【技术实现步骤摘要】
一种氯化尾气处理和利用方法、及处理和利用系统
[0001]本专利技术属于化工
,具体涉及一种氯化尾气处理和利用方法、及处理和利用系统。
技术介绍
[0002]钛白粉是一种性能优越的无机颜料,近二十多年来,已经逐步取代铅白、锌白等传统白色颜料,被广泛应用于涂料、塑料、造纸、纺织、印刷、电子、化妆品、以及日常生活用品等领域,是世界第三大无机化工产品。其熔点1850℃,具有热稳定性好、介电常数高、折射率好等特性。
[0003]氯化反应是氯化法钛白粉生产工艺的核心反应,即:高钛渣原矿和氯气在沸腾炉中发生如下主要反应:
[0004]3TiO2+6Cl2+4C=3TiCl4↑
+2CO2↑
+2CO
↑
[0005]C+O2=CO2↑
[0006]2FeTiO3+7Cl2+3C=2TiCl4↑
+2FeCl3↑
+3CO2↑
[0007]MnO2+2Cl2=MnCl4+O2↑
[0008]2CaO+2Cl2=2CaCl2+O2↑
[0009]TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl
↑
[0010]出氯化炉的炉气温度为~1000℃,炉气经多级冷却,TiCl4冷凝为液态,其他金属氯化物冷凝为固态从而分离。冷凝后最终剩余的不凝尾气称为氯化尾气,其中含有一氧化碳、二氧化碳、氮气、氯化氢和极微量的未反应氯气,以及少量饱和的TiCl4,需要处理后才能满足环保排放标准。氯化尾气的处理和利用是困扰氯化钛白法厂家的关键问题,也是 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氯化尾气处理和利用方法,其特征在于,包括以下步骤:氯化尾气先经过两级水洗除去尾气中的TiCl4和Cl2,再经过两级碱洗除去两级水洗后氯化尾气中的HCl;在一级水洗中加入双氧水,除去尾气中的Cl2,通过控制两级水洗的操作温度,副产31%的工业盐酸;碱洗使用的洗涤液为NaHCO3溶液或Na2CO3溶液;优选地,两级水洗为逆流水洗或顺流水洗,更优选为逆流水洗;优选地,两级碱洗为逆流碱洗或顺流碱洗,更优选为逆流碱洗。2.根据权利要求1所述的一种氯化尾气处理和利用方法,其特征在于,所述处理方法包括以下步骤:S1.一级水洗:将氯化尾气送入一级水洗塔,与洗水逆流接触,水解掉尾气中的TiCl4,其水解产生的HCl以及氯化尾气中HCl气体和Cl2大部分被洗水吸收;所述一级水洗用的洗水中含有双氧水;优选地,一级水洗塔塔底出液部分经过换热后,冷却至5~15℃进入一级水洗塔塔顶,作为循环洗水循环洗涤,另一部分作为副产品工业盐酸采出;优选地,通过检测洗水中的游离氯含量,控制加入适量双氧水,将洗水中溶解的游离氯还原,从而除去尾气中的微量Cl2;S2.二级水洗:经一级水洗塔排出的尾气进入二级水洗塔,与洗水逆流接触,除去尾气中大部分剩余的HCl气体;优选地,二级水洗塔塔底出液经过换热后冷却至10
‑
20℃,一部分进入二级水洗塔塔顶循环洗涤,另一部分作为一级水洗塔洗水补充液送至一级水洗塔;优选地,二级水洗塔塔顶加入脱盐水作为二级洗水塔洗水补充;S3.一级碱洗:经二级水洗塔排出的尾气进入一级碱洗塔,与洗涤液逆流接触,去除尾气中的HCl气体;S4.二级碱洗:经一级碱洗塔排出的尾气进入二级碱洗塔,与洗涤液逆流接触,去除尾气中残留的HCl气体。3.根据权利要求2所述的一种氯化尾气处理和利用方法,其特征在于,所述S3和S4中的洗涤液为碳酸氢钠溶液时,经二级水洗塔排出的尾气依次经过一级碱洗塔、二级碱洗塔,分别与两个碱洗塔塔顶的循环洗涤液逆流接触洗涤;外加的碳酸氢钠溶液作为二级碱洗塔的洗涤液补充液,二级碱洗塔部分采出液作为一级碱洗塔洗涤液补充液。4.根据权利要求2所述的一种氯化尾气处理和利用方法,其特征在于,所述S3和S4中的洗涤液为碳酸钠溶液时,经二级水洗塔排出的尾气与锅炉燃烧系统送出的含有CO2的尾气混合后得到混合气,再进入一级碱洗塔与洗涤液逆流接触反应,生成含碳酸氢钠晶体的悬浮液;生成的碳酸氢钠悬浮液从一级碱洗塔塔底部采出后,经处理后得到小苏打产品;由一级碱洗塔塔顶出来尾气与锅炉燃烧系统送出的含有CO2的尾气进入二级碱洗塔,与其塔顶循环洗涤液逆流接触洗涤,循环洗涤液充分吸收CO2,被洗涤后的尾气从二级碱洗塔塔顶排出;在二级碱洗塔的塔顶加入过量的碳酸钠溶液作为洗涤液补充液,洗涤液与一级碱洗塔排出的尾气及燃烧系统送出的含有CO2的尾气反应后,二级碱洗塔塔底得到碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液;该混合溶液部分采出作为一级碱洗塔洗涤液补充液,部分循环回二级碱洗塔的塔顶。5.根据权利要求4所述的一种氯化尾气处理和利用方法,其特征在于,二级碱洗塔塔顶排出的尾气中大部分为未被吸收的CO气,送至锅炉燃烧系统副产蒸汽,燃烧后的气体为含
有CO2的尾气,该尾气部分循环回二级碱洗塔;部分返回与二级水洗塔排出的尾气混合后一级碱洗塔;优选地,二级水洗塔排出的尾气与燃烧系统送出的含有CO2的部分尾气混合后进入气体压缩装置压缩后再进入一级碱洗塔;混合后气体中的CO2的浓度提升至38~45vol%;6.根据权利要求5所述的一种氯化尾气处理和利用方法,其特征在于,在二级碱洗塔的循环洗涤液中加入少量氢氧化钠溶液,确保洗涤液的PH值为8.5~10。7.一种用于权利要求1
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6任意一项所述处理方法的氯化尾气处理和利用系统,其特征在于,包括一级水洗塔(1),从一级水洗塔(1)接出的二级水洗塔(2),从二级水洗塔(2)接出的一级碱洗塔(3),以及从一...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄旭,刘人滔,袁臻,简士奇,刘晗,王琼,李育亮,唐瑾,曾宇峰,王莉,吕婧潇,
申请(专利权)人:中国成达工程有限公司,
类型:发明
国别省市:
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