[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

说明书

本发明属于化工领域，本发明涉及一种分离二氧化碳和氯化氢的装置与方法，特别涉及一种从三氯蔗糖氯化尾气中分离二氧化碳和氯化氢的装置与方法。在三氯蔗糖生产中，其氯化工艺产生的混合尾气，在经过除水处理、脱三氯乙烷和N,N‑二甲基甲酰胺处理后，三氯乙烷和N,N‑二甲基甲酰胺混合溶剂被分离回收；在精馏塔分离得到纯净的氯化氢，再从精馏塔回流罐分离得到纯净的二氧化碳。该分离方法以及装置可以处理氯化工艺产生的混合尾气，将混合尾气中的二氧化碳和氯化氢分离和收集。本方案可以应用于分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的实践操作中。

技术领域

本发明属于化工领域，本发明涉及一种分离二氧化碳和氯化氢的装置与方法，特别涉及一种从三氯蔗糖氯化尾气中分离二氧化碳和氯化氢的装置与方法。

背景技术

以氯化亚砜为氯化试剂的三氯蔗糖生产过程中，氯化亚砜作为氯化试剂，与N，N-二甲基甲酰胺反应生成维尔氏盐，释放二氧化硫；维尔氏盐与蔗糖-6-乙酯反应生成蔗糖-6-乙酯-O-烷基氯盐，释放氯化氢。该氯化工艺会产生大量的含有氯化氢和二氧化硫的尾气，申请人对尾气处理工艺深入研究，提出了专利申请201710476029.0(一种分离三氯蔗糖尾气的装置和方法)。

但是，氯化亚砜与N,N-二甲基甲酰胺的反应生成二氧化硫，极易溶解于三氯乙烷溶剂当中，这些溶解状态的二氧化硫可能会与维尔氏盐作用，使得维尔氏盐纯度降低继而影响整个氯化反应。申请人改进了三氯蔗糖生产过程中氯化工艺，采用固体光气或者光气作为氯化试剂，提高了三氯蔗糖产品的收率和品质。由于新工艺使用了固体光气或者光气，使得氯化反应后的尾气成分发生了变化，主要成分包括：二氧化碳、氯化氢和有机溶剂。现有技术中的尾气处理方法和装置不能分离和收集改进的氯化工艺产生的尾气，亟需研发一种能够分离和收集二氧化碳、氯化氢和有机溶剂的方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的方法，该方法可以处理改进的氯化工艺产生的混合尾气，将混合尾气中的二氧化碳和氯化氢分离和收集。

为解决上述技术问题，本发明技术方案如下：

一种分离三氯蔗糖尾气中二氧化碳和氯化氢的方法，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℃；