專利名稱：芳香類硝基化合物氯化尾氣中氮氧化物的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芳香類硝基化合物氯化尾氣中氮氧化物及硝酰氯等酸性 氣體綜合利用的工藝，屬于環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
芳香類硝基化合物高溫下與氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，產(chǎn)生的尾氣中含有的氮 氧化物是大氣的主要污染物之一，且硝酰氯遇水分解產(chǎn)生酸氣對環(huán)境的污染 也較為嚴(yán)重。據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，芳香硝基化合物氯化產(chǎn)生的氮氧化物及硝酰氯尾
氣的處理方法，主要為通過堿液或石灰石吸收后排》丈；用氨水吸收后作為 氮肥。
上述的兩種常用方法第一種方法會產(chǎn)生大量的高濃度含鹽廢水，無法 直接排放，只是將氣體變?yōu)橐后w同樣對環(huán)境造成污染；第二種方法可以解決 尾氣的出路，但其產(chǎn)品為氯化銨、硝酸銨以及亞硝酸4妄水溶液，由于亞硝酸 銨在高溫、高濃度等情況下極易分解，很難得到固體氨鹽，因而存在產(chǎn)品附 加值低、貯存危險(xiǎn)性高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種芳香硝基化合物氯化尾氣綜杏利用的方法，改善已 有技術(shù)的不足，提高氯化過程中產(chǎn)生的氮氧化物及硝酰氯等酸性氣體的綜合 利用，從而避免環(huán)境污染，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。 本發(fā)明的處理方法包括下列步驟
(1)用硫酸將芳香類硝基化合物氯化尾氣中的氮氧化物及硝酰氯，反應(yīng) 吸收為硝酸、硫酸及亞硝酸的混酸。
氯化氫在濃硫酸體系中溶解度小，極易從吸收液中逸出。生成的亞硝酸、 硝酸、硫酸三者的混酸用來進(jìn)行芳香族化合物的硝化，硝化后酸層為含亞硝 酸的硫酸，硫酸濃度基本沒有變化，可以繼續(xù)套用進(jìn)行尾氣吸收，硫酸因長時(shí)間套用導(dǎo)致的損耗可適當(dāng)補(bǔ)充濃硫酸;
其相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式如下:
<formula>formula see original document page 4</formula>
R為H、卣素(F、 Cl、 Br、 I)、含1 - 4個碳原子的直鏈或支鏈烴基、
N02等基團(tuán)。
(2) 硫酸不能完全吸收的尾氣，用水吸收后形成以鹽酸為主及少量硝酸 的酸液，產(chǎn)生的酸液可以作為中和酸進(jìn)行銷售，提高經(jīng)濟(jì)收益；
(3) 剩余的尾氣用稀堿處理，達(dá)到完全吸收，吸收的廢液進(jìn)入廢水處理 系統(tǒng)生化處理，所述的稀堿可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀等無機(jī)堿，濃度為5 - 10%。
本發(fā)明所述的石危酸濃度為50 -卯％，優(yōu)選60 - 80%,最優(yōu)選70 - 75%。 通常硫酸的濃度越大，尾氣氮氧化物吸收效率越高，但是吸收體系中含水量 減少，吸收的氮氧化物就不能很好的和水形成硝酸，/人而降低后續(xù)的芳香族 化合物硝化收率，因此優(yōu)選硫酸濃度為70 - 75%。
本發(fā)明所述的硫酸吸收溫度為0 - 50°C ，優(yōu)選20 - 4(TC ，最優(yōu)選25 -30°C。
本發(fā)明所述的硫酸吸收形式可以為鼓泡吸收和塔式滴加吸收，優(yōu)選塔式 滴力口吸收。
本發(fā)明所述的硫酸吸收氯化尾氣中的氮氧化物及硝酰氯中的氮氧化物， 吸收的效率為60 -卯％,其中40 - 60%以硝酸形式存在，30 - 50%以亞硝酸的形式存在；
本發(fā)明所述的硫酸吸收后的混酸，進(jìn)行芳香族化合物的硝化，其中硝酸
的單程利用率可以達(dá)到90%以上；
本發(fā)明所述的芳香族化合物為苯、氯化苯、苯酚、硝基苯酚等化合物； 本發(fā)明水吸收產(chǎn)生的酸液可以作為中和酸進(jìn)行銷售，提高經(jīng)濟(jì)收益。


圖1氯化尾氣綜合利用流程圖。
圖中編號1-氯化塔 2-硫酸吸收塔 3、 8-泵 4-水吸收塔 5_堿吸收 塔 6-硝化反應(yīng)釜 7-分層器I-氯氣II-芳香類硝基化合物 III
氯化液 iv、 vn、 x-氯化尾氣 v-硫酸 vi-石克酸吸收液 vni-水 ix-
水吸收酸 XI-液;咸 XH-堿吸收液XIII-苯或氯化苯'XIV-硝基化合物
具體實(shí)施方法
以下用具體實(shí)例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)不限于此。 實(shí)施例1
將氯化反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣，從氯化反應(yīng)塔頂引入尾氣吸收塔內(nèi)，尾氣組成
為二氧化氮約26%、硝酰氯18%和亞硝酰氯56%,尾氣吸收塔塔頂?shù)渭?0% 的硫酸，控制溫度在30。C左右，吸收氮氧化物的效率為65%,吸收后的混酸 中灘酸含量為10%，亞硝酸的含量為2%。未能完全吸收的尾氣依次用水和 稀堿吸收，確保無有害氣體逸出。 實(shí)施例2
將氯化反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣，從氯化反應(yīng)塔頂引入尾氣吸收塔內(nèi)，尾氣組成 為二氧化氮約26%、硝酰氯18%和亞硝酰氯56%,從尾氣吸收塔塔頂?shù)渭?0% 的硫酸，控制溫度在30。C左右，吸收氮氧化物的效率為80%，吸收后的混酸 中硝酸含量為6%，亞硝酸的含量為5%。未能完全吸收的尾氣依次用水和稀 堿吸收，確保無有害氣體逸出。 實(shí)施例3將氯化反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣，從氯化反應(yīng)塔頂引入尾氣吸收塔內(nèi)，尾氣組成
為二氧化氮約26% 、硝酰氯18%和亞硝酰氯56%,從尾氣吸收塔塔頂?shù)渭?0% 的硫酸，控制溫度在3(TC左右，吸收氮氧化物的效率為90%,吸收后的混酸 中硝酸含量為6%,亞硝酸的含量為12%。未能完全吸收的尾氣依次用水和 稀堿吸收，確保無有害氣體逸出。 實(shí)施例4
將實(shí)施例1中吸收的含硝酸10%,含亞硝酸為2%的混酸500g ， 98g氯 化苯同時(shí)加入1L四口瓶內(nèi)，其中硝酸與氯化苯的摩爾比為1:1.1 ，升溫至45。C ， 保溫1小時(shí)后升溫至80°C，保溫3小時(shí)進(jìn)行硝化反應(yīng)，生成硝基氯化苯，其 中硝酸的利用率為95%。 實(shí)施例5
將68g苯投入1000ml四口瓶中升溫至45 。C ,滴加實(shí)施例1中吸收的含 硝酸10%，含亞硝酸為2%的混酸500g，其中硝酸與苯的摩爾比為1:1.1,混 酸lh滴加畢，升溫至70。C，保溫lh，進(jìn)行硝化反應(yīng)，生成硝基苯，其中硝 酸的利用率為99.5%。
權(quán)利要求
1. 一種芳香類硝基化合物氯化尾氣中氮氧化物的處理方法，其特征在于，包括下列步驟(1)用硫酸吸收芳香類硝基化合物氯化尾氣中的氮氧化物及硝酰氯，生成含硝酸、硫酸及亞硝酸的混酸；(2)將步驟(1)生成的混酸用來進(jìn)行芳香族化合物的硝化；(3)硫酸不能完全吸收的尾氣，用水吸收后形成以鹽酸為主及少量硝酸的酸液；(4)剩余的尾氣用稀堿處理，達(dá)到完全吸收，廢液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的處理方法，其特征在于，所述的硫酸濃度為50- 90%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的處理方法，其特征在于，步驟(2)中所述的芳香族化 合物是苯、氯化苯，笨酚、硝基笨酚。
全文摘要
本發(fā)明提供一種芳香類硝基化合物氯化尾氣的綜合利用方法，其特征在于，用硫酸吸收芳香類硝基化合物氯化尾氣中的氮氧化物及硝酰氯，生成含硝酸、硫酸及亞硝酸的混酸，生成的混酸用來進(jìn)行芳香族化合物的硝化；硫酸不能完全吸收的尾氣，用水吸收后形成以鹽酸為主及少量硝酸的酸液；剩余的尾氣用稀堿處理，達(dá)到完全吸收，廢液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。
文檔編號B01D53/56GK101502746SQ200910131859
公開日2009年8月12日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者丁克鴻, 惠 吳, 徐立輝, 殷恒志, 蔣智慧, 許金來, 顧克軍, 顧咸建, 顧志強(qiáng) 申請人:江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)有限公司;揚(yáng)州福源化工科技有限公司