鄰氯苯甲醛生產及副產品的回收技術分析

摘要：鄰氯苯甲醛在生產過程中會排除一些副產品，此類產品經過回收利用可以產生其他利用價值，因此需要通過回收技術對其進行回收。本文將以鄰氯苯甲醛副產品中的廢水-鄰氯苯甲酸為例，通過實驗提出一種副產品回收技術，經測試該項技術的產品質量在99.0%以上。

關鍵詞：鄰氯苯甲醛;鄰氯苯甲酸;回收技術

中圖分類號：X13 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）04-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.070

Abstract：O-chlorobenzaldehyde can exclude some by-products in the production process，such products can produce other utilization value through recycling，so it needs to be recycled through recycling technology.In this paper，the waste water in the by-product of o-chlorobenzene - o-chlorobenzene acid is taken as an example，and a by-product recovery technology is proposed through experiments.

Key words：O-chlorobenzaldehyde;O-chlorobenzoic acid;Recycling technologies

根據相關研究可知，鄰氯苯甲醛生產中出現的廢水可以進行鄰氯苯甲酸的回收，鄰氯苯甲酸在現代醫藥、農藥等多個領域中有廣泛應用，可見鄰氯苯甲酸的利用價值較高。通過回收技術可以將鄰氯苯甲醛生產與鄰氯苯甲酸生產相互連接，形成一個全新的產品生產線，充分體現的廢物利用、節能降耗的理念，所以對鄰氯苯甲醛生產及其副產品回收進行研究具有重大的現實意義。

1 鄰氯苯甲醛副產品回收技術

1.1 鄰氯苯甲醛生產

鄰氯苯甲醛生產大致可以分為四個步驟，分別為氯化反應、水解反應、精餾、氯化氫與余氯尾氣吸收，下文將對四者具體內容進行分析。

1.1.1 氯化反應

首先稱取適量的鄰氯甲苯，采用泵入方式導入氯化塔等反應器當中，對氯氣注入流量進行計量控制，其次將反應器放在充足光照環境下，通過光照可使反應器內的溫度提升到140～160℃之間，滿足連續氯化反應條件，由此即可得到氯化液、氯化氫，主要生產物為鄰氯二氯芐（轉化率96.4%），副產物為鄰氯三氯芐（轉化率4.9%），通過氣相色譜分析鄰氯三氯芐含量，當含量達到1.5%時，氯化反應結束。氯化尾氣經深冷器冷凝后，進入四級降膜吸收器，用清水吸收產出副產鹽酸，未吸收完的尾氣，再進入次氯酸鈉吸收塔，用堿液吸收氯氣制成次氯酸鈉。圖1氯化反應方程式。

1.1.2 氯化液精餾

將氯化工序氯化液送入精餾塔進行精餾分離，在真空（-0.094MPa）、140℃左右的條件下，塔頂氣體經20℃冷卻水冷凝回收未反應的鄰氯甲苯和鄰氯氯芐重新返回氯化，不凝氣中含有氯化氫氣體，去降膜吸收工序制備副產鹽酸，塔釜產出鄰氯二氯芐和鄰氯三氯芐的混合物轉入水解釜中。

1.1.3 水解反應

精餾塔釜混合液導入氯化塔-水解釜中，同時加入適量的水解催化劑，然后滴加水，在攪拌、微負壓條件下進行反應，當鄰氯二氯芐含量，當含量≤0.3%時，水解反應結束。值得注意的是在水解過程中需要將反應溫度控制在145～155℃區間內，水解釜尾氣經冷凝器回流，這一過程中產生的氯化氫氣體同樣會去降膜吸收工序處理。此外，在整個水解完成之后需要第一時間將溫度降至80℃，然后定量加入10%的純堿溶液，靜置30min左右將溫度上調至100℃進行中和反應，中和過程產生的尾氣及中間產物經冷凝后，中間產物冷凝回釜，回流3h，中和反應完成，停攪拌靜止分層。下層為有機層鄰氯苯甲醛粗品;上層為水層，水層含鄰氯苯甲酸鈉25%左右。圖2為水解反應方程。

1.1.4 鄰氯苯甲醛粗品精餾

將以上得到的油狀鄰氯苯甲醛粗品在水解釜內用水進行沖洗，后導入精餾釜中進行減壓蒸餾處理，這一過程中的壓力要保持在-0.09～-0.1MPa區間內。升溫至120～130℃，氣相會在冷凝器內被冷凝可得冷凝液，將冷凝液導入水解釜內用水再次清理。當前餾分全部蒸出后，繼續升溫至185℃，塔頂采出后餾分鄰氯苯甲醛產品，而針對不合格的樣品則繼續精餾即可。

1.1.5 氯化氫與余氯尾氣吸收

以上工序中產生的氯化氫氣體在氯化氫與余氯尾氣吸收處理中，會經過四級降膜吸收塔，利用內部水體對此進行吸收，由此可得含鹽酸廢水副產品。此外，如果氯氣較少可以直接通過燒堿液循環吸收。

1.2 副產品回收技術

以上工藝中，通過氯化氫與余氯尾氣吸收工序可得含鹽酸廢水副產品，因工藝已經將這一副產品集中所以無需再次收集。水解反應產物與純堿中和后、分層出的水相物含有一定量的鄰氯苯甲酸，取出后進行沉降、過濾、酸化、重抽濾、離心干燥處理即可得到鄰氯苯甲酸[2]。

2 技術實驗

2.1 實驗準備

對實驗原理、設備進行介紹。

2.1.1 實驗原理

C6H4ClOONa+HCl→C6H4Cl OOH+NaCl。

2.1.2 實驗設備

儀器：燒杯、量筒、天平、分液漏斗、布氏漏斗、抽濾瓶、緩沖瓶、濾紙、玻璃皿、滴定管、玻璃棒、恒溫干燥爐。

原料和試劑：鄰氯苯甲醛廢水、30%鹽酸、丙酮、pH試紙。

2.2 實驗步驟

實驗共分為7個步驟：（1）沉降處理：首先稱取適量鄰氯苯甲醛廢水，將其倒入燒杯當中放置7～8h，其次對燒杯內鄰氯苯甲醛廢水進行觀察，確認懸浮物是否全部沉降吸附于燒杯內壁，如果還有殘留則繼續放置。（2）過濾：抽取定量經沉降處理后的鄰氯苯甲醛廢水溶液放入分液漏斗內，實現溶液靜置分層，由此可以過濾掉樣品內的油狀物、固體殘渣。（3）酸析：依照標準稱取均為200g的等量鄰氯苯甲醛廢水、30%鹽酸，將鹽酸滴入廢水當中，同時用玻璃棒攪拌引起鹽酸反應，過程中要將pH值控制在1～2之間，待鹽酸反應靜止之后，可得白絮狀鄰氯苯甲酸粗品。（4）抽濾：將布氏漏斗靜置，后緩緩倒入鄰氯苯甲酸粗品進行抽濾，由此可以抽除內部一定量的水分，完成后用清水對其進行洗滌，再通過真空抽濾進行精細處理，可得白粉狀鄰氯苯甲酸粗品。（5）溶解：將白粉狀鄰氯苯甲酸粗品放入燒杯，用90～100℃（區間內越低越好）進行加熱，完成后加入清水進行溶解去除其中水溶物質;將溶解后液體放置在常溫環境下，通過玻璃棒進行攪拌，后進行真空抽濾。（6）干燥：將鄰氯苯甲酸結晶放入玻璃皿內，同時將恒溫干燥爐的溫度控制在90～100℃（區間內越低越好）內進行干燥處理，時間為5～6h，確保結晶內水分不超過1%。（7）取樣分析：通過氣相色譜法對結晶進行取樣分析[3-4]。

3 結果分析

3.1 工藝可行性

鄰氯苯甲醛副產品回收技術的可行性指標包括：是否可以制得鄰氯苯甲酸成品、成品質量，兩者分別代表了技術工藝有效性、效率性、能效性，因此工藝可行性將根據這兩大指標進行評估。根據以上實驗結果可知，整個鄰氯苯甲醛副產品回收技術可以得到鄰氯苯甲酸成品，同時實驗結果的數據表明成品含量均值可達99.35，由此證實技術應用可行。

3.2 工藝便捷性

首先整個鄰氯苯甲醛副產品回收技術的應用工序分為7個步驟，各個步驟的具體操作方法并不復雜，且無需先進設備參與，單人完全可以在短時間內完成該工藝，說明工藝操作便捷，其次在實驗過程中廢水與30%鹽酸的鹽酸反應十分充分，這一條件說明鄰氯苯甲酸在溶解過程中不會出現不溶物，且就算出現了不溶物也可以直接將其撈出繼續結晶處理，說明技術工藝穩定性良好，不會出現某些需要反復處理的步驟。由此證實本文回收技術工藝便捷性良好。

3.3 經濟效益

首先鄰氯苯甲醛的副產品為廢水，在以往生產中此類產品需要相關企業耗費成本進行處理，而在通過回收技術廢水重新具備了利用價值，無需耗費大量成本進行處理，同時還有了新的盈利渠道。其次工藝中所采用的設備、原料等在售價上偏低，且工藝對原料的利用率很高，不會出現原料浪費的現象。由此證實本文回收技術工藝經濟效益良好。

4 結語

因鄰氯苯甲醛副產品還具有利用價值，所以有必要采用回收技術來發揮其余熱，在這一條件下本文提出了鄰氯苯甲醛副產品回收技術，對該項技術的工藝步驟進行了闡述，同時通過實驗與分析證實該項技術應用有效，具有生產率高、產品質量好、經濟效益高的表現。此外，本文還提出了相關的注意事項與解決措施，可避免事故發生，保障技術應用穩定性。

參考文獻

[1]年立春.鄰氯苯甲醛生產中氯化反應速率的影響因素改進[J].廣州化工，2012，40（4）：96-97.

[2]封寬裕.鄰氯苯甲醛合成中氯化工序的技術改進[J].精細化工中間體，2001，31（2）：41-42.

[3]趙呂明.鄰氯苯甲醛生產工藝及改進措施[J].化工技術與開發，2006，35（11）：49-50.

[4]刁益韶.鄰氯苯甲醛合成工藝條件的優化[J].泰州職業技術學院學報，2004，4（1）：24-26.

收稿日期：2020-02-16

作者簡介：鄭小輝（1974-），男，漢族，大專學歷，工程師，研究方向為環境工程。