[發(fā)明專利]濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210415019.7
• 申請(qǐng)日: 2022-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114749002A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東輝;何東榮;沈圓輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/78
• 分類號(hào): B01D53/78;B01D53/58;C01C1/16
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 琪琛

1.一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣系統(tǒng)，其特征在于，包括反應(yīng)吸收塔、塔頂冷凝器、塔釜再沸器、冷卻結(jié)晶器、熱集成換熱裝置；所述反應(yīng)吸收塔的內(nèi)部包括自上而下的吸收精餾區(qū)、反應(yīng)提餾區(qū)和塔釜；

所述反應(yīng)吸收塔的液相原料入口用于通入濃鹽酸，所述反應(yīng)吸收塔的氣相原料入口用于通入三聚氰胺尾氣；

所述反應(yīng)吸收塔的氣相出口與所述塔頂冷凝器的入口相連，所述塔頂冷凝器的液相出口與所述反應(yīng)吸收塔的塔頂冷凝水回流口相連，所述塔頂冷凝器的氣相出口與所述熱集成換熱裝置的管程熱流體入口相連；

所述反應(yīng)吸收塔的塔釜液相產(chǎn)品出口與所述塔釜再沸器的入口相連，所述塔釜再沸器的再沸汽出口與所述反應(yīng)吸收塔的再沸汽入口相連，所述塔釜再沸器的液相出口與所述冷卻結(jié)晶器的入口相連；

所述冷卻結(jié)晶器的固體產(chǎn)品出口用于得到氯化銨晶體產(chǎn)品，所述冷卻結(jié)晶器的清液出口與所述熱集成換熱裝置的殼程冷流體入口相連；

所述熱集成換熱裝置的殼程熱流體出口與所述反應(yīng)吸收塔的氯化銨清液入口相連，所述熱集成裝置的管程冷流體出口用于得到冷凝水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)吸收塔中填料的結(jié)構(gòu)可以是鮑爾環(huán)、泰勒環(huán)、矩鞍環(huán)、階梯環(huán)或高效共軛環(huán)中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣系統(tǒng)，其特征在于，所述填料的材質(zhì)可以是聚丙烯、聚四氟乙烯或陶瓷中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)吸收塔中內(nèi)件的材質(zhì)包括聚四氟乙烯和/或石墨。

5.一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣方法，其特征在于，該方法采用權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣系統(tǒng)進(jìn)行；包括如下過(guò)程：

所述三聚氰胺尾氣通過(guò)所述氣相原料入口進(jìn)入所述反應(yīng)吸收塔，并由所述反應(yīng)吸收塔底部向上流動(dòng)；所述濃鹽酸通過(guò)所述液相原料入口進(jìn)入所述反應(yīng)吸收塔，由所述反應(yīng)吸收塔中部向下流動(dòng)；所述三聚氰胺尾氣中的氨氣與所述濃鹽酸中的氯化氫在所述反應(yīng)吸收塔的反應(yīng)提餾區(qū)反應(yīng)生成氯化銨；

所述反應(yīng)吸收塔的塔釜液相產(chǎn)品進(jìn)入所述塔釜再沸器，所述塔釜再沸器的再沸氣出口產(chǎn)出再沸汽，用于循環(huán)至所述反應(yīng)精餾塔內(nèi)以調(diào)控反應(yīng)速率，所述塔釜再沸器的液相出口產(chǎn)出氯化銨母液進(jìn)入所述冷卻結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶，所述冷卻結(jié)晶器獲得固體的氯化銨晶體，同時(shí)產(chǎn)生冷氯化銨清液進(jìn)入所述熱集成換熱裝置；

所述反應(yīng)吸收塔塔頂未反應(yīng)的過(guò)熱尾氣進(jìn)入所述塔頂冷凝器，所述塔頂冷凝器產(chǎn)生的冷卻水回流至所述反應(yīng)吸收塔；

所述塔頂冷凝器產(chǎn)生的過(guò)熱反應(yīng)蒸汽進(jìn)入所述熱集成換熱裝置中與來(lái)自所述冷卻結(jié)晶器的所述冷氯化銨清液換熱；所述過(guò)熱反應(yīng)蒸汽在所述熱集成換熱裝置內(nèi)被冷卻，形成的冷凝水由所述熱集成換熱裝置的管程冷流體出口排出；所述冷氯化銨清液在所述熱集成換熱裝置被加熱為熱氯化銨清液；所述熱氯化銨清液由氯化銨清液入口進(jìn)入所述反應(yīng)吸收塔向下流動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣方法，其特征在于，所述三聚氰胺尾氣包括NH₃，CO₂，N₂組分；其中，NH₃體積分?jǐn)?shù)為50vol％-70vol％；所述三聚氰胺尾氣的壓力為0.4-0.6MPa，溫度為100-150℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣方法，其特征在于，所述濃鹽酸的濃度為30wt％-36wt％；所述濃鹽酸的壓力為0.4-0.6MPa，溫度為20-50℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣方法，其特征在于，所述反應(yīng)吸收塔的操作壓力為0.4-0.6MPa。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣方法，其特征在于，所述塔釜再沸器的操作溫度為100-140℃，所述塔頂冷凝器的操作溫度100-120℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種濃鹽酸反應(yīng)吸收三聚氰胺尾氣方法，其特征在于，所述冷卻結(jié)晶器的操作溫度為40-70℃，操作壓力為-0.8—-0.5bar。