[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
洗涤流程工艺简单.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.详述分析
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
.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
济的三废治理标准.
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.
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:
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