[发明专利]一种酸液回用、氢气回收工艺及其设备

说明书

技术领域：

本发明涉及一种酸液回用、氢气回收工艺及其设备。

背景技术：

在工业企业生产中，很多工序中设立有金属反应釜，生产工况为：在一定压力和温度的条件下，在硫酸、磷酸中加金属粉末反应，反应气体副产物为氢气，夹杂着硫酸、磷酸、水蒸气等。

现状为大多数企业对这部分气体副产物没有加以利用甚至直接排放到外界中，这势必会造成环境的污染及资源的浪费。

即使有部分企业对该部分的副产物气体加以回用或者治理，也是流程复杂，造价不菲，导致了回用和治理该部分气体的经济效益不佳，投入与产出没能实现利益最大化。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种酸液回用、氢气回收工艺及其设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第一种技术方案：该酸液回用、氢气回收工艺包括以下步骤：S1、采用冷凝器连接反应釜，且该冷凝器将反应釜排出来的包含有氢气、硫酸、磷酸、水蒸气的气体进行冷却到40摄氏度以下，同时气体中大部分的水蒸气、酸雾由气态冷凝为液体，冷凝液体回流到反应釜继续使用；S2、采用中和塔将从冷凝器出来的含氢气体进行除酸雾净化，其中，采用碱液循环喷淋水泵喷淋加碱液，该加碱液与含氢气体中的酸雾中和；S3、采用除雾塔对含氢气体进行除雾处理，截留含氢气体中的大部分水蒸气；S4、采用定压水封隔绝大气，经过除雾之后含氢气体从定压水封底部进入，定压水封内设置有一定的水封液位高度，具体水封高度可以根据实际使用要求调节，可以保证除雾塔之前的系统内压力在要求的范围以内；S5、采用安全水封，当除雾塔之前的系统内压力超过要求的范围，则含氢气体会从定压水封进入安全水封内，其中，安全水封顶部设置了带有阻火器的排气管道和带有安全阀的泄压口；正常工作状态下，含氢气体从排气管道进入到氢气利用系统内，到此工艺结束。

进一步而言，上述技术方案中，于S2步骤中，含氢气体进入中和塔后，由下往上走，碱液循环喷淋水泵从上往下喷淋，酸碱中和反应在中和塔内设置的若干层填料层中完成。

进一步而言，上述技术方案中，于S3步骤中，所述除雾塔内装有至少两层除雾层，每层除雾层设置有复数PP多面球，含氢气体中的水蒸气以一定的速度经过除雾层时，会与PP多面球发生碰撞和撞击，大部分水蒸气被截留下来。

进一步而言，上述技术方案中，于S5步骤中，所述氢气利用系统包括锅炉燃烧系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第二种技术方案：该酸液回用、氢气回收设备包括：冷凝器，该冷凝器连接反应釜以将反应釜排出来的包含有氢气、硫酸、磷酸、水蒸气的气体进行冷却，令气体中大部分的水蒸气、酸雾由气态冷凝为液体，冷凝液体回流到反应釜继续使用，该冷凝器具有冷水进口和冷水出口；中和塔，该中和塔底部连接冷凝器；除雾塔，该除雾塔底部连接中和塔的顶部，且该除雾塔内设置有至少两层间隔分布的除雾层；定压水封，该定压水封底部连接除雾塔的顶部；安全水封，该安全水封底部连接定压水封的顶部，该安全水封顶部设置了带有阻火器的排气管道和带有安全阀的泄压口，该排气管道连接氢气利用系统。

进一步而言，上述技术方案中，所述中和塔设置有若干用于中和酸液的填料层，该填料层上方均设置有加碱液喷淋头，该加碱液喷淋头连接碱液循环喷淋水泵。

进一步而言，上述技术方案中，所述除雾层设置有复数PP多面球，该PP多面球之间形成有间隙。

进一步而言，上述技术方案中，所述氢气利用系统包括锅炉燃烧系统。

进一步而言，上述技术方案中，所述冷凝器为列管式冷凝器。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明通过冷凝器与反应釜连接，以回收酸雾，避免资源浪费。本发明设置的除雾塔采用物理除雾，无耗材，安全、方便、高效。本发明设置有定压水封，该水封液位可以调节，没有复杂的电控系统，安全、便捷，维护简单，投资、管理成本低。本发明设置有安全水封，该装置上设置有泄压阀及带有阻火器的排气口，可以安全稳定的向末端的氢气燃烧设备输送氢气。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

参见图1所示，为一种酸液回用、氢气回收设备，其包括依次连接的反应釜2、冷凝器1、中和塔3、除雾塔4、定压水封5和安全水封6。