区域治理综合信息
张戈 王亮
摘要：本文通过对HCL气体循环、补给及排放系统的论述与对比，阐述了HCL气体循环系统的设计理念，进一步对HCL循环系统设计的重点、注意事项及安全措施有了深刻了解，有助于后续工艺设计理念的建立和完善。 关键词：脱水；HCL气体；循环
一、HCL气体在脱水工艺中的作用
脱水工艺的主要目的是将带水原料脱水形成无水固体小颗粒。而有些物质极易吸湿并与水化合生成一系列水合物，当这类物质在不同温度下从过饱和溶液中结晶析出时，就会连同一些水分子以含水合物的形式析出。所以，通过蒸发浓缩结晶的方法不可能得到干燥的污水物质。因此必须在脱水工艺中加入特殊的干燥环节来去除固体中的结晶水。在工业生产中，通常使用价格低廉的高浓度酸液，利用高浓度酸液
丝锥夹头
吸水、干燥的特性来去除之前无法除去的结晶水。而通过对常用的硫酸、盐酸、硝酸与其进行对比，我们发现：① 高浓度硫酸的干燥效果最好，但干燥过程中产生的硫会对某些后续工艺产生危害；
② 浓盐酸的含水量较高，饱和浓盐酸的浓度仅45wt%（质量的百分比），且易挥发。可除去水分，但无法根除结晶水；
燃煤机
③ 浓硝酸在干燥过程中产生不易去除的氮离子杂质，对后续的处理工艺要求较高。
而HCL气体循环系统，不仅可以利用HCL气体干燥性的特点除去结晶水，还可以在温度的环境下加速反映的进程与质量。且通过其他的配套设施能重新生成HCL气体循环使用。在除去结晶水的同时最大限度的优化使用能源，减少生产成本，HCL气体循环系统无疑是最优方案。
二、HCL气体的循环设计
HCL气体为有毒有害气体，需后续处理方可排放大气，并且在原料干燥过程中HCL气体的需求量较大。因此为解决上述问题，在脱水工艺中单独设立一个HCL气体的循环系统，主要原理是根据气液平衡法来降低共沸点，从而使固体颗粒在氯化氢干燥器进行干燥，HCL循环系统主要包括HCL气体干燥、回收和洗涤。
1 HCL气体干燥
HCL气体循环系统起始于氯化氢干燥器，氯化氢干燥器的主要目的在于完全干燥之前部分脱水的颗粒。该工艺是使用HCL气体在高温环境下进行的，生产的
脱水颗粒将送至下游设备进行冷却。来自
干燥器的HCL废气被送至洗涤器，去除
气体中的杂质粉尘和水分，加热后返回干
燥器循环使用。一部分气体将会从系统排
放掉，以去除系统中存在的任何惰性气体。
同时补充入新的氯化氢气体，以维持所需
流量。
2 HCL气体的回收
经干燥器干燥后的固体颗粒进入热干
燥颗粒料仓进行收集。颗粒在热干燥颗粒
料仓中期间，HCL气体被从颗粒中吹除。
热干燥颗粒料仓保持在干燥空气气氛下，
排气通向干燥器洗涤器。
3 HCL气体的洗涤
从氯化氢干燥器排出的HCL气体
含有一定量的水和粉尘，要想重新利用
HCL气体，必须将其他杂质去除。HCL
气体首先进入氯化氢干燥器喷淋洗涤塔，
在塔内通过酸性溶液与粉尘反应，生成含
有HCL和氯化物的混合酸性溶液，此酸
性溶液通过泵在氯化氢干燥器喷淋洗涤塔
远程控制系统
循环使用。透风窗
从洗涤塔排出的HCL气体在通过除
雾器后进入1号盐酸冷却塔，通过在塔内
循环的高浓度盐酸溶液去除气体中80%
的水分。之后进入2号盐酸冷却塔，通过
在塔内循环的饱和盐酸溶液进一步去除气
体中98%以上的水分。HCL气体经过2
号盐酸冷却塔除水后进入汽水分离器，进
行HCL气体与高浓度饱和盐酸的汽水分
离。至此，HCL气体中的杂质完全去除，
为纯净的、干燥的HCL气体。
在HCL气体所经过的三座塔内盐酸
溶液均因不断稀释而造成浓度降低，需要
重新补给以达到需要的反应浓度。在此可
借助三座塔所需盐酸浓度由低到高的条
件，通过调节三座塔的高差，可将2号盐
酸冷却塔吸收水分后多余的低浓度盐酸溶
液流入1号盐酸冷却塔进行反应，再将1
号盐酸冷却塔多余的低浓度盐酸溶液流入
氯化氢干燥器喷淋洗涤塔中反应，最后的
反应废液统一收集到酸性卤水罐中处理。
此方案使盐酸溶液在三座塔内形成半循环
系统，与直接进行盐酸补给对比，减少了
盐酸补给工艺流程和相应的管道布置，且
利用设备高差实现盐酸溶液的自流，在达
到各反应盐酸塔补给的同时，实现了设计
方案的最大优化。
三、HCL循环系统的安全
在日常生产过程中，安全是重中之重。
而HCL循环系统内为有毒有害气体，所
以需加强对系统的安全控制。对HCL循
锌铝镁环系统的安全控制主要体现在对系统内部
统内设备压力和管道压力的控制。
1 循环系统内的气压安全
在HCL气体循环系统中，如果产生
过大的压力可通过HCL气体排放系统的
调节阀来减小压力，所排放的HCL气体
经废气收集塔后变为盐酸，从而进入到
HCL气体补充系统中，进行循环使用。
2 高压设备的安全
HCL补给系统旨在给循环系统中提
供高浓度的HCL气体，因此在该系统
中无压力调节装置。而在补给系统中的
HCL解析酸凝结器为高压力设备，为保
证设备的安全运行，防止设备内部压力过
大，需要在此设置泄压装置。在此设备中
设置爆破片比设置安全阀更为合理，原因
有以下两点：其一，该设备随时向外输出
HCL气体，设备内超过安全压力的可能
性不大，而HCL循环系统中有泄压装置；
其二，设备内为高浓度HCL气体，即使
防腐的安全阀也不能确保其长时间后不发
生泄露。
圈套器四、结束语
脱水工艺中HCL循环系统在经分析
与比较后确为部分固体颗粒深度脱水的最
优方案。该循环系统是由多个小的循环系
统构成，设计中充分考虑反应过程中所需
的原料及产生的副产品，结合实际条件，
最大限度地重新利用，进而形成最优化的
设计方案。在提倡节能减排的今天，这种
利用较少的工艺流程来实现生产废弃物重
新回收与利用的设计理念将会得到更多的
重视。
参考文献：
[1]《有金属工业设计总设计师手
册》编写组. 有金属工业设计总设计师
手册.第三册，轻金属[M]. 冶金工业出版
社, 1989.
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