[发明专利]一种从尾气中回收全氟辛酸的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属化工废气处理领域，具体来说涉及从干燥含氟聚合物的尾气中回收全氟辛酸的系统和方法。

背景技术

含氟聚合物(包括聚四氟乙烯分散树脂、氟橡胶、聚全氟乙丙烯树脂等)的制备一般包括聚合反应、凝聚、洗涤、干燥等几个工序。这些产品在聚合反应过程中添加了一定量的表面活性剂，这部分表面活性剂不但价格昂贵，而且对周围的环境有一定的危害。由于这部分表面活性剂吸附能力很强，大部分会吸附在凝聚后的树脂上，在干燥过程中又因干燥温度高于其沸点而蒸发出来。常见的含氟聚合物的干燥方式主要有真空干燥和热风循环干燥，其中，热风循环烘箱是将新风(外部新鲜空气)经过过滤、加热到200～220℃后送至烘箱内部，然后将是树脂中夹带的水份、表面活性剂夹带出来以达到干燥产品的目的。

为了防止大气的污染和经济的原因，有必要回收干燥含氟聚合物的尾气中的全氟辛酸等表面活性剂。现有技术中，回收这部分表面活性剂的方法主要是对含全氟辛酸的水溶酸化，然后分层，取有机层蒸馏分离得到全氟辛酸。这种方法产生大量废液，而且没有考虑对尾气的热量的回收利用。还有的技术是通过鼓泡式吸收全氟辛酸铵，这样也不能利用尾气中的热量，造成回收出来的全氟辛酸铵成本过高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提出一种从干燥含氟聚合物的尾气中回收全氟辛酸的系统

本发明的另一个目的是提出一种从干燥含氟聚合物的尾气中回收全氟辛酸的方法。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种从制备含氟聚合物的尾气中回收全氟辛酸的系统，其特征在于，包括废热回收器、喷雾塔、泵、热交换设备和蒸馏塔，所述喷雾塔有气体入口、液体入口和液体出口，所述废热回收器与喷雾塔气体入口连接，所述喷雾塔的液体出口通过泵与蒸馏塔和热交换设备连接；所述热交换设备的出口与所述喷雾塔的液体入口连接。

所述的回收全氟辛酸的系统，还包括与蒸馏塔连接的精馏塔。

一种使用所述回收系统回收全氟辛酸的方法，包括以下步骤：

1)含全氟辛酸铵或全氟辛酸的尾气进入废热回收器；

2)尾气的温度为20～180℃时，经过废热回收器的尾气直接排放；烘箱的温度由常温升高至180℃这段时间内含氟聚合物树脂中夹带的大部分水被蒸发出来，同时表面活性剂全氟辛酸氨会被分解成全氟辛酸和氨，由于氨的沸点低，因此先被蒸发出来，而全氟辛酸由于沸点高而仍残留在含氟聚合物树脂中，在这段时间将尾气直接高空排放。尾气的温度为180～220℃时，经过废热回收器的尾气进入喷雾塔，被喷雾吸收，得到含全氟辛酸的水溶液；

3)当含全氟辛酸的水溶液中全氟辛酸的质量浓度为0～20％时，该水溶液通过泵和热交换设备回到喷雾塔顶部并用于吸收尾气；当含全氟辛酸的水溶液中全氟辛酸的浓度为20～30％时，该水溶液通过泵进入蒸馏塔分离。

其中，所述尾气是热风循环干燥含氟聚合物所产生的尾气。

其中，所述尾气在废热回收器中与新风进行热交换，热交换之后新风的温度为20～120℃。

其中，所述经过步骤1)的废热回收器之后尾气的温度被降至20～125℃。干燥含氟聚合物的烘箱正常的工作温度为180～220℃，从常温升到180℃大致需要几个小时的过程，因此尾气的排放温度也是一个逐渐升温的过程。在升温的初期，尾气的排放温度比较低，只有20～30度，过了几个小时后，排放温度会逐渐升到180℃。当烘箱温度达到180度以上后，新风可以被尾气加热到120度左右，尾气温度降至120～125度。

其中，所述步骤3)中的热交换是水溶液与工业循环水在热交换设备中进行热交换。

其中，所述热交换设备是板式换热器。

其中，还包括把经过所述步骤3)蒸馏得到的产物进行精馏分离。

其中，蒸馏和精馏得到沸点为190℃的产物。

本发明的有益效果为：

1、回收利用了烘箱尾气中的热量；

2、干燥初期的尾气由于含有的表面活性剂少而直接排放掉，收集下来的仅是浓度较高的尾气，因此大大降低了后续处理的能耗，同时也避免了后续酸化的过程；

3、直接采用喷雾塔进行冷却、吸收，效果好而且工艺流程短，回收出来的全氟辛酸纯度大于99.8％，实用价值很高。

附图说明

图1为本发明的回收全氟辛酸的系统。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1：回收全氟辛酸的系统