專利名稱：二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法
技術領域：
本發(fā)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 。C)，熔點-104.5 。C，沸點78.8 。C ，蒸氣密度4.1，蒸氣壓 14.66kPa(110mmHg26。C)，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°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化工原料，廣泛應用 于氯化反應中，如將醇羥基氯化變?yōu)槁却鶡N或將羧酸氯化為酰氯等，具有氯化完全，副 反應少等優(yōu)點，生成的副產物均為揮發(fā)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+S〇C12 - R-Cl+ HC1+ S02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 H2〇 +S〇C12 - 2HC1 + S02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(huán)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(huán)保要求日益提高的社會環(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， 且由于最終產生大量含雜離子的廢水而使環(huán)保壓力大。

發(fā)明內容
本發(fā)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(huán)保壓力。為此，本發(fā)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(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的數據，隨溫度的變 化而不斷改變。本發(fā)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(huán)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(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 使氯化氫揮發(fā)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(yè)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(yè)濃鹽酸使用。所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，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，太少的水達不到吸收效果；而太多的水又會使效率降
低，最終產生的酸濃度偏低而限制其應用。所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，對亞硫酸鈉水溶液進行回收亞硫酸鈉處理 或直接去進行廢水處理。所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，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)點是石灰價廉，處理成本低。所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，第一、二級吸收所用的溫度為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)上運用時達到制冷要求困難。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，水用量少且無污水排放，得到副產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，無需用堿進行中和處理；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，無氯化鹽雜質，降低了堿液的處理成本，減輕了環(huán)保壓力。下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
酸水中二氧化硫的含量用直接碘量法測定(參見GB/T11198.12-1989);尾氣中二氧化硫 的含量按照國家環(huán)境保護總局標準HJ/T56-2000用碘量法測定；酸水中氯化氫的含量用酸 堿滴定法測定(總酸度減去二氧化硫的含量)。實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、碘酸鉀標準溶液、鹽酸溶液、硫代硫酸鈉溶液、碘儲 備液、碘標準溶液等按國家環(huán)境保護總局標準HJ/T56-2000配制。重鉻酸鉀標準溶液、淀粉指示劑、硫代硫酸鈉溶液、碘儲備液、碘標準溶液等按 GB/T11198.12-1989配制。以下實施例中吸收方式都是磁力攪拌鼓泡吸收，所述的工藝流程見圖l。實施例l:
一摩爾氯化亞砜與醇羥基反應后產生的尾氣，經過70克水2(TC吸收(第一級吸收)， 70克水2(TC吸收(第二級吸收)和由40克氫氧化鈉與100克水配制的水溶液2CTC吸收(第 三級吸收)后排放，廢氣按國家環(huán)境保護總局標準HJ/T56-2000的方法檢測，二氧化硫含 量為60mg/m3 (達到環(huán)?？偩峙欧乓?。第一級吸收液(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 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。將第一級吸收液于IOO'C加熱1小時脫除二氧化硫，降溫 后檢測其二氧化硫含量為0.03克/100克溶液，氯化氫含量為33.45克/100克溶液。實施例2:一摩爾氯化亞砜與醇羥基反應后產生的尾氣，經過76克稀酸水2(TC吸收(第一級吸 收，套用實施例1中第二級吸收液，即得到的稀鹽酸)，70克水2(TC吸收(第二級吸收， 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(第三級吸收)后排放， 廢氣按國家環(huán)境保護總局標準HJ/T56-2000的方法檢測，二氧化硫含量為80mg/m3 (達到 環(huán)保總局排放要求)。第一級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。將第一級吸收液于IO(TC加熱1小時脫除二氧化硫(脫除的二氧化硫 和氯化氫用第二級吸收液吸收)，降溫后檢測其二氧化硫含量為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。實施例3:一摩爾氯化亞砜與醇羥基反應后產生的尾氣，經過79. 5克稀酸水2(TC吸收(第一級 吸收，套用實施例2中第二級吸收液)，70克水2(TC吸收(第二級吸收，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(第三級吸收)后排放，廢氣按國家環(huán)境保 護總局標準HJ/T56-2000的方法檢測，二氧化硫含量為70mg/ii^(達到環(huán)?？偩峙欧乓?。 第一級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。 將第一級吸收液于8(TC加熱2小時脫除二氧化硫(脫除的二氧化硫和氯化氫用第二級吸收 液吸收)，降溫后檢測其二氧化硫含量為0.02克/100克溶液，氯化氫含量為35.25克/100 克溶液；經第二級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。對比例l:傳統(tǒng)方法的二氯亞砜反應尾氣處理一摩爾氯化亞砜與醇羥基反應后產生的尾氣，經過70克水20。C吸收(第一級)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)后排放，廢氣按國家環(huán)境保 護總局標準HJ/T56-2000的方法檢測，二氧化硫含量為130mg/r^(達到環(huán)?？偩峙欧乓?。 第一級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。
權利要求
1、 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；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。
2、 根據權利要求1所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，其特征在于對第一級 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。
3、 根據權利要求2所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，其特征在于脫二氧化 硫的溫度為5(TC — 13(TC。
4、 根據權利要求3所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，其特征在于脫二氧化 硫的溫度為80°C_110°C。
5、 根據權利要求1或2所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，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、 根據權利要求5所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，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、 根據權利要求1所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，其特征在于對亞硫酸 鈉水溶液進行回收亞硫酸鈉處理或直接去進行廢水處理。
8、 根據權利要求1所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，其特征在于二氧化硫 用石灰的水懸浮液吸收處理。
9、 根據權利要求1所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，其特征在于第一、二 級吸收所用的溫度為0'C到40'C之間，第三級吸收所用的溫度為IO'C到4(TC之間。
10、 根據權利要求9所述的二氯亞砜氯化反應尾氣的處理方法，其特征在于第一、二 級吸收所用的溫度為IO'C到30'C之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二氯亞砜用于氯化反應中產生的尾氣的處理方法?，F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；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。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C01B7/01GK101121094SQ200710070038
公開日2008年2月13日 申請日期2007年7月17日 優(yōu)先權日2007年7月17日
發(fā)明者偉 劉, 吳宏祥, 沈潤溥, 軍 瞿, 章學兵, 鄧紅霞, 錢躍言, 陸文輝 申請人: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