【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工、冶金领域，特别涉及一种氯化尾气梯级吸收处理的系统及方法。
技术介绍
1、四氯化钛是钛及其化合物生产过程中的中间产物，是钛工业发展的重要原料。利用四氯化钛可生产高端钛白粉、海绵钛，进而生产钛及钛合金。随着近年来钛产业的迅猛发展，对钛原料的需求日益扩大。目前，工业上生产四氯化钛一般采用沸腾氯化和熔盐氯化。但是，无论哪种方法，四氯化钛被收集后，尾气中仍含有少量氯化物诸如sicl4、ticl4、氯化氢和少量未反应的氯气。因此，需要对其进行处理达标后才能排放。
2、目前，四氯化钛尾气的处理方法主要采用喷淋法依次对尾气先用多级水洗吸收氯化氢副产盐酸，然后再用碱液对氯气淋洗吸收达标后排空。由于尾气中的ticl4和sicl4易水解，形成胶状沉淀物偏钛酸和偏硅酸，导致水洗、碱洗塔及换热器管路堵塞，造成系统压力过高，影响氯化尾气淋洗效果，甚至对整个氯化系统的正常运行造成影响。现有多种方案对尾气处理过程及设备进行了优化。cn110813064a公开了一种沸腾氯化生产四氯化钛中综合处理含氯尾气的方法，该方法采用七级淋洗，其中三级酸洗，二级氯化亚铁淋洗，一级清水淋洗，一级碱石灰淋洗，一级酸洗浓度达到30％后排放，并与铁屑反应生成氯化亚铁用于氯化亚铁淋洗工序。然而，该方法主要通过增设淋洗级数提高淋洗效率，针对氯化物水解堵塞问题未提供相应方案，此外，该方法的系统中并未设置冷却循环洗涤液的换热器。通常而言，四氯化钛和四氯化硅水解会放出大量的热，进一步地，酸碱中和也会放出热量，从而使浆料和尾气温度升高，从而气体酸雾含量增加，影响淋
3、综上可见，现有技术依然存在以下问题：在氯化尾气水洗过程中，尾气中氯化物水解物沉积堵塞现象缺乏有效的解决方案，同时缺乏高效水洗和副产盐酸的方案；碱洗过程同样因为残留氯化物水解和局部放热导致盐分析出沉积堵塞，影响淋洗效率。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种氯化尾气梯级吸收处理的系统及方法，该方法采用文丘里洗涤器，强化气液混合，从而实现氯化物吸收去除后再进行水洗；在碱洗过程，通过采用旋流洗涤塔，强化尾气与碱洗液混合反应，避免局部放热引起的沉积堵塞，从而高效碱洗除氯，实现氯化尾气的高效梯级吸收环保处理。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种氯化尾气梯级吸收处理系统，其特征在于，包括文丘里洗涤器，所述文丘里洗涤器的进气口与氯化尾气管道相连通，文丘里洗涤器的出料口与浆料罐的进料口相连通，文丘里洗涤器的出气口与一级水洗塔的进气口相连通；所述浆料罐的第一出料口与文丘里洗涤器的进液口通过管道相连通，在浆料罐的第一出料口与文丘里洗涤器的进液口之间的管道上设置有浆料循环泵，浆料罐的第二出料口与浓浆输送管道相连通，并在靠近料浆罐第二出料口的浓浆输送管道上设置有浆料输送泵；所述一级水洗塔的出料口与一级储液罐的进料口相连通，一级水洗塔的出气口与二级水洗填料塔的进气口相连通，所述一级储液罐的第一出液与副产盐酸输送管道相连通，并在靠近一级储液罐的第一出液的副产盐酸输送管道上设置有盐酸输送泵；一级储液罐的第二出液口与一级水洗塔喷淋液的进液口通过管道相连通，在一级储液罐的第二出液口与一级水洗塔喷淋液的进液口之间的管道上设置有一级酸液循环泵、一级换热器，一级储液罐的第三出液口与浆料罐的进液口相连通；所述二级水洗填料塔的出气口与气液分离器的进气口相连通，所述二级水洗填料塔的出液口与二级储液罐的进液口相连通，所述二级储液罐的进水口连接有工艺水管道，二级储液罐的第一出液口与水洗填料塔的进液口通过管道相连通，在二级储液罐的第一出液口与水洗填料塔的喷淋液进液口之间的管道上设置有二级酸液循环泵、二级换热器，二级储液罐的第二出液口与一级储液罐的进液口相连通；所述气液分离器的出气口与一级旋流碱洗塔的进气口相连通；
4、所述一级旋流碱洗塔的出液口与一级废碱液储罐的进液口相连通，一级旋流碱洗塔的出气口与二级碱洗填料塔的进气口相连通；所述一级废碱液储罐的第一出液口与一级旋流碱洗塔的喷淋液进口通过管道相连通，在一级废碱液储罐的第一出液口与一级旋流碱洗塔的喷淋液进口的管道上设置有一级碱液循环泵，一级废碱液储罐的第二出液口与废碱液输送管道相连通，在靠近一级废碱液储罐的第二出液口的废碱液输送管道上设置有二级废碱液泵；所述二级碱洗填料塔的出液口与二级废碱液储罐的进液口相连通，二级碱洗填料塔的出气口与碱洗气液分离器的进气口相连通，碱洗气液分离器的出气口与引风机相连通，所述二级废碱液储罐的进液口与碱液管道相连通，二级废碱液储罐的第一出液口与一级废碱液储罐进液口相连通；二级废碱液储罐的第二出液口与二级碱洗填料塔的喷淋液进口通过管道相连通，在二级废碱液储罐的第二出液口与二级碱洗填料塔的喷淋液进口之间的管道设置有二级碱液循环泵、循环碱液换热器。
5、进一步的，所述气液分离器的出液口与二级储液罐的进液口相连通。
6、进一步的，所述碱洗气液分离器的出液口与二级废碱液储罐的进液口相连通。
7、上述的系统用于富钛料高效沸腾氯化的方法，包括以下步骤：
8、将氯化尾气送入文丘里洗涤器，喷入浆料罐内的淋洗浆料，洗涤尾气中的四氯化钛、四氯化硅氯化物，洗涤下来浆料返回浆料罐，浆料罐的部分浆料通过浆料输送泵送处理；
9、经过文丘里洗涤器洗涤后的氯化尾气送入一级水洗塔，在一级水洗塔顶部喷入一级储液罐内经过一级换热器冷却后的循环淋洗液，进一步将尾气中的氯化氢洗涤下来，洗涤液返回一级储液罐，一级储液罐中的洗液一部分送入所述浆料罐，一部分通过盐酸输送本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氯化尾气梯级吸收处理系统，其特征在于，包括文丘里洗涤器，所述文丘里洗涤器的进气口与氯化尾气管道相连通，文丘里洗涤器的出料口与浆料罐的进料口相连通，文丘里洗涤器的出气口与一级水洗塔的进气口相连通；所述浆料罐的第一出料口与文丘里洗涤器的进液口通过管道相连通，在浆料罐的第一出料口与文丘里洗涤器的进液口之间的管道上设置有浆料循环泵，浆料罐的第二出料口与浓浆输送管道相连通，并在靠近料浆罐第二出料口的浓浆输送管道上设置有浆料输送泵；所述一级水洗塔的出料口与一级储液罐的进料口相连通，一级水洗塔的出气口与二级水洗填料塔的进气口相连通，所述一级储液罐的第一出液与副产盐酸输送管道相连通，并在靠近一级储液罐的第一出液的副产盐酸输送管道上设置有盐酸输送泵；一级储液罐的第二出液口与一级水洗塔喷淋液的进液口通过管道相连通，在一级储液罐的第二出液口与一级水洗塔喷淋液的进液口之间的管道上设置有一级酸液循环泵、一级换热器，一级储液罐的第三出液口与浆料罐的进液口相连通；所述二级水洗填料塔的出气口与气液分离器的进气口相连通，所述二级水洗填料塔的出液口与二级储液罐的进液口相连通，所述二级储液罐的进水口连接有工艺
2.根据权利要求1所述的氯化尾气梯级吸收处理系统，其特征在于，所述气液分离器的出液口与二级储液罐的进液口相连通。
3.根据权利要求1所述的氯化尾气梯级吸收处理系统，其特征在于，所述碱洗气液分离器的出液口与二级废碱液储罐的进液口相连通。
4.一种如权利要求1所述的系统用于氯化尾气梯级吸收处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的氯化尾气梯级吸收处理的方法，其特征在于，所述氯化尾气中的气态四氯化钛和四氯化硅合计体积分数为0.1%~2.0%，氯化氢和氯气合计体积分数为2%~15%，温度为-15~40℃。
6.根据权利要求4所述的氯化尾气梯级吸收处理的方法，其特征在于，所述文丘里洗涤器喉管气速为50~150m/s，液气比为5~20kg/m3，淋洗液温度为10~40℃。
7.根据权利要求4所述的氯化尾气梯级吸收处理的方法，其特征在于，所述一级水洗塔的空塔气速为1.0~3.0m/s，液气比为5~20kg/m3，气体停留时间为2~6s；所述一级储液罐中的洗液送入浆料罐和送盐酸产品罐的质量比为0.15~0.3。
8.根据权利要求4所述的氯化尾气梯级吸收处理的方法，其特征在于，所述二级水洗填料塔的填料高度为1~4m，空塔气速为0.3~1.5m/s，液气比为3~10kg/m3，气体停留时间为1~5s；所述二级水洗二级储液罐加入工艺水量为氯化尾气总氯质量的200%~280%。
9.根据权利要求4所述的氯化尾气梯级吸收处理的方法，其特征在于，所述一级旋流碱洗塔采用旋流形式的洗涤塔，尾气从洗涤塔下部进入，沿塔壁旋转而上，进气口沿圆周布置2-8个；空塔气速1.5～3.0m/s，液气比为5~20kg/m3，淋洗液温度为20~50℃。
10.根据权利要求4所述的氯化尾气梯级吸收处理的方法，其特征在于，所述二级碱洗填料塔的填料高度为1~4m，空塔气速为0.3~1.5m/s，液气比为3~10kg/m3，气体停留时间为1~5s；所述向二级废碱液储罐补充的碱量为水洗氯化尾气理论耗碱质量的105%~120%，碱液为质量浓度5%~20%的氢氧化钠。
...【技术特征摘要】
1.一种氯化尾气梯级吸收处理系统，其特征在于，包括文丘里洗涤器，所述文丘里洗涤器的进气口与氯化尾气管道相连通，文丘里洗涤器的出料口与浆料罐的进料口相连通，文丘里洗涤器的出气口与一级水洗塔的进气口相连通；所述浆料罐的第一出料口与文丘里洗涤器的进液口通过管道相连通，在浆料罐的第一出料口与文丘里洗涤器的进液口之间的管道上设置有浆料循环泵，浆料罐的第二出料口与浓浆输送管道相连通，并在靠近料浆罐第二出料口的浓浆输送管道上设置有浆料输送泵；所述一级水洗塔的出料口与一级储液罐的进料口相连通，一级水洗塔的出气口与二级水洗填料塔的进气口相连通，所述一级储液罐的第一出液与副产盐酸输送管道相连通，并在靠近一级储液罐的第一出液的副产盐酸输送管道上设置有盐酸输送泵；一级储液罐的第二出液口与一级水洗塔喷淋液的进液口通过管道相连通，在一级储液罐的第二出液口与一级水洗塔喷淋液的进液口之间的管道上设置有一级酸液循环泵、一级换热器，一级储液罐的第三出液口与浆料罐的进液口相连通；所述二级水洗填料塔的出气口与气液分离器的进气口相连通，所述二级水洗填料塔的出液口与二级储液罐的进液口相连通，所述二级储液罐的进水口连接有工艺水管道，二级储液罐的第一出液口与水洗填料塔的进液口通过管道相连通，在二级储液罐的第一出液口与水洗填料塔的喷淋液进液口之间的管道上设置有二级酸液循环泵、二级换热器，二级储液罐的第二出液口与一级储液罐的进液口相连通；所述气液分离器的出气口与一级旋流碱洗塔的进气口相连通；
2.根据权利要求1所述的氯化尾气梯级吸收处理系统，其特征在于，所述气液分离器的出液口与二级储液罐的进液口相连通。
3.根据权利要求1所述的氯化尾气梯级吸收处理系统，其特征在于，所述碱洗气液分离器的出液口与二级废碱液储罐的进液口相连通。
4.一种如权利要求1所述的系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛宇，隋琛，朱庆山，闫征彬，潘锋，王立业，范川林，才睿，马素刚，张亮，李洪钟，陈萍，
申请(专利权)人：中信钛业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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