楊東亮
(山西運城市鹽湖區環保局山西運城044000)
三氯乙酰氯尾氣凈化處理再利用
楊東亮
(山西運城市鹽湖區環保局山西運城044000)
三氯乙酰氯尾氣含有多種有毒有害物質,如果尾氣在排放前得不到有效處理,會對環境造成嚴重污染,同時造成物料浪費,生產環境嗆人無法操作,嚴重制約企業正常生產,因此,生產尾氣必須得到有效處理和利用,找到一種在環保性、可行性、經濟性上都有優勢的處理辦法,徹底改善工作環境,使生產能夠穩定連續生產。
三氯乙酰氯;合成技術;氯化氫;氯化硫;尾氣回收利用
無色或微黃色液體,有刺激性氣味,遇水易分解,沸點114~118℃,比重1.6290。是合成醫藥、農藥的重要中間體。在醫藥方面約占70%,在農藥方面用量占25%,是合成廣譜高效農藥毒死蜱和綠草定的中間體。
三氯乙酰氯生產方法很多,主要有三氯乙酸法、四氯乙烯法、四氯化碳法、本文所用工藝路線是一種新型的路線。采用氯乙酸母液?;s后再氯化精餾路線。工藝分兩大步
混合酰氯氯乙酸母液蒸餾除去水分和低沸物雜質后,用硫磺做催化劑在一定溫度下通氯,反應到一定程度取樣做沸程跟蹤,確認到終點后,蒸餾得混合酰氯。
三氯乙酰氯混合酰氯用無水吡啶做催化劑在一定溫度下通氯,反應到一定程度取樣用氣相色譜跟蹤,確認到終點后,用精餾塔精餾得三氯乙酰氯。
?;吐然磻捎脙筛撏龋鞲浇K點導料后投入新料,主副釜互換通氯,循環使用。該反應是氣液相反應,是一種典型的動態反應過程,盡管通氯過程中尾氣通過水冷凝器,通過副釜,副釜水冷凝器,再通過二冷冷凍鹽水,還是有大量的反應中間體隨尾氣逸出。?;^程中氯乙酸精制母液加硫磺通氯尾氣成分以氯化氫為主,還含有一氯化硫、二氯化硫、二氧化硫,混酰氯通氯反應尾氣主要是氯化氫、少量氯氣。若只是簡單的用水吸收,會有氯氣無法吸收造成環境嗆人,氯化硫遇水生成固體堵塞管道,使生產無法進行,且副產鹽酸不純,尾氣中夾帶的氯化硫和氯氣得不到回收利用會造成原料消耗高,因此,要針對尾氣中不同的成分含量找到合理的處理方式,以達到改善生產環境、降低原料消耗、提高生產效率的目的。
反應排放的尾氣中氯化氫占80-90%,其余是氯化硫、氯氣和酰氯,從成分看要想辦法分出氯化氫氣體,其余組分返回反應釜參與反應生產產品,降低消耗。氯化氫氣體凈化處理后水吸收得到工業鹽酸。因此用下列方法進行凈化處理尾氣。
因反應物料母液中的氯乙酸、二氯乙酸是高熔點物質,會因冷凝溫度過低而結晶堵塞冷凝器,使反應中斷,所以要分段冷凝,尾氣一冷先用水冷凝,二冷用冷凍鹽水冷凝,反應釜已是主副兩釜串聯,考慮到減少投資、節省場地、確?;厥招Ч梢匀龡l反應線共用一個副副釜,釜內投與反應線同量的精制母液,釜上裝冷凝器通冷凍鹽水作為三冷,進一步回收低沸點中間體,線上有料到終點導走后,投料投副副釜料保證吸收效果,這樣就大大降低了尾氣中氯化硫、氯氣和酰氯的含量,因其在副副釜中參與了反應,凈化了氯化氫氣體。
?;c氯化反應的尾氣吸收凈化流程為:主釜、副釜、副副釜,主釜未反應完的氯氣、反應中間體及副產氯化氫經主釜上的水冷凝器冷卻,冷凝下來的液體回入主釜,未冷凝的氣體進入副釜繼續反應,從副釜出來的尾氣經副釜上的水冷凝器冷卻,冷凝下來的液體回入副釜反應,未冷凝的氣體進入二冷冷凍鹽水,再進入副副釜繼續反應,尾氣再經過三冷冷凍鹽水冷凝后進入鹽酸吸收系統。
此法工藝簡單,幾乎不增加設備,能大幅降低成本,處理后的尾氣氯化氫氣體較純。
?;磻虼罅渴褂昧蚧牵瑑艋筮€含有二氧化硫和少量氯化硫,若不處理直接進降膜吸收塔,則氯化硫見水反應生成硫磺堵塞列管而中斷生產,二氧化硫使鹽酸純度低,要設法去除。
將尾氣用冷鹽酸洗,可以洗掉其中夾帶的少量氯化硫,吸收尾氣中的二氧化硫(因亞硫酸或硫酸濃度可達到98%,遠高于鹽酸的36%,會把氯化氫氣體置換出去),使用一段時間后,用產生的混酸去中和堿性廢水,換用新的稀鹽酸。
凈化后的氯化氫,采用“三級降膜吸收+一級噴淋吸收塔+一級堿噴淋吸收塔”吸收處理,制得31%的工業鹽酸出售。
經過以上三氯乙酰氯尾氣凈化處理后,徹底改善了工作環境,優化了生產設備和工藝,使生產能得以穩定連續進行,為生產企業解決了制約生產的難題,同時降低了原料消耗,大大提高了生產效率。參考文獻
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