[实用新型]一种从盐酸中回收氯化氢的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种从盐酸中回收氯化氢的装置，特别是氯化氢回收采用分壁式萃取精馏塔的氯化氢回收装置。

背景技术

盐酸是化工和制药领域常用的原料，同时盐酸也广泛用于钢铁、电镀和钢铁结构件的酸洗，以及稀土生产等中，在这些生产过程中会排放大量的低浓度废盐酸。这些废酸浓度较低，一般经中和处理后排放，这样的处理方式不仅费用高，并且造成资源浪费，甚至二次污染。从环境保护和资源利用角度来看，要对这些废酸进行回收。

但是，盐酸与水通常会形成最高共沸物，共沸组成含HCl为20.24%（质量分数），共沸点为108.6℃，用普通精馏的方法无法得到浓度较高的盐酸溶液。目前比较成熟的回收废酸的主要方法包括常规解析法、变压精馏法及硫酸萃取精馏法等，但这些方法的能耗较多且设备的制造及运行费用都很高。

由于加萃取剂对盐酸的气液平衡具有十分显著的影响，而且萃取剂的低挥发性使得气相中夹带的萃取剂组分极少，可得到高纯度的氯化氢产品。所以，萃取精馏目前成为了该领域应用研究的热点。但是萃取精馏需要两个常规精馏塔（一个为萃取精馏塔，一个为萃取剂回收塔），来分离氯化氢、水与萃取剂的混合物，分离过程中存在着返混现象，因此存在能耗大、投资高的问题，

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种从盐酸中回收氯化氢的装置，采用分壁式精馏塔，可以有效地降低能耗和投资，同时可以获得浓度大于95%（重量）的高浓度氯化氢气体。

本实用新型的目的通过下述技术方案加以实现：一种从盐酸中回收氯化氢的装置，其特征是在分壁式精馏塔内部设置一竖直隔板，把精馏塔主体分为萃取剂回收段、萃取精馏段、萃取提馏段、侧线精馏段和公共提馏段五个部分；其中，在分壁式精馏塔塔顶和侧线精馏段各设有一个冷凝器，在分壁式精馏塔塔底只设有一个塔底再沸器。

萃取剂从萃取剂回收段的底部进入精馏塔，盐酸从位于侧线精馏段从上往下方向的三分之一到二分之一的高度，在萃取精馏段与萃取提馏段之间的位置进入精馏塔。

本实用新型的优点在于，避免了中间组分的返混效应，在常规两塔分离序列中，萃取精馏塔提馏段内随着氯化氢浓度的降低，中间组分水的浓度逐渐增加，但在靠近塔釜处，由于萃取剂浓度增加，水的浓度在达到最大值后逐渐减小，即水在该塔中发生返混，这也是该塔分离效率较低的重要原因。与之相反，在本实用新型的分壁塔中，经萃取精馏段和萃取提馏段分离后的水与萃取剂混合物，进入侧线精馏段做进一步分离，中间组分水在塔中浓度达到最大时采出，这就有效避免了两塔流程中的返混现象。同时，主塔再沸器同时为萃取提馏段和侧线精馏段提供初始气相。这样，只需一座精馏塔就可得到氯化氢，同时还可节省一个蒸馏塔及其附属设备，如再沸器及其管道，而且占地面积也相应减少。与传统的两简单塔分离序列相比，分壁塔相当于将萃取精馏塔与萃取剂回收塔整合成为了一个塔，两个塔的内部集成，其能耗及设备投资均可降低30%以上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本实用新型作进一步描述：

参见附图1，本实用新型主要包括：分壁式精馏塔6、主塔再沸器13、主塔冷凝器7、主塔回流罐8、主塔回流泵9、侧线冷凝器10、侧线回流罐11、侧线回流泵12，及溶剂循环泵14；在分壁式精馏塔6内部设置一竖直隔板，把精馏塔主体分为萃取剂回收段1、萃取精馏段2、萃取提馏段3、侧线精馏段4和公共提馏段5五个部分。其中，主塔部分和侧线精馏部分各需要一个主塔冷凝器7和侧线冷凝器10，但共用一个塔底再沸器13。所述分壁式精馏塔6的萃取剂回收段1实现氯化氢与少量萃取剂的分离；萃取精馏段2与萃取提馏段3共同实现氯化氢的浓缩，即氯化氢与水和大部分萃取剂的分离；侧线精馏段4实现水与萃取剂的分离，即顶部得到水，同时底部的萃取剂被浓缩；公共提馏段5实现萃取剂与水的分离，即底部得到萃取剂，同时顶部的水被浓缩。

萃取剂从萃取剂回收段1的底部进入精馏塔6，盐酸从萃取精馏段2的底部进入精馏塔6，在萃取精馏段2和萃取提馏段3内部，盐酸在萃取剂的作用下，气液平衡发生改变，不再发生共沸现象，氯化氢和水得到初步的分离，萃取精馏段2顶部的高浓度氯化氢气体进入萃取剂回收段1，在此进一步回收萃取剂后，从主塔冷凝器7可采出氯化氢产品气，液相则经主塔回流罐8和主塔回流泵9，作为液相回流返回到萃取剂回收段1顶部；由萃取提馏段3底部排出的含有大量水的萃取剂溶液，进入公共提馏段5，在其顶部得到水含量进一步提高的气相进料，进入侧线精馏段4，再进一步提高水的纯度，最后经由侧线回流罐11和侧线回流泵12，部分水作为液相回流返回侧线精馏段4顶部，其余采出；公共提馏段5底部排出的高浓度萃取剂，经由塔底再沸器13加热后，气相返回到公共提馏段5底部，液相则由溶剂循环泵14返回到萃取精馏段2顶部，继续循环使用。