專利名稱：二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)反應(yīng)的尾氣處理，具體地說(shuō)是一種二氯亞砜用于氯化反應(yīng)中產(chǎn)生的尾 氣的處理方法。
背景技術(shù)：
二氯亞砜(又名二氯氧化硫；亞硫酰氯；氯化亞砜)，分子式SOCl2，分子量118.97， 相對(duì)密度1.676(4 。C)，熔點(diǎn)-104.5 。C，沸點(diǎn)78.8 。C ，蒸氣密度4.1，蒸氣壓 14.66kPa(110mmHg26。C)，是無(wú)色至淡黃色或淡紅色的冒煙液體，有窒息氣味，與苯、氯 仿、四氯化碳混溶，有腐蝕性，有刺激性，遇水分解生成氯化氫及二氧化硫，加熱至140°C 以上分解生成氯氣、二氧化硫、二氯化二硫。二氯亞砜作為一種基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用 于氯化反應(yīng)中，如將醇羥基氯化變?yōu)槁却鶡N或?qū)Ⅳ人崧然癁轷Ｂ鹊?，具有氯化完全，?反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)，生成的副產(chǎn)物均為揮發(fā)性氣體，故所得酰氯產(chǎn)品易于純化。在生產(chǎn)中使用 二氯亞砜的最大問(wèn)題是其反應(yīng)尾氣的處理；每摩爾正常參與氯化反應(yīng)的二氯亞砜會(huì)產(chǎn)生一 摩爾氯化氫及一摩爾二氧化硫，反應(yīng)式如下R-OH+S〇C12 - R-Cl+ HC1+ S02每摩爾與水反應(yīng)的二氯亞砜會(huì)產(chǎn)生二摩爾氯化氫和一摩爾二氧化硫，反應(yīng)式如下 H2〇 +S〇C12 - 2HC1 + S02不管是正常參與氯化反應(yīng)還是反應(yīng)結(jié)束后被水分解，都會(huì)產(chǎn)生大量的氯化氫及二氧化 硫氣體；如果不加以處理，必然會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染?，F(xiàn)有常用的處理方法是分級(jí)吸收先用水將大部分混合氣體吸收，得到鹽酸和二氧化 硫或亞硫酸的混合物；然后再將前面沒(méi)有被吸收的氣體用堿水吸收，得到含堿、氯化鹽和 亞硫酸鹽的混合廢堿液，這樣處理得到的混合廢堿液只能作為廢水進(jìn)行處理，處理成本高； 且第一級(jí)吸收得到的混合酸也無(wú)法應(yīng)用， 一般情況下也只能用堿中和后作為廢水處理。在 環(huán)保要求日益提高的社會(huì)環(huán)境下，上述傳統(tǒng)的尾氣處理方法由于大量消耗堿而使成本高， 且由于最終產(chǎn)生大量含雜離子的廢水而使環(huán)保壓力大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種將尾氣中氯化 氫氣體盡可能轉(zhuǎn)化為濃鹽酸的處理方法，實(shí)現(xiàn)部份副產(chǎn)物的回收利用，用堿水處理尾氣中 的二氧化硫得到較純的堿液，以降低處理成本和減輕環(huán)保壓力。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，首先通過(guò)控 制水的用量，用水對(duì)尾氣中的氯化氫進(jìn)行二級(jí)吸收，第一級(jí)吸收得到氯化氫含量接近飽和 并含少量二氧化硫的濃鹽酸；第二級(jí)吸收用水對(duì)經(jīng)第一級(jí)吸收后的尾氣進(jìn)行第二級(jí)吸收， 加入的水不排放，得到含少量氯化氫和少量二氧化硫的稀鹽酸，該稀鹽酸作為第一級(jí)吸收 的原料用水，減少了水的使用且無(wú)污水排放，使尾氣中基本不含氯化氫氣體；經(jīng)過(guò)上述二 級(jí)吸收處理后，然后用堿或堿水進(jìn)行第三級(jí)吸收，吸收尾氣中的二氧化硫，可以得到較純 的亞硫酸鈉水溶液。第一級(jí)吸收所產(chǎn)生的含少量二氧化硫的濃鹽酸脫除二氧化硫后可以作 為工業(yè)濃鹽酸使用，廢水排放大大減少。所述的尾氣通常包含等摩爾的氯化氫和二氧化硫，二者在水中的溶解度差異很大，通 常氯化氫在水中的溶解度可達(dá)40% (3(TC)左右，商品濃鹽酸的含量一般是36.5%，而二 氧化硫在水中的溶解度為8.3% (3(TC)左右，以上溶解度是室溫時(shí)的數(shù)據(jù)，隨溫度的變 化而不斷改變。本發(fā)明依據(jù)二者在不同溫度下的水溶解度不同，利用二級(jí)吸收先將尾氣中 的氯化氫氣體處理干凈，盡可能轉(zhuǎn)化為濃鹽酸，水的用量少且無(wú)污水排放；第三級(jí)吸收得 到較純的堿液，無(wú)氯化鹽雜質(zhì)，降低了堿液的處理成本，減輕了環(huán)保壓力。所述的第一、二、三級(jí)吸收所用的裝置可以是吸收塔(包括填料塔和篩板塔等)，也 可以是簡(jiǎn)單的攪拌吸收釜或吸收槽等裝置，只要能達(dá)到吸收效果即可，并無(wú)特殊限制，工業(yè)上考慮吸收效率，以由耐腐蝕材料填充的吸收塔為好。所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，對(duì)第一級(jí)吸收所產(chǎn)生的濃鹽酸進(jìn)行二氧化 硫脫除處理，蒸出的二氧化硫和少量氯化氫用第二級(jí)吸收液(即稀鹽酸)處理，脫二氧化 硫的溫度為5CTC — 13(TC，最好為8(TC — 11(TC，溫度太低二氧化硫難以脫除，溫度太高會(huì) 使氯化氫揮發(fā)太多而降低副產(chǎn)品鹽酸的含量，時(shí)間范圍一般為10分鐘到10小時(shí)，和脫二 氧化硫的溫度有很大關(guān)系， 一般溫度高則時(shí)間短，溫度低則時(shí)間長(zhǎng)，以達(dá)到脫二氧化硫的 效果為準(zhǔn)，并無(wú)特殊限制，當(dāng)然太長(zhǎng)的時(shí)間對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是不利的。二氧化硫的含量 低于控制指標(biāo)，就可以將此鹽酸作為工業(yè)濃鹽酸使用。所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，尾氣中每含36.5克氯化氫，使用的水量為 55至ljl00克，最好為63.5到70克，太少的水達(dá)不到吸收效果；而太多的水又會(huì)使效率降
低，最終產(chǎn)生的酸濃度偏低而限制其應(yīng)用。所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，對(duì)亞硫酸鈉水溶液進(jìn)行回收亞硫酸鈉處理 或直接去進(jìn)行廢水處理。所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，二氧化硫用石灰的水懸浮液處理，使用石灰的水懸浮液的優(yōu)點(diǎn)是石灰價(jià)廉，處理成本低。所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，第一、二級(jí)吸收所用的溫度為0'C到4(TC 之間，以1(TC到3(TC間較好，第三級(jí)吸收所用的溫度為1(TC到4(TC之間。溫度高將使吸 收效率降低，溫度太低又使工業(yè)上運(yùn)用時(shí)達(dá)到制冷要求困難。本發(fā)明具有以下有益效果處理效率高，尾氣吸收完全；在吸收氯化氫氣體時(shí)，水用量少且無(wú)污水排放，得到副產(chǎn)品濃鹽酸中的二氧化硫含量很低，可直接作為工業(yè)品使用，無(wú)需用堿進(jìn)行中和處理；用堿或堿水吸收尾氣中的二氧化硫，可以得到較純的亞硫酸鈉水 溶液，無(wú)氯化鹽雜質(zhì)，降低了堿液的處理成本，減輕了環(huán)保壓力。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
酸水中二氧化硫的含量用直接碘量法測(cè)定(參見(jiàn)GB/T11198.12-1989);尾氣中二氧化硫 的含量按照國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)HJ/T56-2000用碘量法測(cè)定；酸水中氯化氫的含量用酸 堿滴定法測(cè)定(總酸度減去二氧化硫的含量)。實(shí)施例中使用的分析儀器與試劑棕色酸式滴定管、酸堿滴定管、碘量瓶、容量瓶等。吸收液、穩(wěn)定劑、淀粉指示劑、碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、鹽酸溶液、硫代硫酸鈉溶液、碘儲(chǔ) 備液、碘標(biāo)準(zhǔn)溶液等按國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)HJ/T56-2000配制。重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、淀粉指示劑、硫代硫酸鈉溶液、碘儲(chǔ)備液、碘標(biāo)準(zhǔn)溶液等按 GB/T11198.12-1989配制。以下實(shí)施例中吸收方式都是磁力攪拌鼓泡吸收，所述的工藝流程見(jiàn)圖l。實(shí)施例l:
一摩爾氯化亞砜與醇羥基反應(yīng)后產(chǎn)生的尾氣，經(jīng)過(guò)70克水2(TC吸收(第一級(jí)吸收)， 70克水2(TC吸收(第二級(jí)吸收)和由40克氫氧化鈉與100克水配制的水溶液2CTC吸收(第 三級(jí)吸收)后排放，廢氣按國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)HJ/T56-2000的方法檢測(cè)，二氧化硫含 量為60mg/m3 (達(dá)到環(huán)?？偩峙欧乓?。第一級(jí)吸收液(即得到的含少量二氧化硫的濃 鹽酸)中二氧化硫含量為5.35克/100克溶液，氯化氫含量為38.50克/100克溶液；第二級(jí) 吸收液(即得到的含一定量二氧化硫的稀鹽酸)中二氧化硫含量為5.50克/100克溶液，氯 化氫含量為2.50克/100克溶液。將第一級(jí)吸收液于IOO'C加熱1小時(shí)脫除二氧化硫，降溫 后檢測(cè)其二氧化硫含量為0.03克/100克溶液，氯化氫含量為33.45克/100克溶液。實(shí)施例2:一摩爾氯化亞砜與醇羥基反應(yīng)后產(chǎn)生的尾氣，經(jīng)過(guò)76克稀酸水2(TC吸收(第一級(jí)吸 收，套用實(shí)施例1中第二級(jí)吸收液，即得到的稀鹽酸)，70克水2(TC吸收(第二級(jí)吸收， 新鮮水)和由40克氫氧化鈉與100克水配制的水溶液2(TC吸收(第三級(jí)吸收)后排放， 廢氣按國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)HJ/T56-2000的方法檢測(cè)，二氧化硫含量為80mg/m3 (達(dá)到 環(huán)保總局排放要求)。第一級(jí)吸收液中二氧化硫含量為5.27克/100克溶液，氯化氫含量為 37.85克/100克溶液；第二級(jí)吸收液中二氧化硫含量為5.45克/100克溶液，氯化氫含量為 2.35克/100克溶液。將第一級(jí)吸收液于IO(TC加熱1小時(shí)脫除二氧化硫(脫除的二氧化硫 和氯化氫用第二級(jí)吸收液吸收)，降溫后檢測(cè)其二氧化硫含量為0.02克/100克溶液，氯化 氫含量為33.35克/100克溶液；用第二級(jí)吸收液再次吸收后其二氧化硫含量為5.95克AOO 克溶液，氯化氫含量為6.25克/100克溶液。實(shí)施例3:一摩爾氯化亞砜與醇羥基反應(yīng)后產(chǎn)生的尾氣，經(jīng)過(guò)79. 5克稀酸水2(TC吸收(第一級(jí) 吸收，套用實(shí)施例2中第二級(jí)吸收液)，70克水2(TC吸收(第二級(jí)吸收，新鮮水)和由40 克氫氧化鈉與100克水配制的水溶液2(TC吸收(第三級(jí)吸收)后排放，廢氣按國(guó)家環(huán)境保 護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)HJ/T56-2000的方法檢測(cè)，二氧化硫含量為70mg/ii^(達(dá)到環(huán)?？偩峙欧乓?。 第一級(jí)吸收液中二氧化硫含量為5.43克/100克溶液，氯化氫含量為38.65克/100克溶液； 第二級(jí)吸收液中二氧化硫含量為5.30克/100克溶液，氯化氫含量為2.45克/100克溶液。 將第一級(jí)吸收液于8(TC加熱2小時(shí)脫除二氧化硫(脫除的二氧化硫和氯化氫用第二級(jí)吸收 液吸收)，降溫后檢測(cè)其二氧化硫含量為0.02克/100克溶液，氯化氫含量為35.25克/100 克溶液；經(jīng)第二級(jí)吸收液再次吸收后其二氧化硫含量為5.85克/100克溶液，氯化氫含量為 5.75克/100克溶液。對(duì)比例l:傳統(tǒng)方法的二氯亞砜反應(yīng)尾氣處理一摩爾氯化亞砜與醇羥基反應(yīng)后產(chǎn)生的尾氣，經(jīng)過(guò)70克水20。C吸收(第一級(jí))和由 40克氫氧化鈉與100克水配制的水溶液2(TC吸收(第二級(jí))后排放，廢氣按國(guó)家環(huán)境保 護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)HJ/T56-2000的方法檢測(cè)，二氧化硫含量為130mg/r^(達(dá)到環(huán)保總局排放要求)。 第一級(jí)吸收液二氧化硫含量為5.45克/100克溶液，氯化氫含量為37.55克/100克溶液，有 明顯的二氧化硫刺激氣味，將第一級(jí)吸收液用60克氫氧化鈉與150克水配制的水溶液中 和后排放。
權(quán)利要求
1、 二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，首先通過(guò)控制水的用量，用水對(duì)尾氣中的氯 化氫進(jìn)行二級(jí)吸收，第一級(jí)吸收得到氯化氫含量接近飽和并含少量二氧化硫的濃鹽酸；第二級(jí)吸收用水對(duì)經(jīng)第一級(jí)吸收后的尾氣進(jìn)行第二級(jí)吸收，加入的水不排放，得到 含少量氯化氫和少量二氧化硫的稀鹽酸，該稀鹽酸作為第一級(jí)吸收的原料用水；經(jīng)過(guò)上述二級(jí)吸收處理后，然后用堿或堿水進(jìn)行第三級(jí)吸收，吸收尾氣中的二氧化硫， 可以得到較純的亞硫酸鈉水溶液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，其特征在于對(duì)第一級(jí) 吸收所產(chǎn)生的濃鹽酸進(jìn)行二氧化硫脫除處理，蒸出的二氧化硫和少量氯化氫用第二級(jí)吸收 液，即稀鹽酸處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，其特征在于脫二氧化 硫的溫度為5(TC — 13(TC。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，其特征在于脫二氧化 硫的溫度為80°C_110°C。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，其特征在于尾氣 中每含36.5克氯化氫，使用的水量為55到100克。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，其特征在于尾氣中每 含36.5克氯化氫，使用的水量為63.5到70克。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，其特征在于對(duì)亞硫酸 鈉水溶液進(jìn)行回收亞硫酸鈉處理或直接去進(jìn)行廢水處理。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，其特征在于二氧化硫 用石灰的水懸浮液吸收處理。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，其特征在于第一、二 級(jí)吸收所用的溫度為0'C到40'C之間，第三級(jí)吸收所用的溫度為IO'C到4(TC之間。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的二氯亞砜氯化反應(yīng)尾氣的處理方法，其特征在于第一、二 級(jí)吸收所用的溫度為IO'C到30'C之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種二氯亞砜用于氯化反應(yīng)中產(chǎn)生的尾氣的處理方法?，F(xiàn)有傳統(tǒng)的尾氣處理方法由于大量消耗堿而使成本高，且由于最終產(chǎn)生大量含雜離子的廢水而使環(huán)保壓力大。本發(fā)明首先通過(guò)控制水的用量，用水對(duì)尾氣中的氯化氫進(jìn)行二級(jí)吸收，第一級(jí)吸收得到氯化氫含量接近飽和并含少量二氧化硫的濃鹽酸；第二級(jí)吸收用水對(duì)經(jīng)第一級(jí)吸收后的尾氣進(jìn)行第二級(jí)吸收，加入的水不排放，得到含少量氯化氫和少量二氧化硫的稀鹽酸，該稀鹽酸作為第一級(jí)吸收的原料用水；經(jīng)過(guò)上述二級(jí)吸收處理后，然后用堿或堿水進(jìn)行第三級(jí)吸收，吸收尾氣中的二氧化硫，可以得到較純的亞硫酸鈉水溶液。本發(fā)明處理效率高，尾氣吸收完全，減輕了環(huán)保壓力。
文檔編號(hào)C01B7/01GK101121094SQ200710070038
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者偉 劉, 吳宏祥, 沈潤(rùn)溥, 軍 瞿, 章學(xué)兵, 鄧紅霞, 錢躍言, 陸文輝 申請(qǐng)人:高郵市有機(jī)化工廠;浙江化工科技集團(tuán)有限公司;紹興文理學(xué)院