氯化聚乙烯生产所产生的稀盐酸的蒸发浓缩系统及工艺.pdf

本发明涉及氯化聚乙烯生产所产生的稀盐酸的蒸发浓缩系统及工艺；化工生产所产生稀盐酸处理属于世界性难题，蒸发浓缩是稀盐酸处理的首选方法，但由于能耗太高、经济上不合算而无法付诸实施；本发明根据热能综合利用原则，将氯化聚乙烯生产所产生的稀盐酸的蒸发浓缩系统与氯化聚乙烯正常生产并网，即在充分利用氯化聚乙烯生产所产生的废热基础上，再补充少量的能耗，完成氯化聚乙烯生产所产生的稀盐酸蒸发浓缩；本发明属于典型的“以废治废、节能减排”工艺。

权利要求书
1.  氯化聚乙烯生产所产生的稀盐酸的蒸发浓缩系统，其特征在于：包括分别与聚乙稀、氯气、盐酸、第二混合器出来的热蒸汽管路相连的氯化釜，氯化釜的物料出口依次与过滤器、离心机、干燥器相连，干燥器分别与旋风分离器、工艺风发生器管路相连，干燥器出来的氯化聚乙烯回收磨粉包装；从氯化釜出来的废热蒸汽管路与第一混合器相连，从干燥器出来的废热通过管路与第一混合器相连；从第一混合器出来的废热蒸汽管路与换热器的热流体入口相连，冷凝水管路分别与换热器热流体出口及过滤器相连；离心机离心得到的稀酸水经过管路与过滤器相连；从过滤器出来的稀酸经过管路与换热器冷流体入口相连，稀酸预热后从换热器冷流体出口流出经过管路与蒸发器物料入口相连；从蒸发器蒸发出来的低温蒸汽经过管路与碱洗池入口相连，碱洗池出来的低温蒸汽经过管路与第二混合器相连；从蒸发器出来的浓酸回收；蒸汽锅炉产生的高温蒸汽通过管路与第二混合器相连，第二混合器出来的热蒸汽经过管路分别与氯化釜、蒸发器的热蒸汽入口及工艺风发生器的热蒸汽入口相连；通入工艺风发生器的热蒸汽用于空气加热，换热后成为低温回流蒸汽经过管道与蒸汽锅炉相连；通入蒸发器的热蒸汽用于稀酸的蒸发浓缩，换热后成为冷凝水回收；通入氯化釜的热蒸汽用于氯化反应加热，换热后成为废热蒸汽通过管路与第一混合器相连；风机输送出的空气进入工艺风发生器加热后成为热风，热风经过管道与干燥器相连，用于氯化聚乙烯的干燥，随后成为废热，通过管道送入第一混合器。

2.  根据权利要求1所述的生产氯化聚乙烯所产生的稀盐酸的蒸发浓缩系统，其特征在于：所述的工艺风发生器的回流蒸汽经管路与高温蒸汽锅炉相连。

3.  一种氯化聚乙烯生产所产生的稀盐酸的蒸发浓缩工艺，其特征在于：首先，氯化釜中氯化反应后得到的废热蒸汽与干燥器出来的热风为主的废热经第一混合器混合后成为新蒸汽热源，供应过滤器出来的稀酸蒸发浓缩前的预热，预热后的稀酸进入蒸发器通过热蒸汽加热蒸发浓缩得到浓酸；蒸发出来的低温蒸气经碱洗后与锅炉产生的高温蒸汽混合，形成氯化釜与工艺风正 常生产供热所需要的热蒸汽和蒸发器蒸发浓缩稀酸所需要的热蒸汽，蒸发器出来的冷凝水直接外排或作为过滤器冲洗补充水。

说明书氯化聚乙烯生产所产生的稀盐酸的蒸发浓缩系统及工艺
技术领域
本发明属于化工企业废物资源化技术领域，具体涉及一种氯化聚乙烯生产所产生的稀盐酸的蒸发浓缩工艺。
背景技术
以氯碱工业为基础的大型氯化聚乙烯企业所产生的稀盐酸(5～10％)的处理属于世界性难题。国内某氯化聚乙烯企业(12万吨CPE/a)所产生的稀盐酸被当作废酸水经过碱性物质(石灰石或电石渣)的中和处理后排放，所需费用大约为700万元/a，不仅增加了企业的经济负担，而且是巨大的资源浪费。因此，开发适合的稀盐酸回收技术，使之资源化，实现废盐酸零排放，具有良好的经济效益，也可以促进企业节能减排。
蒸发浓缩是稀盐酸的首选处理方法，但由于能耗太高、经济上不合算而无法付诸实施；也就是说针对氯化聚乙烯企业生产所产生的稀盐酸，国内外尚未有蒸发浓缩处理工艺的报道。基于热的综合利用原则，将稀盐酸蒸发浓缩与氯化聚乙烯生产的供热相结合，在充分利用生产废热的基础上，补充较少能耗，实现稀盐酸蒸发浓缩，浓缩后盐酸可直接用于生产。因此，本发明属于典型的“以废治废、节能减排”工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氯化聚乙烯生产所产生的稀盐酸的蒸发浓缩工艺，即将稀盐酸蒸发浓缩与氯化聚乙烯生产供热相结合，在充分利用生产废热的基础上，补充较少能耗，实现稀盐酸蒸发浓缩回收。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的系统包括分别与聚乙稀、氯气、盐酸、第二混合器出来的热蒸汽管路相连的氯化釜，氯化釜的物料出口依次与过滤器、离心机、干燥器相连，干燥器分别与旋风分离器、工艺风发生器管路相连，干燥器出来的氯化聚乙烯回收磨粉包装；从氯化釜出来的废热蒸汽管路与第一混合器相连，从干燥器出来的废热通过管路与第一混合器相连；从第一混合器出来的废热蒸汽管路与换热器的热流体入口相连，冷凝水管路分别与换热器热流体出口及 过滤器相连；离心机离心得到的稀酸水经过管路与过滤器相连；从过滤器出来的稀酸经过管路与换热器冷流体入口相连，稀酸预热后从换热器冷流体出口流出经过管路与蒸发器物料入口相连；从蒸发器蒸发出来的低温蒸汽经过管路与碱洗池入口相连，碱洗池出来的低温蒸汽经过管路与第二混合器相连；从蒸发器出来的浓酸回收；蒸汽锅炉产生的高温蒸汽通过管路与第二混合器相连，第二混合器出来的热蒸汽经过管路分别与氯化釜、蒸发器的热蒸汽入口及工艺风发生器的热蒸汽入口相连；通入工艺风发生器的热蒸汽用于空气加热，换热后成为低温回流蒸汽经过管道与蒸汽锅炉相连；通入蒸发器的热蒸汽用于稀酸的蒸发浓缩，换热后成为冷凝水回收；通入氯化釜的热蒸汽用于氯化反应加热，换热后成为废热蒸汽通过管路与第一混合器相连；风机输送出的空气进入工艺风发生器加热后成为热风，热风经过管道与干燥器相连，用于氯化聚乙烯的干燥，随后成为废热，通过管道送入第一混合器。
所述的工艺风发生器的回流蒸汽经管路与高温蒸汽锅炉相连。
本发明的工艺如下：首先，氯化釜中氯化反应后得到的废热蒸汽与干燥器出来的以热风为主的废热经第一混合器后混合后成为新蒸汽热源，供应过滤器出来的稀酸蒸发浓缩前的预热，预热后的稀酸进入蒸发器通过热蒸汽加热蒸发浓缩得到浓酸；蒸发出来的低温蒸气经碱洗后与锅炉产生的高温蒸汽混合，形成氯化釜与工艺风正常生产供热所需要的热蒸汽和蒸发器蒸发浓缩稀酸所需要的热蒸汽，蒸发器出来的冷凝水直接外排或作为过滤器冲洗补充水。
本发明基于热的综合利用原则，将稀盐酸蒸发浓缩与氯化聚乙烯生产的供热相结合，在充分利用生产废热的基础上，补充较少能耗，实现稀盐酸蒸发浓缩，浓缩后盐酸可直接用于生产；因此，本发明属于典型的“以废治废、节能减排”工艺。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图，本发明的系统包括分别与聚乙稀、氯气、盐酸、第二混合器出来的热蒸汽管路相连的氯化釜，氯化釜的物料出口依次与过滤器、离心机、干燥器相连，干燥器分别与旋风分离器、工艺风发生器管路相连，干燥器出来的氯化聚乙烯回收磨粉包装；从氯化釜出来的废热蒸汽管路与第一混合器相连，从干燥器出来的废热通过管路与第一混合器相连；从第一混合器出来的废热蒸汽管路与换热器的热流体入口相连，冷凝水管路分别与换热器热流体出口及过滤器相连；离心机离心得到的稀酸水经过管路与过滤器相连；从过滤器出来的稀酸经过管路与换热器冷流体入口相连，稀酸预热后从换热器冷流体出口流出经过管路与蒸发器物料入口相连；从蒸发器蒸发出来的低温蒸汽经过管路与碱洗池入口相连，碱洗池出来的低温蒸汽经过管路与第二混合器相连；从蒸发器出来的浓酸回收；蒸汽锅炉产生的高温蒸汽通过管路与第二混合器相连，第二混合器出来的热蒸汽经过管路分别与氯化釜、蒸发器的热蒸汽入口及工艺风发生器的热蒸汽入口相连；通入工艺风发生器的热蒸汽用于空气加热，换热后成为低温回流蒸汽经过管道与蒸汽锅炉相连；通入蒸发器的热蒸汽用于稀酸的蒸发浓缩，换热后成为冷凝水回收；通入氯化釜的热蒸汽用于氯化反应加热，换热后成为废热蒸汽通过管路与第一混合器相连；风机输送出的空气进入工艺风发生器加热后成为热风，热风经过管道与干燥器相连，用于氯化聚乙烯的干燥，随后成为废热，通过管道送入第一混合器。
首先，氯化釜中氯化反应后得到的废热蒸汽(110～150℃)与干燥器出来的以热风为主的废热(90～110℃)经第一混合器后混合后成为(100～120℃)新蒸汽热源，供应过滤器出来的质量分数为5～9％稀盐酸(0～30℃)蒸发浓缩前的预热，预热后的稀酸(50～60℃)进入蒸发器通过热蒸汽加热蒸发浓缩得到质量分数为18～22％的浓酸；蒸发出来的70～90℃低温蒸气(含有极少量的氯化氢)经碱洗后与温度为380～420℃高温蒸汽混合，形成氯化釜与工艺风正常生产供热所需要的热蒸汽(180～220℃)和蒸发器需要的热 蒸汽(180～220℃)。蒸发器出来的冷凝水直接外排或作为过滤器冲洗补充水。
某企业生产氯化聚乙烯10万t/a。氯化釜与工艺风加热所需要的热蒸汽温度为200℃，0.8MPa，28t/h，24.5万t/a；氯化釜排出的废热蒸汽为130℃，常压，14t/h，干燥器排出的废热为100℃，常压；产生质量分数为7％稀盐酸30t/h，27万t/a需要碱中和处理。
初步计算表明，合并了稀盐酸蒸发浓缩系统之后的高温蒸汽400℃，1.23MPa，30t/h，36.3万t/a。质量分数为7％稀盐酸为0℃(按冬季温度核算)，30t/h；氯化釜排出的废热蒸汽与干燥器排出的废热混合后形成的新蒸汽为115℃，常压，15～16t/h。经换热器预热后的质量分数为7％稀盐酸温度为60℃，进入蒸发器(真空度0.053MPa)升温至80℃进行蒸发浓缩；控制回收盐酸质量分数20％，8t/h；产生的低温蒸汽(80℃，0.053MPa，22t/h)经过碱洗池(NaOH溶液)中和去除所含微量的HCl，随后与400℃，1.23MPa，30t/h的高温蒸汽混合，变成0.8MPa，200℃热蒸汽，52t/h分别用于氯化釜加热(14t/h)、工艺风供热(14t/h)以及蒸发器加热(24t/h)。当碱洗设备中碱洗液pH接近中性时排入电解槽。
回收盐酸(质量分数20％)可直接用于氯化釜的氯化反应，也可再通入氯化氢制成工业浓盐酸(质量分数30～35％)出售，经济效益显著。