第十五管道相连；所述第二空腔设有两个出口，其中一个所述出口通过第十六管道连接所述氯气储罐，所述第十六管道上设有第二阀门；另一个所述出口通过第十七管道与所述液氮气化装置相连，所述第十七管道上设有第三阀门；从所述第十五管道输送来的所述氮气通过所述第二空腔后能够分别进入所述氯气储罐和所述液氮气化装置，实现了对所述第二废气的升温。进一步，在所述液氮气化装置中，通过所述第十一管道输入的所述液氮与通过所述第十七管道输入的所述氮气相混合，将所述液氮转换为所述低温的氮气，用于实现对所述换热板的降温。进一步，所述氯气储罐的内部设有冷却腔，所述第十管道和所述第十六管道连接到所述冷却腔内，所述第十管道输送的所述液氮和所述第十六管道输送的所述氮气在所述冷却腔内混合为低温的氮气，使得所述氯气储罐保持在设定的低温，从而将所述液氯气化装置输送来的所述氯气再次液化为液氯并储存；所述冷却腔通过第十八管道与所述负压排气装置相连，用于向所述负压排气装置输出所述氮气，并由所述负压排气装置排出；所述第十八管道上设有第六阀门；还包括连接所述氯化反应器和所述第十八管道的第十九管道，用于将所述冷却腔内的所述氮气送至所述氯化反应器内参与所述高温熔盐冶金氯化反应，所述第十九管道上设有第七阀门，所述第十九管道的输入一端连接在所述氯气储罐与所述第六阀门之间的所述第十八管道上；所述氯气储罐通过第八管道与所述氯化反应器相连，用于将所述氯气储罐内的所述液氯生成的氯气送至所述氯化反应器内参与所述高温熔盐冶金氯化反应，所述第八管道上设有第九阀门。进一步，还包括连通所述第七管道和所述第八管道的第九管道，所述第九管道上设有第一阀门，所述第九管道的输入一端连接在所述液氯气化装置和所述第八阀门之间的所述第七管道上，所述第九管道的输出一端连接在所述氯化反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氯废气处理系统，用于对进行高温熔盐冶金氯化反应的氯化反应器(1)所产生的第一废气进行处理，所述第一废气是指含氯气的废气，其特征是：/n包括连接有液氯气化装置(9)和碱液吸收装置(12)、并与所述氯化反应器(1)相连的冷凝器(5)，所述液氯气化装置(9)还连接氯气储罐(11)，所述氯气储罐(11)还连接所述氯化反应器(1)，所述碱液吸收装置(12)还连接负压排气装置(13)；/n所述冷凝器(5)用于对所述氯化反应器(1)产生的所述第一废气进行冷凝处理，使所述第一废气中的所述氯气被冷凝液化为液氯；/n所述液氯气化装置(9)用于将所述冷凝器(5)得到的所述液氯气化为氯气后输送至所述氯气储罐(11)；/n所述氯气储罐(11)用于将所述液氯气化装置(9)输送来的所述氯气再次液化为液氯并储存，所述氯气储罐(11)内的所述液氯所产生的氯气被输送至所述氯化反应器(1)再次参与所述高温熔盐冶金氯化反应；/n所述碱液吸收装置(12)用于对所述冷凝器(5)排出的第二废气进行吸收处理，生成第三废气，所述第二废气是指冷凝处理后的所述第一废气；/n所述负压排气装置(13)用于对所述碱液吸收装置(12)排出的所述第三废气进行排放；/n还包括为所述冷凝器(5)的冷凝处理提供液氮的液氮储罐(6)，所述液氮产生的氮气依次用于所述冷凝器(5)的降温、所述液氯气化装置(9)的升温、所述氯气储罐(11)的降温、所述氯化反应器(1)的所述高温熔盐冶金氯化反应。/n...

【技术特征摘要】
1.一种含氯废气处理系统，用于对进行高温熔盐冶金氯化反应的氯化反应器(1)所产生的第一废气进行处理，所述第一废气是指含氯气的废气，其特征是：
包括连接有液氯气化装置(9)和碱液吸收装置(12)、并与所述氯化反应器(1)相连的冷凝器(5)，所述液氯气化装置(9)还连接氯气储罐(11)，所述氯气储罐(11)还连接所述氯化反应器(1)，所述碱液吸收装置(12)还连接负压排气装置(13)；
所述冷凝器(5)用于对所述氯化反应器(1)产生的所述第一废气进行冷凝处理，使所述第一废气中的所述氯气被冷凝液化为液氯；
所述液氯气化装置(9)用于将所述冷凝器(5)得到的所述液氯气化为氯气后输送至所述氯气储罐(11)；
所述氯气储罐(11)用于将所述液氯气化装置(9)输送来的所述氯气再次液化为液氯并储存，所述氯气储罐(11)内的所述液氯所产生的氯气被输送至所述氯化反应器(1)再次参与所述高温熔盐冶金氯化反应；
所述碱液吸收装置(12)用于对所述冷凝器(5)排出的第二废气进行吸收处理，生成第三废气，所述第二废气是指冷凝处理后的所述第一废气；
所述负压排气装置(13)用于对所述碱液吸收装置(12)排出的所述第三废气进行排放；
还包括为所述冷凝器(5)的冷凝处理提供液氮的液氮储罐(6)，所述液氮产生的氮气依次用于所述冷凝器(5)的降温、所述液氯气化装置(9)的升温、所述氯气储罐(11)的降温、所述氯化反应器(1)的所述高温熔盐冶金氯化反应。


2.所述的一种含氯废气处理系统，其特征是：
所述冷凝器(5)的内部设有若干块间隔设置的用于所述冷凝处理的换热板(42)和位于所述冷凝器(5)的底部的液氯储罐(43)，当所述第一废气通过所述换热板(42)时，所述氯气被低温的所述换热板(42)冷凝液化为所述液氯并落入所述液氯储罐(43)中；
各个所述换热板(42)内设有相互连通的内部管路，在所述换热板(42)的内部管路的入口设有第十二管道(34)，在所述换热板(42)的内部管路的出口设有第十三管道(35)；
所述液氮储罐(6)内的液氮通过第十管道(32)输出；所述第十管道(32)上设有第五阀门(18)；
在所述第十管道(32)与所述冷凝器(5)之间设有液氮气化装置(7)，用于将所述液氮转换为低温的氮气；所述液氮气化装置(7)的输入一端通过第十一管道(33)连接所述第十管道(32)，用于获得所述液氮；所述液氮气化装置(7)的输出一端通过所述第十二管道(34)与所述换热板(42)的内部管路的入口相连，用于向所述换热板(42)内输入所述低温的氮气，实现对所述换热板(42)的降温，也就是实现对所述冷凝器(5)的降温；
所述第十一管道(33)上设有第四阀门(17)，所述第十一管道(33)连接在所述第五阀门(18)与所述液氮储罐(6)之间的所述第十管道(32)上。


3.如权力要求2所述的一种含氯废气处理系统，其特征是：
还包括连接在所述氯化反应器(1)与所述冷凝器(5)之间的干燥器(4)，所述氯化反应器(1)通过第一管道(23)连接所述干燥器(4)的输入一端，所述冷凝器(5)通过第二管道(24)连接所述干燥器(4)的输出一端，所述干燥器(4)内设有干燥剂，所述第一废气通过所述第一管道(23)进入所述干燥器(4)进行干燥后，通过所述第二管道(24)进入所述冷凝器(5)内；
所述干燥器(4)的表层设有第一空腔，所述第一空腔的入口与所述第十三管道(35)相连，所述第一空腔的出口通过第十四管道(36)连接所述液氯气化装置(9)，所述氮气通过所述第一空腔，实现对所述干燥器(4)的降温，也就是对所述干燥器(4)内的所述第一废气的降温；
在所述第十四管道(36)上设有循环泵(8)，所述循环泵(8)使所述第十四管道(36)内形成压差，促使所述氮气流通通畅。


4.如权力要求3所述的一种含氯废气处理系统，其特征是：所述液氯气化装置(9)内部分为上空腔和下空腔两部分，所述上空腔的入口通过第六管道(28)与所述冷凝器(5)内的所述液氯储罐(43)的液氯出口相连，所述上空腔的出口通过第七管道(29)与所述氯气储罐(11)相连，所述第七管道(29)上设有第八阀门(21)；所述下空腔的入口通过所述第十四管道(36)与所述干燥器(4)的所述第一空腔的出口相连，所述上空腔的出口连接第十五管道(37)；所述上空腔用于对所述冷凝器(5)输出的所述液氮进行吸热气化，通过所述第十四管道(36)进入所述下空腔的氮气用于为所述上空腔的所述液氮的吸热气化提供热量，实现对所述液氯气化装置(9)的升温，也就是对所述液氯的升温。


5.如权力要求4所述的一种含氯废气处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖益群，何辉，王长水，贾艳虹，林如山，孟照凯，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11