[发明专利]一种从含氟聚合物干燥尾气中回收全氟辛酸的装置及方法

说明书

本发明涉及一种从真空烘箱干燥含氟聚合物的尾气中回收全氟辛酸的装置及回收方法。所述回收装置包括依次连接的真空烘箱、缓冲罐、水环真空泵、水槽、蒸馏塔、精馏塔；其中所述水环真空泵通过换热器与水槽形成水循环单元。本发明利用回收装置回收全氟辛酸，不仅回收效果好而且工艺流程短。所述缓冲罐中富集的高浓度全氟辛酸浓缩液可直接使用，或者继续精馏得到全氟辛酸；此外，循环水中的少量全氟辛酸经过蒸馏、精馏后也能得到有效回收。采用本发明所述的回收装置和方法回收得到全氟辛酸，回收率72％左右，纯度大于99.8％，实用价值高。

技术领域

本发明属化工废气处理领域，具体来说涉及从干燥含氟聚合物的尾气中富集并回收全氟辛酸的方法与设备。

背景技术

常见的含氟聚合物的干燥方式主要有真空干燥和热风循环干燥。其中，真空干燥法中将含氟聚合物加热到120～200℃，水分与全氟辛酸铵、全氟辛酸蒸发并随抽真空逐渐抽走。为了防止全氟辛酸的污染，有必要对干燥含氟聚合物尾气中的全氟辛酸进行回收。

现有技术中主要使用吸收塔吸收全氟辛酸。CN201310332105.2中利用吸收液对含有全氟辛酸蒸汽的尾气进行吸收，吸收全氟辛酸后的吸收液采用纳滤膜或反渗透膜浓缩其中的全氟辛酸盐。此类方法需要投入尾气吸收塔，投入与操作费用高，且全氟辛酸容易在进入吸收塔前的热风管内积存。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种从真空烘箱干燥含氟聚合物的尾气中回收全氟辛酸的方法及其配套装置。该方法直接使用真空烘箱的抽空系统，不用新建尾气吸收装置，回收效果好而且工艺流程短。

本发明所述方案如下：

一种从干燥含氟聚合物的尾气中回收全氟辛酸的装置，包括依次连接的真空烘箱、缓冲罐、水环真空泵、水槽、蒸馏塔、精馏塔；其中所述水环真空泵通过换热器与水槽形成水循环单元。

本发明直接利用现有真空烘箱的抽空系统对含有全氟辛酸的尾气进行处理，无需新建尾气吸收装置，有效降低回收成本，同时回收效果良好且工艺流程短，非常适合工业化推广。

下面对所述回收装置作详细说明：

区别与现有抽空系统中真空烘箱与缓冲罐的连接管线仅与缓冲罐的顶部进气口连接，本发明回收装置中所述真空烘箱与所述缓冲罐的连接管线需从缓冲罐顶部一直伸入至缓冲罐中部，从而可保证全氟辛酸在缓冲罐内充分凝结，提高其回收率。

所述缓冲罐无需保温处理，但需对缓冲罐进气口的连接管线进行保温处理以调节缓冲罐的温度。所述保温处理为本领域技术人员所掌握的常规管线保温方式，本发明对此不作特殊限定。

所述换热器选自板式换热器或列管式换热器。

所述缓冲罐底部排液口与可直接利用全氟辛酸浓缩液的下一装置连接，或者与所述精馏塔另一进液口管道连接，以便于进一步精馏回收。

本发明所述回收装置的工作原理如下：

含氟聚合物经真空烘箱干燥处理后，其尾气进入缓冲罐，尾气中大部分全氟辛酸经真空浓缩后富集下来并于缓冲罐底部排出进入精馏塔；同时，由于水环真空泵为真空烘箱及缓冲罐提供负压，缓冲罐中残留全氟辛酸则随尾气进入水环真空泵，尾气中残留的全氟辛酸大部分被水环真空泵腔体中的循环水吸收，并随循环水进入水槽富集下来；同时，为了进一步降低尾气中全氟辛酸的含量，水环真空泵排出的尾气再通入水槽中继续富集，以便进一步除去尾气中残留的微量全氟辛酸；随着水不断地在水槽、换热器、水环真空泵之间循环，水槽中全氟辛酸不断累积，当水槽中全氟辛酸的质量浓度达到10％左右时，含有全氟辛酸的水溶液被输送至蒸馏塔浓缩、精馏塔处理，回收全氟辛酸。

本发明还提供一种从干燥含氟聚合物的尾气中回收全氟辛酸的方法，包括如下步骤：