本发明属化工生产技术领域，涉及一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收方法及装置。
背景技术：
氯化亚砜在常温常压下为无色或者淡黄色有刺激性气味的液体，在沸点（78.8℃）以上就会有少量分解，140℃时分解速率较快，500℃时完全分解，分解产物有二氧化硫、氯气、二氯化硫和一氯化硫，氯化亚砜是一种重要的有机合成氯化剂，如醇类羟基的氯化、羧酸的氯化、酸酐的氯化、有机磺酸或硝基化合物的氯置换。制造酰基氯化物，还可以用于闭环反应和贝克曼转位，是一种重要的化工中间体，广泛的应用于农业、医药、染料等传统行业。此外，氯化亚砜的应用范围也在不断扩大，已被广泛应用于三氯蔗糖的制备等食品添加剂行业和锂离子电池的生产等新能源行业。
氯化亚砜的生产方法主要有氯磺酸法、三氯氧磷联产法、二氧化硫气相法三种方法，因二氧化硫气相法工艺先进、原料价廉易得、产品收率高、质量稳定、三废排放少等优点，我国氯化亚砜生产企业大多采用此方法进行生产。二氧化硫气相法生产氯化亚砜过程中尾气主要来自合成釜、催化器、粗品受器、脱重塔、脱轻塔、裂解器的引风、排空，产生的尾气主要成分为二氧化硫、氯化亚砜、二氯化硫、氯气气体。
传统的氯化亚砜尾气处理方法是将尾气不加处理的直接通入水吸收装置，尾气中氯化亚砜、二氯化硫与水反应产生氯化氢、二氧化硫等酸性气体，氯化氢被水吸收制得盐酸，未被水完全吸收的二氧化硫通入氢氧化钠溶液喷淋吸收装置，吸收制得亚硫酸钠溶液。传统尾气治理方法副产品盐酸、亚硫酸钠杂质多，价值小，由于尾气没有回收步骤，吸收碱液费用高，尾气中仍有少量二氧化硫排入大气中，增加单耗的同时也增加了很大的环保压力。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有氯化亚砜尾气处理存在的上述问题，提供一种氯化亚砜生产过程尾气分离装置及方法，能够有效得分离二氧化硫和氯气，使之回用至生产系统，达到提高收率，减少成本的目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收装置，其特征在于包括：通过管道依次连接的一级深冷装置、二级深冷装置、三级深冷装置、一级喷淋吸收塔、二级喷淋吸收塔；一级深冷装置、二级深冷装置、三级深冷装置分别通过管道与积液罐、相连，积液罐通过管道与合成釜相连。
进一步，所述深冷装置为固定管板式换热器。
进一步，所述喷淋吸收塔内衬为聚四氟乙烯材质，内装聚丙烯波纹板规整填料。
进一步，所述喷淋吸收塔内装型号为y250的聚丙烯波纹板规整填料。
一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）氯化亚砜生产过程产生的尾气（二氧化硫68%-80%，氯气20%-32%）在一级深冷装置中深冷后，液相二氧化硫流入积液罐，未被冷却的气相（二氧化硫4%-7.5%，氯气92.5%-96%）进入二级深冷装置，控制一级深冷装置温度为-12~-17℃；
（2）控制二级深冷装置温度为-22~-28℃，深冷后的液相二氧化硫流入积液罐，未被冷却的气相（二氧化硫含量小于1%，氯气99%）进入三级深冷装置；
（3）控制二级深冷装置温度为-35~-39℃，深冷后的液相二氧化硫流入积液罐，未被冷却的气相（二氧化硫3.8%-7%，氯气93%-96.2%）进入一级喷淋吸收塔；
（4）经一级喷淋吸收塔吸收后，未被吸收的气体（二氧化硫80%-89%，氯气11%-20%）进入二级喷淋吸收塔，经二级喷淋吸收塔吸收后，未被吸收的气体（二氧化硫26%-43%，氯气57%-74%）直接排入大气；其中一级喷淋吸收塔采用纯水吸收，二级喷淋吸收塔采用浓度为20%~30%双氧水吸收，一级喷淋吸收塔中所得盐酸（浓度在15~22%）可以再利用，二级喷淋吸收塔得到的硫酸溶液（浓度控制在12~16%）可以再利用，积液罐内的二氧化硫、氯气液体直接打回合成釜使用。
本发明的优点：
1、本发明所述的回收方法，由于二氧化硫的回收套用，二氧化硫的消耗降低，转化率可达99.0％以上；
2、采用三级深冷工艺，脱离尾气中的so2、cl2，使得整套装置中的二氧化硫、氯气基本上完全利用起来，三废量大大减少；
3、传统二氧化硫尾气采用水吸收、碱吸收处理工艺，液碱用量大，副产品亚硫酸钠价值低，且尾气吸收不完全，仍会有少量二氧化硫排入大气，在现在的环保压力下，无疑是很大的制约因素，而本发明采取双氧水吸收处理尾气中的二氧化硫，可以有效降低液体二氧化硫单耗和减少液碱的使用量，显著的降低了排放至大气中二氧化硫含量（排出废气中的二氧化硫含量约为40mg/m3）。
附图说明
图1是本发明所述的氯化亚砜生产过程尾气分离回收及处理的基本流程图。
具体实施方式
结合图1，对本发明作进一步说明：
一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收装置，包括：通过管道依次连接的一级深冷装置、二级深冷装置、三级深冷装置、一级喷淋吸收塔、二级喷淋吸收塔；一级深冷装置、二级深冷装置、三级深冷装置分别通过管道与积液罐相连，积液罐通过管道与合成釜相连；所述一级深冷装置、二级深冷装置、三级深冷装置为固定管板式换热器；喷淋吸收塔为内衬聚四氟乙烯材质，内装y250的改聚丙烯波纹板规整填料，其中一级深冷装置、二级深冷装置、三级深冷装置设置的位置高于积液罐的位置，以便形成压力差使得液体可以无阻碍输送，减少泵送带来的能源的消耗以及可能的泄漏。
实施例1
一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收方法，具体实施步骤如下：
（1）氯化亚砜粗品冷凝器、粗品受器、配硫釜以及精馏设备排出的不凝性气体（二氧化硫占78%，氯气占22%）从一级深冷装置（固定管板式换热器）的壳程导入，经过管程流过的-13℃冷冻盐水换热后，98%的二氧化硫气体被冷凝下来流入积液罐，剩余尾气进入二级深冷装置的壳程；
（2）剩余尾气（二氧化硫占78%，氯气占22%）经过（二级深冷装置）管程流过的-25℃冷冻盐水换热后，98%的二氧化硫气体被冷凝下来流入积液罐，剩余尾气进入三级深冷装置的壳程；
（3）剩余尾气经过（三级深冷装置）管程流过的-35℃冷冻盐水换热后，98%的氯气将被冷凝下来流入积液罐，剩余尾气进入喷淋吸收装置，积液罐中的液体二氧化硫直接返回催化器使用；
（4）三级深冷装置出来的尾气从一级喷淋吸收塔下部通入，同时开启塔底循环泵打循环，控制塔底温度在20℃，同时每隔6个小时取样做一次分析，分析盐酸含量是否达到15~22%，若达到，则塔底开始外排盐酸，同时开启纯水阀门，往一级喷淋吸收塔补水；
（5）从一级喷淋吸收装置来的尾气从二级喷淋吸收塔下部通入，同时开启塔底循环泵打循环，控制塔底温度在20℃，同时每隔6个小时取样做一次分析，分析塔底硫酸浓度是否达到12~16%，若是，则塔底开始外排硫酸溶液，同时开启双氧水阀门，往二级喷淋吸收塔补充双氧水，从二级喷淋塔出来的尾气直接排入大气。
技术特征：
1.一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收装置，其特征在于：通过管道依次连接的一级深冷装置、二级深冷装置、三级深冷装置、一级喷淋吸收塔、二级喷淋吸收塔；一级深冷装置、二级深冷装置、三级深冷装置分别通过管道与积液罐、相连，积液罐通过管道与合成釜相连。
2.根据权利要求1所述有一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收装置，其特征在于：所述深冷装置为固定管板式换热器。
3.根据权利要求1所述有一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收装置，其特征在于：所述喷淋吸收塔内衬为聚四氟乙烯材质，内装聚丙烯波纹板规整填料。
4.根据权利要求3所述有一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收装置，其特征在于：所述喷淋吸收塔内装型号为y250的聚丙烯波纹板规整填料。
5.一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）氯化亚砜生产过程产生的尾气在一级深冷装置中深冷后，液相二氧化硫流入积液罐，未被冷却的气相进入二级深冷装置，控制一级深冷装置温度为-12~-17℃；
（2）控制二级深冷装置温度为-22~-28℃，深冷后的液相二氧化硫流入积液罐，未被冷却的气相进入三级深冷装置；
（3）控制二级深冷装置温度为-35~-39℃，深冷后的液相二氧化硫流入积液罐，未被冷却的气相进入一级喷淋吸收塔；
（4）经一级喷淋吸收塔吸收后，未被吸收的气体进入二级喷淋吸收塔，经二级喷淋吸收塔吸收后，未被吸收的气体直接排入大气；其中一级喷淋吸收塔采用纯水吸收，二级喷淋吸收塔采用浓度为20%~30%双氧水吸收，一级喷淋吸收塔中所得盐酸可以再利用，二级喷淋吸收塔得到的硫酸溶液可以再利用，积液罐内的二氧化硫、氯气液体直接打回合成釜使用。
技术总结
本发明涉及一种氯化亚砜生产过程尾气分离回收装置及方法，其特征在于：（1）氯化亚砜生产过程产生的尾气在一级深冷装置中深冷后，液相流入积液罐，气相进入二级深冷装置，一级深冷温度为?12~?17℃；（2）二级深冷温度为?22~?28℃，液相流入积液罐，气相进入三级深冷装置；（3）二级深冷温度为?35~?39℃，液相流入积液罐，气相进入一级喷淋吸收塔；（4）经一级喷淋吸收塔吸收后，未吸收的气体进入二级喷淋吸收塔，经二级喷淋吸收塔吸收后，未吸收的气体直接外排。本发明优点：采用三级深冷工艺，脱离尾气中的SO2、Cl2，使得整套装置中的二氧化硫、氯气基本上完全利用起来，三废量大大减少。
技术研发人员：孙多龙;颜作标;程帮琴
受保护的技术使用者：安徽金禾实业股份有限公司
技术研发日：2020.09.26
技术公布日：2021.01.15
声明：
“氯化亚砜生产过程尾气分离回收方法及装置与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：安徽金禾实业股份有限公司
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2025年01月03日 ~ 05日 
