[发明专利]一种解决三氯蔗糖废液处理过程中盐酸产量过大的装置与方法

说明书

本发明涉及化工废液无害化处理领域，具体公开了一种解决三氯蔗糖废液处理过程中盐酸产量过大的装置与方法，通过将脱硝后烟气中的氯化氢与氨气在气气反应器中生成氯化铵，并经过换热、捕集等步骤分离氯化铵副产，同时巧妙地利用可观的反应热来产生蒸汽供给车间使用，解决了盐酸产量过大以及装置腐蚀等问题，并且烟气净化步骤使用水代替液碱，治污成本与难度进一步降低，具有重要的经济效益和环保效益。

技术领域

本发明涉及化工废液无害化处理领域，具体涉及一种解决三氯蔗糖废液处理过程中盐酸产量过大的装置与方法。

背景技术

目前三氯蔗糖(CAS号：56038-13-2)是一种新型的甜味剂，具有甜度高(约为蔗糖的600倍)，极易溶于水，热量低，安全性高，人体几乎不吸收等优点，市场前景非常广阔。目前工业上合成三氯蔗糖的方法为：以蔗糖为原料，蔗糖经酯化反应制得蔗糖-6-乙酯，然后对蔗糖-6-乙酯进行氯化得到三氯蔗糖-6-乙酯，最后对三氯蔗糖-6-乙酯进行脱酯得到三氯蔗糖。

在三氯蔗糖生产过程中产生了大量废液，氯含量约在20％-26％之间，山东康宝生化科技有限公司目前采用焚烧的工艺处理三氯蔗糖废液，将三氯蔗糖废液输入到焚烧炉中进行焚烧，焚烧产生的烟气进行降温、除尘、脱硝、脱氯化氢，氯化氢气体被水吸收形成盐酸。

该焚烧工艺存在两个问题：

一是焚烧产生大量的氯化氢气体，最终成为副产盐酸。按照氯含量20％计算，100吨三氯蔗糖废液焚烧会产生氯化氢20.56吨，盐酸(HCl含量为30％)68.54吨。这些盐酸都需要妥善处理，否则容易对环境造成污染。

二是盐酸对装置的腐蚀问题。

上述问题正是烟气湿法脱氯化氢的弊端，因此避免烟气湿法脱氯化氢成为解决上述问题的唯一途径。

申请号为202011006202.9的专利公开了一种高含氯危险废物的焚烧处理方法，通过将高氯危险废物与脱氯剂氧化钙氧化镁等混合，使得氯元素固定在氯化钙氯化镁的灰渣中，达到减少烟气中氯化氢含量的目的。该方法目的是在焚烧阶段就使得氯化氢被脱氯剂固定下来，但是仍然存在两个问题：

一是脱氯剂氧化钙氧化镁难以运用于三氯蔗糖废液焚烧炉中，原因是投入固体氧化钙或者氧化镁的量过大，经过计算，100吨(氯含量为20％)三氯蔗糖废液需要投入15.77吨氧化钙或者11.77吨氧化镁才能将氯元素平衡，氯元素完全反应生成氯化钙或者氯化镁，这些氯化钙或者氯化镁变成灰渣，处理量巨大使得锅炉平稳运行收到较大影响。

二是无机氯化物焚烧前很容易与碱性的脱氯剂反应成为盐类，焚烧后成灰渣。但是三氯蔗糖废液中的氯元素多集中在分子上，焚烧前不与碱性脱氯剂发生反应，焚烧时产生的高温氯化氢气体与碱性脱氯剂反应活性很差，大部分氯化氢仍然存在于烟气中。

申请号为200710097522.8的专利提出了一种高温烟气中HCI气体净化技术，属于干法脱氯化氢，将钙铝硅反应剂以粉末形式喷入烟气中，或者做成填料固定床，可以将烟气中的氯化氢气体脱除。该方法有两个问题：

一是，该方法属于气固反应，反应效率会比较低。而三氯蔗糖废液的焚烧烟气量一般大于10万立方米每小时，氯化氢通过反应器停留时间短，难以与固体脱氯剂充分反应。

二是，该方法属于气固反应，脱氯剂以及生成的氯盐都是固体状态，在烟气的速度冲击下会造成粉尘分散在烟气中，继而影响后续设备的正常运行。

山东康宝生化科技有限公司通过研究发现，利用氨气与氯化氢的气气反应可以将烟气中的氯化氢反应成氯化铵，该反应效率高，速度快，并且反应过程中释放可观的热量可加以利用。需要解决的一个问题是反应生成物氯化铵颗粒的直径非常小，在烟气中成为气溶胶，需要将其捕集，从烟气中分离出来。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种解决三氯蔗糖废液处理过程中盐酸产量过大的装置与方法。