氯化反應和酰氯化反應尾氣的綜合應用

盧小逸，吳文良，張啟明

（浙江啟明藥業有限公司，浙江上虞312369）

精細化工

氯化反應和酰氯化反應尾氣的綜合應用

盧小逸，吳文良，張啟明

（浙江啟明藥業有限公司，浙江上虞312369）

氯化反應含有氯氣的氯化氫尾氣用水吸收得到副產鹽酸Ⅰ，酰氯化反應含有二氧化硫的氯化氫尾氣用水吸收得到副產鹽酸Ⅱ，兩股副產鹽酸以一定比例混合，使其中的氯氣和二氧化硫發生氧化還原反應，得到無色的鹽酸，用于羧酸鈉鹽的酸化。這些綜合應用方法達到了廢物利用的目的。

氯化反應；酰氯化反應；尾氣；綜合應用

0 前言

苯環上發生的氯代反應，常以氯氣為氯源，置換氯化生成氯化氫[1]，氯氣即使通過多級通氯，氯氣利用率會有所提高，但仍然會有部分氯氣逸出，導致氯化尾氣中是以氯化氫為主、未反應的氯氣為次的混合氣體，尾氣經過尾氣塔用水吸收后，會產生含有氯氣的副產鹽酸Ⅰ。由于含有氯氣，顏色多為深黃色。

其反應原理如圖1所示：

圖1 氯化反應機理

苯甲酸類衍生物的酰氯化反應，多以氯化亞砜為酰氯化試劑，生成酰氯，也會產生氯化氫和二氧化硫[2]，反應原理如圖2所示。在酰化反應引發和回流反應過程中，會有部分氯化亞砜來不及冷凝而揮發逸出，因此酰化尾氣是以氯化氫、二氧化硫和氯化亞砜的混合氣體，經尾氣塔用水吸收后生成副產鹽酸，由于氯化亞砜與水發生劇烈反應生成二氧化硫和氯化氫[3]，這樣就得到了含有二氧化硫的副產鹽酸Ⅱ，反應原理如圖3所示：

圖2 酰氯化反應機理

圖3 氯化亞砜與水反應

1 實驗原理

氯化反應和酰氯化反應尾氣所產生的副產鹽酸由于分別含有氯氣和二氧化硫，顏色均為黃色，直接利用價值不大，還必須用液堿中和后處理，達標后才能排放，環保費用較高。考慮到氯氣具有氧化性，而二氧化硫具有還原性，可以被氯氣氧化成高價硫，因此可以將兩股副產鹽酸以一定比例混合，使其剛好發生氧化還原反應，反應終點可以用淀粉碘化鉀試劑檢測[4-5]，經過處理后的鹽酸，顏色為無色，可用于酰氯化反應原料苯甲酸衍生物羧酸鈉鹽的調酸，綜合應用。

圖4 氯氣與二氧化硫反應

圖5 苯甲酸鈉鹽的酸化

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

磁力攪拌器（上海司樂儀器有限公司）、250 mL單口瓶、150 mL恒壓滴液漏斗、淀粉碘化鉀試紙、Ⅰ型副產鹽酸和Ⅱ型副產鹽酸（均為車間自產）。

2.2 實驗過程

往250 mL單口瓶里加入含有氯氣的Ⅰ型鹽酸50 g（外觀為深黃色,濃度30%），開啟磁力攪拌，用淀粉碘化鉀試紙檢測為藍色，用150 mL恒壓滴液漏斗慢慢滴加含有二氧化硫的的Ⅱ型鹽酸（外觀為淺黃色，濃度32%），瓶內液體先變深，后又逐漸變淺，用淀粉碘化鉀試紙檢測瓶內液體剛好為無色時，停止滴加，約消耗Ⅱ型鹽酸102 g，此時瓶內鹽酸為無色。

3 結果與討論

3.1 淀粉碘化鉀試紙由藍變無色的原因

含有氯氣的鹽酸因有氧化性而使淀粉碘化鉀試紙變藍，當與二氧化硫充分反應消耗完時，氧化性消失，試紙變為無色，正好根據顏色的變化來判斷反應的終點。

3.2 兩種鹽酸的消耗比例

根據車間尾氣的吸收情況，Ⅰ型鹽酸和Ⅱ型鹽酸的實際濃度會略有差異，一般可用比重計檢測控制兩種鹽酸濃度均在30%左右。當濃度超出30%時，即可放出鹽酸，更換尾氣塔中吸收液。在這個濃度下，Ⅰ型鹽酸和Ⅱ型鹽酸的消耗比例大概為1:2。

4 結論

經過以上步驟綜合應用之后，氯化反應和酰氯化反應的尾氣不僅不需要較大環保成本，而且處理后的混酸顏色外觀較好，還可以用于苯甲酸鈉鹽的調酸，可謂一舉多得。此方法為化工廠的尾氣吸收和廢物綜合利用起到一定的指導作用，也符合綠色環保、循環利用的現代化工理念。

[1]邢其毅.基礎有機化學（第二版）[M].北京：高等教育出版社，1994：281.

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[3]師傳興，成蘭興，張鉞等.以氯化亞砜為氯化劑反應尾氣的綜合利用[J].河南化工，2011,28（2）:45-46.

[4]張萬里.碘化鉀-淀粉試紙法測定余氯[J].黑龍江環境通報，2004,28（1）:58-59.

[5]葉茂康.碘化鉀淀粉試紙與氧化劑反應顯藍色化學原理[J].實驗教學與裝備，2001，（1）:29.

The Comprehensive Application of Exhaust from Chlorination Reaction and Chloroformylation Reaction

LU Xiao-yi,WU Wen-liang,ZHANG Qi-ming
(Zhejiang Qiming Pharmaceutical Co.,Ltd.,Shangyu,Zhejiang 312369,China)

Exhaust from chlorination reaction containing chlorine was absorbed with water to obtain typeⅠhydrochloric acid.Exhaust from chloroformylation reaction containing sulphur dioxide was absorbed with water to obtain typeⅡhydrochloric acid.Chlorine and sulphur dioxide can react oxidation-reduction reaction via mixing the two type hydrochloric acid,to obtain colourless hydrochloric acid.This hydrochloric acid was used to acidize sodium carboxylate.The comprehensive application method plays a good role in the utilization of waste.

chlorination reaction;chloroformylation reaction;exhaust;comprehensive application

1006-4184（2015）8-0030-02

2015-06-30

盧小逸（1967-），男，1989年8月畢業于浙江工業大學，大學本科學歷，醫藥高級工程師，現從事醫藥產品的生產與管理。E-mail：luxiaoyi66@163.com。