[發明專利]二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法

有效

• 申請號: 200710070038.6
• 申請日: 2007-07-17
• 公開（公告）號: CN101121094A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 瞿軍;陸文輝;錢躍言;鄧紅霞;章學兵;吳宏祥;劉偉;沈潤溥
• 申請（專利權）人: 高郵市有機化工廠;浙江化工科技集團有限公司;紹興文理學院
• 主分類號: B01D53/50
• 分類號: B01D53/50;B01D53/68;C01B7/01;C01B17/62;C01B17/46
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 戴曉翔

技術領域

本發明涉及化學反應的尾氣處理，具體地說是一種二氯亞砜用于氯化反應中產生的尾氣的處理方法。

背景技術

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，相對密度1.676(4℃)，熔點-104.5℃，沸點78.8℃，蒸氣密度4.1，蒸氣壓14.66kPa(110mmHg26℃)，是無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℃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化工原料，廣泛應用于氯化反應中，如將醇羥基氯化變為氯代烷烴或將羧酸氯化為酰氯等，具有氯化完全，副反應少等優點，生成的副產物均為揮發性氣體，故所得酰氯產品易于純化。在生產中使用二氯亞砜的最大問題是其反應尾氣的處理；每摩爾正常參與氯化反應的二氯亞砜會產生一摩爾氯化氫及一摩爾二氧化硫，反應式如下：

R-OH+SOCl₂→R-Cl+HCl+SO₂

每摩爾與水反應的二氯亞砜會產生二摩爾氯化氫和一摩爾二氧化硫，反應式如下：

H₂O+SOCl₂→2HCl+SO₂

不管是正常參與氯化反應還是反應結束后被水分解，都會產生大量的氯化氫及二氧化硫氣體；如果不加以處理，必然會造成嚴重的環境污染。

現有常用的處理方法是分級吸收：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行處理，處理成本高；且第一級吸收得到的混合酸也無法應用，一般情況下也只能用堿中和后作為廢水處理。在環保要求日益提高的社會環境下，上述傳統的尾氣處理方法由于大量消耗堿而使成本高，且由于最終產生大量含雜離子的廢水而使環保壓力大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種將尾氣中氯化氫氣體盡可能轉化為濃鹽酸的處理方法，實現部份副產物的回收利用，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保壓力。

為此，本發明采用如下的技術方案：二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，首先通過控制水的用量，用水對尾氣中的氯化氫進行二級吸收，第一級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；第二級吸收：用水對經第一級吸收后的尾氣進行第二級吸收，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吸收的原料用水，減少了水的使用且無污水排放，使尾氣中基本不含氯化氫氣體；經過上述二級吸收處理后，然后用堿或堿水進行第三級吸收，吸收尾氣中的二氧化硫，可以得到較純的亞硫酸鈉水溶液。第一級吸收所產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40％(30℃)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％(30℃)左右，以上溶解度是室溫時的數據，隨溫度的變化而不斷改變。本發明依據二者在不同溫度下的水溶解度不同，利用二級吸收先將尾氣中的氯化氫氣體處理干凈，盡可能轉化為濃鹽酸，水的用量少且無污水排放；第三級吸收得到較純的堿液，無氯化鹽雜質，降低了堿液的處理成本，減輕了環保壓力。

所述的第一、二、三級吸收所用的裝置可以是吸收塔(包括填料塔和篩板塔等)，也可以是簡單的攪拌吸收釜或吸收槽等裝置，只要能達到吸收效果即可，并無特殊限制，工業上考慮吸收效率，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尾氣的處理方法，對第一級吸收所產生的濃鹽酸進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吸收液(即稀鹽酸)處理，脫二氧化硫的溫度為50℃-130℃，最好為80℃-110℃，溫度太低二氧化硫難以脫除，溫度太高會使氯化氫揮發太多而降低副產品鹽酸的含量，時間范圍一般為10分鐘到10小時，和脫二氧化硫的溫度有很大關系，一般溫度高則時間短，溫度低則時間長，以達到脫二氧化硫的效果為準，并無特殊限制，當然太長的時間對于工業生產過程是不利的。二氧化硫的含量低于控制指標，就可以將此鹽酸作為工業濃鹽酸使用。