[发明专利]一种分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的装置与方法

权利要求书

1.一种分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)除水处理

将初始混合尾气输送至液环泵，液环泵中的介质为浓硫酸，液环泵对初始混合尾气进行除水和加压处理，得混合尾气Ⅰ；然后将混合尾气Ⅰ输送至除雾罐，经脱除浓硫酸酸雾处理后，得混合尾气Ⅱ；将混合尾气Ⅱ输送进入缓冲罐；

(2)脱三氯乙烷和N，N-二甲基甲酰胺处理

混合尾气Ⅱ从缓冲罐输送进入第一压缩机，经加压后将混合尾气Ⅱ输送进入溶剂塔；使混合尾气Ⅱ中的三氯乙烷和N,N-二甲基甲酰胺液化，液化的三氯乙烷和N，N-二甲基甲酰胺组成的混合溶剂在溶剂塔底部富集；经脱三氯乙烷和N，N-二甲基甲酰胺处理，得混合尾气Ⅲ，所述混合尾气Ⅲ从溶剂塔顶部输出；

(3)纯净的二氧化碳和氯化氢混合物料的获取

将混合尾气Ⅲ从溶剂塔顶部输送至第一换热器的壳程，混合尾气Ⅲ被输送进入第二压缩机，然后混合尾气Ⅲ被加压后被输送进入第一换热器的管程，最后混合尾气Ⅲ被初步冷却后被输送进入第二换热器，第二换热器进一步对混合尾气Ⅲ进行冷却，使混合尾气Ⅲ中的二氧化碳和氯化氢均发生液化；液态的二氧化碳和氯化氢进入溶剂塔回流罐，从溶剂塔回流罐罐底输出的出料包括溶剂塔回流罐出料A和溶剂塔回流罐出料B；

(4)氯化氢精馏分离

将溶剂塔回流罐出料B输送进入精馏塔进行精馏分离，精馏塔的塔底设有再沸器，在精馏塔的塔底，氯化氢以液体形式存在，将氯化氢液体输送进入第三冷却器，降温后充装氯化氢；

精馏塔的工作压力为3.0MPa，精馏塔塔底的温度为8～15℃，精馏塔塔顶的温度为-6℃；再沸器内物料的温度为10～20℃；

(5)二氧化碳精馏分离

从精馏塔塔顶采出含有二氧化碳气体和少量空气的混合气体，将混合气体输送进入第三换热器的壳程，然后混合气体被输送进入第三压缩机，混合气体加压后被输送进入第三换热器的管程，经初步降温后混合气体被输送进入第一冷却器，使二氧化碳液化；液化后的二氧化碳被输送进入精馏塔回流罐，从精馏塔回流罐罐底输出的出料包括精馏塔回流罐出料A和精馏塔回流罐出料B；精馏塔回流罐出料B被输送进入第二冷却器，降温后充装二氧化碳；

第三压缩机将混合气体加压到6.0MPa，并保持混合气体的温度不超过45℃，第一冷却器将混合气体温度降低至0～10℃，二氧化碳液化；

在步骤(3)中，溶剂塔回流罐上端通过管道与水吸收塔连通，管道中设有调节阀组；在步骤(5)中，精馏塔回流罐上端通过管道与水吸收塔连通，管道中设有调节阀组。

2.根据权利要求1所述的一种分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的方法，其特征在于，在步骤(1)中，初始混合尾气成分为：二氧化碳51.19％、氯化氢43.61％、三氯乙烷1.85％、N,N-二甲基甲酰胺1.21％、空气2.08％、水0.06％；初始混合尾气的温度为25℃，初始混合尾气的流量约2200kg/h；液环泵将初始混合尾气加压至0.1MPa。

3.根据权利要求2所述的一种分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的方法，其特征在于，在步骤(2)中，第一压缩机将混合尾气Ⅱ加压至1.0MPa，并保持混合尾气Ⅱ的温度不超过45℃，再将混合尾气Ⅱ输送进入溶剂塔；溶剂塔塔底的温度为0～20℃，溶剂塔塔顶的温度为-15℃；

将液化的三氯乙烷和N，N-二甲基甲酰胺混合溶剂输送至闪蒸罐，使溶解在液化的三氯乙烷和N，N-二甲基甲酰胺混合溶剂中的二氧化碳和氯化氢气化，并将气化的二氧化碳和氯化氢从闪蒸罐顶部输送至液环泵；同时闪蒸罐排出液化的三氯乙烷和N，N-二甲基甲酰胺混合溶剂；保持闪蒸罐罐内温度为0～20℃。

4.根据权利要求3所述的一种分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的方法，其特征在于，在步骤(3)中，第二压缩机将混合气体加压至3.0MPa；第二换热器将混合尾气Ⅲ冷却至-5～3℃；溶剂塔回流罐的罐内温度为-5～3℃，压力为3.0MPa。

5.根据权利要求4所述的一种分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的方法，其特征在于，在步骤(3)中，溶剂塔回流罐出料A输送回到溶剂塔，压力从3.0MPa变为1.0MPa，通过节流膨胀维持溶剂塔塔顶温度为-15℃。