[实用新型]一种氯化氢与二氧化硫混合气的分离系统

说明书

本实用新型涉及混合气体的分离技术领域，公开了一种氯化氢与二氧化硫混合气的分离系统，分离系统包括吸收塔、分凝器、以及采出泵。本实用新型通过回流管路将部分釜液回流到塔顶，与工艺水混合后作为吸收剂，相当于用稀酸作为吸收剂来进行吸收，能抑制二氧化硫向液相中转移。本实用新型通过在塔釜直接通蒸汽，对下段塔内含较多二氧化硫的气相进行稀释以及加热，且蒸汽同时对液相进行汽提，使釜液中二氧化硫含量明显降低。本实用新型为常压设备，且只需用到一个塔器，设备费用以及能耗均低。本实用新型中的设备操作弹性大，工艺设计以及运行维护均十分容易。

技术领域

本实用新型涉及混合气体的分离技术领域，特别是涉及一种氯化氢与二氧化硫混合气的分离系统。

背景技术

有机合成中，以磺酰氯、亚硫酰氯为氯化剂进行氯化反应时，会产生大量二氧化硫与氯化氢的混合尾气，二氧化硫与氯化氢均为有价值的工业原料，直接排放不仅会污染环境，而且会造成浪费。

常用的尾气处理方案是多级水吸收加碱吸收，最终将酸性尾气转化为副产盐酸与副产亚硫酸钠，但该工艺无法将氯化氢与二氧化硫令人满意地进行分离，所得的副产盐酸中溶有相当多的二氧化硫，不仅使副产盐酸在使用时引入杂质，而且具备还原性的二氧化硫会直接对一些反应体系造成破坏，大量副产盐酸与亚硫酸钠因纯度问题得不到合适的利用，最后甚至只能中和后作为废水处理。

采用变压精馏工艺对混合尾气进行处理可得到高纯度的氯化氢与二氧化硫，但变压精馏工艺所用的设备十分复杂，包括多个精馏塔及大量管线，液态的二氧化硫与氯化氢混合物是一种极强的质子酸，设备需选用较为昂贵的耐腐蚀材料，设备费用高昂；且变压精馏工艺不可避免地需进行抽真空操作，耗电量很大。

二氧化硫在酸中的溶解度会明显下降，且二氧化硫向溶液中扩散的速率明显低于氯化氢，用稀盐酸作为吸收剂可降低吸收法获得的副产盐酸中二氧化硫含量。

此外，氯化氢溶解过程中大量放热，甚至能使溶液沸腾，氯化氢与水常压下共沸点为110℃，氯化氢摩尔浓度20.24%。

实用新型内容

本实用新型提供一种氯化氢与二氧化硫混合气的分离系统。

解决的技术问题是：吸收法处理二氧化硫与氯化氢的混合尾气会产生大量难以利用的低纯度副产盐酸，变压精馏法处理二氧化硫与氯化氢的混合尾气时设备费用及能耗较高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种氯化氢与二氧化硫混合气的分离系统，其特征在于：包括吸收塔、分凝器、以及采出泵；

所述吸收塔的侧线进料口与混合气进料管连通；

所述吸收塔的塔顶采出口通过塔顶采出管与分凝器的进料口连通，所述分凝器的凝液出口通过凝液管与吸收塔的塔顶进料口连通；所述分凝器的不凝汽出口与二氧化硫出料管连通；

所述吸收塔的釜液采出口通过釜液采出管与采出泵的进液口连通，所述采出泵的出液口与吸收塔的塔顶进料口通过泵后管连通；

所述吸收塔塔釜与蒸汽进料管连通，且蒸汽进料口高于塔釜液面设置；

所述泵后管上设置有回流控制阀，所述回流控制阀阀前设置有盐酸出料口，盐酸出料口与盐酸出料管连通；所述回流控制阀阀后设置有工艺水进料口，工艺水进料口与工艺水进料管连通。

进一步，所述吸收塔为填料塔，所述填料塔的填料层分为两段，包括上段填料层与下段填料层，所述混合气进料管与填料塔壳体上位于上段填料层与下段填料层之间的侧线进料口连通。

进一步，所述填料塔为变径塔，下段塔径小于上段；上段填料层全部设置在上段塔体内，下段填料层全部设置在下段塔体内，且下段填料层的装填高度小于上段填料层。