本發(fā)明涉及尾氣處理，尤其涉及一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氯甲酸乙酯的化學(xué)式為c3h5clo2，是一種重要的有機合成中間體及溶劑，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、除草劑、浮選劑及化學(xué)合成等多個領(lǐng)域。氯甲酸乙酯為無色至淺黃色透明液體，具有刺激性氣味，沸點約為94℃，比重d420為1.1403，不溶于水，但能溶于乙醇、乙醚、苯和氯仿等有機溶劑中。在實際生產(chǎn)中，氯甲酸乙酯主要通過乙醇與光氣(cocl2)的酯化反應(yīng)制備。反應(yīng)的方程式為：

2、

3、此外，乙醇還會與生成的氯甲酸乙酯在一定條件下發(fā)生副反應(yīng)，副反應(yīng)的方程式為：

4、

5、光氣為活性很高的?；噭?，與乙醇反應(yīng)條件溫和，且乙醇與氯甲酸乙酯可以進一步反應(yīng)生成碳酸二乙酯副產(chǎn)，該反應(yīng)條件較氯乙烷反應(yīng)條件更為溫和，生產(chǎn)過程中控制碳酸二乙酯含量低于0.5％，因此在現(xiàn)有合成體系中乙醇優(yōu)先與光氣反應(yīng)，微量乙醇與氯甲酸乙酯反應(yīng)，合成體系不會產(chǎn)生氯乙烷。

6、該反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣主要包括光氣、氯化氫、乙醇以及氯甲酸乙酯?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用以活性炭或酸堿液為主的吸附工藝來去除廢氣中的污染物，如專利公開號為cn109663477a的發(fā)明專利，公開的一種制備氯甲酸乙酯的廢料處理方法，但該處理方法存在尾氣處理不完全，需要多次循環(huán)處理，從而導(dǎo)致能源消耗大，尾氣處理成本提高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述背景技術(shù)中提到的問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，包括：

4、s1、收集氯甲酸乙酯合成工藝的各個環(huán)節(jié)(酯化塔、趕氣釜、脫輕塔)產(chǎn)生的尾氣，通入冷凝器預(yù)處理，得到回收的低沸點物質(zhì)和預(yù)處理后的尾氣，其中，尾氣中的乙醇、氯甲酸乙酯等低沸點物質(zhì)冷凝回收，冷凝液返回生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)利用；

5、s2、預(yù)處理后的尾氣進入降膜吸收塔，塔內(nèi)循環(huán)噴淋吸收液，高效吸收尾氣中的氯化氫，吸收效率≥95％，確保尾氣中氯化氫濃度降至安全范圍，得到濃度為30-40％的濃鹽酸和降膜吸收后的尾氣，濃鹽酸收集至濃鹽酸儲槽，用于下一工段循環(huán)使用或外售；

6、s3、降膜吸收后的尾氣進入水解塔，水解塔設(shè)置有t38202、t38203何t38204，加入光氣用催化劑進行三級串聯(lián)催化分解光氣，得到濃度為10-15％的稀鹽酸和催化分解后的尾氣，催化分解效率≥98％，確保尾氣中光氣濃度降至安全范圍，稀鹽酸用于循環(huán)使用或外售；

7、s4、催化分解后的尾氣進入堿破壞塔，堿破壞塔設(shè)置有t38205何t38206，進行二級串聯(lián)堿洗，中和尾氣中殘留的光氣、氯化氫等氣體，堿洗塔內(nèi)設(shè)置有耐腐蝕填料，并用濃度＜10％的稀堿液進行循環(huán)噴淋，檢測處理尾氣達(dá)標(biāo)后，通過引風(fēng)機送至原有的高排塔高排放空。

8、進一步地，s1中冷凝器的操作溫度為(-10)-5℃，壓力為0.1-0.5mpa，預(yù)處理的時間為10-30min。

9、進一步地，s2中預(yù)處理后的尾氣以5-10m3/s的速度進入降膜吸收塔，吸收液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)20-30％的稀鹽酸，噴淋的流量為2-4m3/h，吸收塔的操作溫度為20-40℃。

10、進一步地，s3中降膜吸收后的尾氣以3-6m3/s的速度進入水解塔，每級催化分解的為50-70℃，壓力為0.2-0.4mpa，催化分解的時間為15-25min，催化劑的裝載量為每級塔0.5-1.5kg。

11、進一步地，s3中光氣用催化劑包括以下步驟制得：

12、將0.5mol/l硅酸鈉溶液和5％聚乙二醇溶液加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為40-50℃，用1mol/l鹽酸溶液調(diào)節(jié)體系ph值為7-9，第一次攪拌反應(yīng)1h，過濾，將白色固體分散于乙醇中，加入鈮酸鉀粉末，第二次劇烈攪拌反應(yīng)30-60min，放入固化爐內(nèi)固化1-2h，得到光氣用催化劑。

13、進一步地，s4中催化分解后的尾氣以2-4m3/s的速度進入堿破壞塔，耐腐蝕填料包括聚丙烯或玻璃鋼的一種。

14、進一步地，s4中稀堿液為氫氧化鈉溶液，噴淋流量為1-2m3/h，堿洗塔的操作溫度為25-45℃。

15、進一步地，硅酸鈉溶液、聚乙二醇溶液、乙醇和鈮酸鉀的質(zhì)量比為(6-8)：(4-5)：20：(0.5-1)。

16、進一步地，第一次攪拌的速度為50-100rpm，第二次劇烈攪拌的速度為200-300rpm，固化的溫度為100-200℃。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

18、1、本發(fā)明通過冷凝器預(yù)處理回收了尾氣中的乙醇、氯甲酸乙酯等低沸點物質(zhì)，并將冷凝液返回生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)利用，減少了原料的浪費，降低了生產(chǎn)成本。氯化氫被高效吸收并轉(zhuǎn)化為濃鹽酸和稀鹽酸，用于下一工段循環(huán)使用或外售，實現(xiàn)了資源的再利用，同時減少了有害氣體的排放。

19、2、在水解塔中，光氣分子在催化劑的作用下發(fā)生分解反應(yīng)。光氣分子首先被催化劑表面的活性位點(硅羥基和鈮離子)吸附，形成吸附態(tài)的光氣分子，降低了光氣分子分解反應(yīng)的活化能。在自制的催化劑的作用下，光氣分子中的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂和重排，電子從光氣分子轉(zhuǎn)移到催化劑表面或相鄰的分子上，分解產(chǎn)生的氯離子和二氧化碳等從催化劑表面脫附，釋放到氣相中，從而完成整個催化分解過程。與傳統(tǒng)的活性炭等吸附劑相比，能夠更有效地降低光氣的濃度，提高處理效率。

技術(shù)特征：

1.一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，其特征在于，s1中冷凝器的操作溫度為(-10)-5℃，壓力為0.1-0.5mpa，預(yù)處理的時間為10-30min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，其特征在于，s2中預(yù)處理后的尾氣以5-10m3/s的速度進入降膜吸收塔，吸收液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)20-30％的稀鹽酸，噴淋的流量為2-4m3/h，吸收塔的操作溫度為20-40℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，其特征在于，s3中降膜吸收后的尾氣以3-6m3/s的速度進入水解塔，每級催化分解的為50-70℃，壓力為0.2-0.4mpa，催化分解的時間為15-25min，催化劑的裝載量為每級塔0.5-1.5kg。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，其特征在于，s3中光氣用催化劑包括以下步驟制得：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，其特征在于，s4中催化分解后的尾氣以2-4m3/s的速度進入堿破壞塔，耐腐蝕填料包括聚丙烯或玻璃鋼的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，其特征在于，s4中稀堿液為氫氧化鈉溶液，噴淋流量為1-2m3/h，堿洗塔的操作溫度為25-45℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，其特征在于，硅酸鈉溶液、聚乙二醇溶液、乙醇和鈮酸鉀的質(zhì)量比為(6-8)：(4-5)：20：(0.5-1)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，其特征在于，第一次攪拌的速度為50-100rpm，第二次劇烈攪拌的速度為200-300rpm，固化的溫度為100-200℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于氯甲酸乙酯合成的尾氣捕集處理系統(tǒng)，包括：S1、冷凝器預(yù)處理尾氣；S2、降膜吸收，得到濃鹽酸和降膜吸收后的尾氣；S3、催化分解光氣，得到稀鹽酸和催化分解后的尾氣；S4、進行二級串聯(lián)堿洗，并用稀堿液進行循環(huán)噴淋，通過引風(fēng)機排放。本發(fā)明通過冷凝器預(yù)處理回收了尾氣中的乙醇、氯甲酸乙酯等低沸點物質(zhì)，并將冷凝液返回生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)利用，減少了原料的浪費，降低了生產(chǎn)成本。氯化氫被高效吸收并轉(zhuǎn)化為濃鹽酸和稀鹽酸，用于下一工段循環(huán)使用或外售，實現(xiàn)了資源的再利用，同時減少了有害氣體的排放。

技術(shù)研發(fā)人員：徐陽明,張軍,楊家偉
受保護的技術(shù)使用者：安徽廣信農(nóng)化股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9