[doc] 氯乙酸生产含氯废气净化与利用新工艺的研究

[doc] 氯乙酸生产含氯废气净化与利用新工艺的研究 氯乙酸生产含氯废气净化与利用新工艺的 研究 增产氯气量为 2?5.BX2.6tX1O?fO.60t338一O.0033~i7) 一l1.83tCI./年 增产值IJ.83×900=946a.9元 1.洗涤时也可以洗去NcIt,对安全亦 有益 5,洗涤除去杂质,减少了液氯系统设 备.管路的堵塞,因此,对液氯生产亦有益 五,f讨论}结束语 综上所述.设置氰洗涤器不仅有除去氯 中夹带舶盐雾杂质的作用.也有脱除氯冷凝 水溶解氯气的作用,但较一般采用氯水循环 洗涤工艺简单.设备简单.操作方便. 且不要附设脱氯装置和氯洗涤水冷却装置, 既节约了热量叉节约了设备.同时不设泵, 洗涤水靠位差进入洗涤器.也就节约了动力. 尽管因负荷和气温的变化.筛扳干板式 液泛,但只要认真操作,洗涤器完全可以运 行正常. 参考文献 【lJ北京化王王程公司《氛碱理化学常薮 手哥》 [2】化王郜化王司《氛碱生产技术》 ia】陈被恒摹《化王原理》化学王生出版社 “】抹洲化王厂烧碱分厂薯《氯碱生产氯 气砖理应用技术》 氯乙酸生产含氯废气 净化与利用新工艺的研究 束凡 (苏州化工厂} 提要 文章针对氯乙酸生产含氯废气的产生原 因和处理现状,提出一项综合净化与利用含 氯废气的新——硫磺吸收法.详述 该法吸收原理与吸收过程,并设计了工艺流 程,操作步骤,以及吸收液利用的工艺原理 等.嗣此.该新工艺的研究结果,具有一定 的实用价值.在国内属首次提出. 一 ,产生原因和处理现状的分析. 醋酸氯化法生产氯己酸工艺存在含氯废 气的净化问题.而且一般是量大而含氯报低. 综其原因有以下几点: 1.氯化氯原料纯度低. 尤其是在氯喊生产厂的氯乙酸生产.往 往采用氯原料纯度低舶液氯尾气.用于其氯 化反应.故此,会出现不凝性气体夹带少量 氯气离开氯化反应器现象- 2.氯化通氯过量. 在氯化反应过程中,采用过量的氯参与 反应.以获得较高的得率.因此-氯化反应 器排出废气中含有一定量的氯. a.目前采用闻歇式氯化工艺. 该工艺的反应过程.是一个典型动态反 应过程.其操作状态始终处于变化之中.通 氯量波动大,开停车频繁.所以?氯化反应 前期.中期和后期(接近终点l的吃氯量相差 甚大.很难控制,调节平街.例如,对于2_? 氯化反应器,投1.2吨醋酸和aO千克硫磺的 情况:氯化反应开始两小时通氯量为l5— 55千克/小时;氯化反应中期通氯量则增加 到66-65千克/小日寸j氯化反应接近终点时 的通氯量叉下降到40~6O千克/小时. 另外,生产过程中由于设备,原料,动 力,加热或冷却系统出现新情况或新问题时, 甚至在正常的开停车时都会产生大量的吉氯 废气排出现象. 所以,氯乙酸生产过程中排出的废气带 氯是不可避免的,此种现象的存在则是程度 有不同而已.因此带来的环境危害非常严 重. 至于净化工艺方法,目前国内普遍采用 水或碱吸收洗涤法.尽管净化工艺简单,基 建投资少,但是,前者只是转移污染而且 消耗大量水资源后者是中和处理,需要较 多的碱液.所以这种净化处理结果在环保或 经侪上都是不合理的,当然更不符合现代经 济的三废治理. 因此,针对目前氯乙酸生产古氯废气的 产生原因和处理现状,笔者提出一项综台治 理净化氯乙酸的古氯废气方案——硫磺吸收 法;并在实际生产流程上成功地进行了试验. 二,哑收原理与哑收过程构介蛔 目前国内醋酸氯化制氯乙酸工艺普遍 采用硫磺作催化剂,而实际氯化反应历程中 硫磺首先被氯化生成氯化硫,然后通过氯化 硫引入酰氯,随后产生一氯乙酸. 因此,我们可利用硫磺易被氯化-及 单位重量吸氰量大和一氯乙酸产生需要有氯 化硫参与反应而引入酰氯等性质-考虑将废 气中所含氯用于制取有价值的氯化硫.这榉, 硫磺可被作为一种氯的吸收剂.进行吸收法 设计. 吸收过程可分为三步: 第一步,先为物理的溶解-此步服从 RIauII定律. 第二步,在随后的溶解中氯与硫问发生 如下的反应: 2S+CI广_SICI4 其闻,氯的含有量增加很快,硫与氯之 比达到l:l的摩尔比. 第三步,如果再接触氯,则会更进,步 吸收,甚至在常温下都进行得非常顺利.反 应式如下:dlO? S-CI?+CIr一2SCJ- 其问,氯的含有量急速增加t而且完全 变为S:CJ=l:2的摩尔比. 表l列出古氯废气在一氯化硫中的吸收 量.反映了古氯废气被有效吸收净化和一氯 化琉变成二氯化硫的反应过程(第三步). 裹l含氯废气在一氯化硫中的哑收量 名称单位常压下.每千克一氯化琉溶液 } 温度CIOOg080706a50?a302a0-10?20 暖收量×to千克g01t0$302B0}30l?0?0?3a470670Taal1TI 此,吸收过的废气中会有很多二氯化硫挥发 兰,工艺藏程和操作步?舶设计物,所以应当进行低温冷却f一3O.C左右?捕 实际工艺流程中应设置一组{正副两鼬集.故此.硫吸收器设置在目前氯乙酸生产 硫吸收含氯废气装置,一开一备进行吸收废工艺中韵盐水冷凝捕集装置前才是比较经济, 气中所吉氯.合理的,而并菲设置在氯化氢降膜吸收塔韵 另外,应当说明:由于二氯化硫在59?后面. 左右时是达到沸点而挥发?陛很大的液体t因具体工艺流程参见图l. ? 15? 图l工艺流程图 操作步骤: 1,将硫磺粉投入夹层吸收反应器内. 投科萤根据废气中含氯质量和吸收液终 点组分质量确定. 若设吸收液终点组分基本上作为变成二 氯化此时吸收液比重为1.621(2O?), 且溶液呈暗赤色,则当废气含氯5%左右的 氯每天处理量为1吨时,需硫磺为: 32.1 1000~——?62,B千克/天 70.? 2,备用. l吸收含氯废气. 先通蒸汽加热.然后即可吸收含氯废气. 约l小时后停止加热.随着吸收反应的加剧 有大量的反应热放出.这时开始往夹层内通 冷水冷却,控制冷却水出口温度在60”C左右. 矗 吸收反应后期要在低于?O?的温度下进 行并可得含量80%的二氯化硫溶液. 临近吸收反应终点时,测定吸收液比重. 终点比重为1.62l一1.678(20?). 吸收液比重变化规律:随着吸收反应的 进行,吸收液的比重逐渐下降,当比重达到 1.621—1+678范围内-则吸收液几乎为一氯 和二氯化硫的混合物.这时-即可出料并更 换备用硫吸收器.继续吸收含氯废气. 四,吸收液的剩用 吸收结果所得昭趸应完成液主要含二 氯化硫.其有效氯,约60%.而二氯化 硫的应用性凰我们也吁了实验分析.有 两点结论: 其一,加热到40”C以上,部分开始分解. 沸点59?,分解于6??. 其二,化学性质与一氯化硫和氯的混合 物相似. 所以一吸收反应完成液可作为氯化反应 促进剂直接用于醋酸氯化反应过程. 下面列出二氯化硫参与醋酸反应的反应 历程: SClr一_.BlCI-+Cl.(1) 2S-CI?+ac?-C00H一_. jc?-C0cl+a8+H-8o-+?cI(2J CH-COCI4-Cl-———? Clc??CocI+?cI(1) cICH-C0cl+c?-co明——? CIc?-c0堋+c?-C0cI? 从上面的反应历程可以看出.由于二氯 化琉的存在,只要反应温度适宜,就是未通 氯一氯乙酸也会产生.这—情况的发生, 无论在理论上还是在生产中,都是非常有益 的. 五,蛤论与蛤柬葺 从经济学和生态学的角度看.笔者认为: 在氯乙酸生产工艺里采用硫磺吸收古氯废气 中的氯制取一氯或二氯化硫的方法,是最有 效和最有前途的净化方法之一. 1.该方法不仅能够完全有效地净化废 气中的氯,同时还能充分有效地将其氯用于 氯化反应,形成无伴生古氯废气的氯乙酸生 产工艺,这在氯原料价格呈上升趋势的今天, 显得尤其重要. 2,该法所得吸收液是一种优良的氯化 反应促进剂. 国外文献介绍:醋酸氯化法生产氯乙酸 工艺采用光气作促进荆.引入酰氯产生.我 们就此作了实验比较,其促进剂作用两者效 果相当.具体内容将另文介绍. a.改变目前由于投有经济.有效的净 化大量古氯废气工艺方法,而只能采取低压 氯化醋酸工艺的现状. 1.为国内氯乙酸实现连续化生产工艺 创造了有利条件. 虽然以上介绍在目前用来净化氯乙酸生 产中古氯废气.尚需进一步大规模生产实践 和完善.然而,上述内容.作为一种净化方 法的介编或许能启迪入想出其它针对你们 企业的氯乙酸生产工艺.以及适合其它氯产 品生产工艺特点的有价值的台氯废气净化方 法来. ?考文鼍: 【1】,《氩碱王艺学》.1990年T月.化学王 生由版杜 I2】《中田氩碱通讯》l-B5.I 【8】,《氩碱王生理化常敷手_哥》北京石油 化王王租公司墙.化学王生由丘杜 [„】.《无机化荦》北京师范大荦墙,北享 师范大学由版杜