[发明专利]一种曼海姆法制硫酸钾中盐酸吸收和尾气处理设备及方法

说明书

本发明公开了一种曼海姆法制硫酸钾中盐酸吸收和尾气处理设备及方法，该设备包括：第一盐酸吸收单元，用于吸收曼海姆反应炉清理过程中产生的HCl气体，并将未完全吸收的HCl气体输送至尾气塔；第二盐酸吸收单元，用于分级吸收曼海姆法制硫酸钾过程中反应产生的HCl气体，形成不同浓度的盐酸，将未完全吸收的HCl气体输送至尾气塔；尾气塔，用于吸收在第一盐酸吸收单元及第二盐酸吸收单元中未被吸收的HCl气体。A酸吸收塔和B酸吸收塔均为组合塔形式，洗涤、吸收效率高、产品质量优、设备成本低；本设备工艺路线简单，设备少、占地小，通过本系统可实现B酸产量≤5％，A酸产量≥95％，经济效益更明显。

技术领域

本发明属于盐酸吸收和尾气处理技术领域，尤其涉及一种曼海姆法制硫酸钾中盐酸吸收和尾气处理设备及方法。

背景技术

生产硫酸钾的方法中，目前工业上技术最成熟、质量最稳定的生产方法是曼海姆法，以硫酸和氯化钾为原料，将原料通入曼海姆炉内，在高温条件下，反应产生硫酸钾，同时副产氯化氢，氯化氢吸水后产生盐酸。由于曼海姆法产生的氯化氢中含有少量的水蒸汽、硫酸气、硫酸钾粉尘、氯化钾粉尘及防结块剂等杂质，这些杂质与氯化氢气体以雾状形式存在，目前工业上应用较多的处理方式是塔式多级吸收，吸收后的盐酸杂质含量较高、质量低，用途有限，经济效益不明显。

中国专利CN 210366982 U公开一种曼海姆硫酸钾副产盐酸吸收装置。该专利中主要通过降膜吸收塔组的方式对HCl进行吸收，提高了盐酸吸收效率，但未考虑盐酸中杂质的预处理，未对盐酸进行质量分级吸收和储存，存在盐酸质量低、稳定性差的问题。

中国专利CN 110092352 A公开了利用曼海姆法生产硫酸钾过程中的氯化氢气体制备盐酸方法，其装置主要设备有旋流板喷淋塔、第一除雾器、一级洗涤塔、第二除雾器、二级洗涤塔、第三除雾器、三级降膜吸收器、四级洗涤塔、风机、尾气塔等，该方法通过多级除雾和洗涤，充分洗涤HCl气体中的杂质，提高了盐酸质量，但整个工艺设备较多，工艺较为复杂，同时洗涤设备多，势必造成B酸产量增多、A酸产量减少，经济性较差。

另外，在曼海姆法生产硫酸钾的反应过程中，需定期进行反应炉的清理，即定期打开曼海姆反应炉炉门，对炉壁敲击，防止炉内物料结壁严重，降低反应效率。为保障操作人员人身安全，该操作时需维持炉内微负压，因此需设计一套专用于反应炉清理过程中吸收炉内尾气的负压HCl吸收系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曼海姆法制硫酸钾中盐酸吸收和尾气处理设备及方法，以解决现有技术中盐酸质量低、稳定性差、B酸产量多、A酸产量少等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及的一种曼海姆法制硫酸钾中盐酸吸收和尾气处理设备，其包括：

第一盐酸吸收单元，用于吸收曼海姆反应炉清理过程中产生的HCl气体，并将未完全吸收的HCl气体输送至尾气塔；

第二盐酸吸收单元，用于分级吸收曼海姆法制硫酸钾过程中反应产生的HCl气体，形成不同浓度的盐酸，并将未完全吸收的HCl气体输送至尾气塔；

尾气塔，用于接收来自第一盐酸吸收单元和第二盐酸吸收单元排出的气体并吸收在第一盐酸吸收单元及第二盐酸吸收单元中未被吸收的HCl气体。

优选地，所述的第二盐酸吸收单元包括：

B酸吸收塔，用于对曼海姆法制硫酸钾时产生的HCl气体进行洗涤和初步吸收，形成低品质盐酸，并将未被吸收的HCl气体输送至A酸降膜吸收器；

A酸降膜吸收器，用于借助来自A酸吸收塔的浓酸顺流吸收来自B酸吸收塔的HCl气体，生成高品质盐酸，并将未被吸收的HCl气体输送至A酸吸收塔；

A酸吸收塔，用于吸收来自A酸降膜吸收器的HCl气体并形成盐酸，将浓酸输送给A酸降膜吸收器，将未被吸收的HCl气体输送给尾气塔。