一种含氯卞、氯气和氯化氢混合废气的处理方法
【专利摘要】本发明属于废气处理领域，涉及一种含氯卞、氯气和氯化氢混合废气的处理方法。该方法是将混合废气一次通过卞氯喷淋吸收塔、氯气喷淋吸收塔、盐酸喷淋吸收塔，分别通过溶剂A、B、C的吸附成功实现了氯卞、氯气和氯化氢的分离。本方法具有操作简单、处理成本低，回收产品附加值高，装置投资小等优点。
【专利说明】一种含氯卞、氯气和氯化氢混合废气的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废气处理领域，涉及一种含氯卞、氯气和氯化氢混合废气的处理方法。【背景技术】
[0002]氯化取代是化工生产中一种重要工艺，常用于农药、医药等中间体，例如，对氯苯甲醛作为一种重要的化工原料，目前常用的工艺采用对氯甲苯经过氯化后、水解制得，该工艺生产过程中会产生有强刺激性、催泪性的氯卞以及无机的氯气与氯化氢气体，不仅对环境造成严重的污染，更严重影响现场操作人员与周围的居民。
[0003]目前，由于无机有机废气的成分复杂，处理难度大，大部分企业采用简单的水吸收或碱吸收处理工艺，不仅效果差，同时还会产生大量的高含盐废水与废酸，属于危险废物，大大加重了企业的环保压力与处理成本。因此在生产过程中尽量避免跑冒滴漏，将无组织废气收集变成有组织废气后集中处理，已减少污染物的排放。对不可避免产生的无机有机混合废气，则必须予以净化或回收处理。
[0004]此外，其他处理技术，例如燃烧吸收法、活性炭吸附法、压缩冷冻法等,这些方法中多数结果只能降低污染物，资源化率低，处理成本高、效益差，不仅会造成资源的浪费，更加剧企业的负担。
[0005]处理有机无机混合废气的关键技术在于根据各个组分的性质有效的将其分离，分步纯化。由于无机组分中含有较多的有机杂质，制成的酸附加值很低，只能用作酸洗磷化等行业。所以，迫切需要分离效果好，且操作简单，资源化纯度高、一次性投资小的处理工艺，一方面可以避免对环境的污染，另一方面甚至可以为企业带来盈利。
【发明内容】
[0006]本发明需要解决的技术问题是:针对目前含氯卞、氯气、氯化氢废气处理技术效率低、成本高、存在二次污染等问题，而提供了一种能够高效、低成本地处理含氯卞、氯气、氯化氢废气的方法。
[0007]一种含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的处理方法，该方法包括以下步骤:
[0008](I)将所述的含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气通入以溶剂A为吸收剂的喷淋吸收塔，将混合废气中的有机组分氯卞吸收在液相中，与气相的无机组分氯化氢和氯气分离，吸收饱和后的溶剂A再经解吸得到分离的氯卞；
[0009](2)将剩余的无机混合废气通入以溶剂B为吸收剂的喷淋吸收塔，将剩余的无机混合废气中的氯气吸收在液相中，与气相的氯化氢分离，吸收饱和后的溶剂B再经解吸得到纯化的游离氯气；
[0010](3)剩余的废弃通入以溶剂C为吸收剂的喷淋吸收塔，将氯化氢气体吸收到液相中，吸收饱和后的溶剂A再经解吸得到纯化的氯化氢气体；
[0011]其中，所述的溶剂A选自六甲基亚磷酰三胺HMPT、六乙基亚磷酰三胺HEPT、环丁砜、石油蜡中的任意一种；溶剂B选自四氯化碳、四氯化硅、正十二烷中的任意一种；溶剂C选自正丁醇、甘油、碳酸二乙酯、磷酸三甲酯中的任意一种。
[0012]所述的含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的组成为一氯化苄0.5?4wt%、二氯化苄5?18wt%、氯气15?35wt%、氯化氢43?79.5wt%。
[0013]所述的喷淋吸收塔均为填料塔，填料材质为陶瓷、聚丙烯PP、不锈钢中的任意一种；喷淋密度范围为4?8m3/(m2，h)。
[0014]本发明方法中，溶剂A的喷淋温度为30?50°C。
[0015]本发明方法中，吸收饱和后的溶剂A加热解吸出氯卞后循环使用，其中，一氯化卞解吸温度为175?185°C，二氯化卞解吸温度为200?210°C。吸收饱和后的溶剂B加热解吸出氯气后循环使用，解吸温度为50?80°C ;得到的氯气经浓度为6?15wt%的NaOH水溶液吸收制备次氯酸钠。吸收饱和后的溶剂C加热解吸出氯化氢,解吸温度为50?70°C,所得的氯化氢经降膜水吸收制成盐酸。
[0016]本发明所述的方法，回收的氯卞可以回用于生产，次氯酸盐和盐酸可作为工业级盐酸。
[0017]有益效果:
[0018](I)本发明方法从众多溶剂中，又选了溶剂A、B、C的组合，采用多级分步吸收含氯卞、氯气、氯化氢废气，该方法能够有效的实现有机组分氯卞和无机组分的分离，以及两种无机组分之间的分离，废气处理彻底，能全部实现资源化回收，且回收效率高。
[0019]( 2 )本发明所用溶剂可以循环使用，无二次污染，运行成本低。
[0020](3)本发明回收得到的试剂附加值高，避免了资源浪费，有明显的经济效益。
[0021](4)本发明提供了一种高效、低成本地处理含氯卞、氯气、氯化氢废气，具有操作简单、处理成本低，回收产品附加值高，装置投资小等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1本发明一种含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的处理方法流程图。
【具体实施方式】
[0023]以下实施例按照下述方法进行含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的处理:
[0024](I)将所述的含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气通入以溶剂A为吸收剂的喷淋吸收塔，将混合废气中的有机组分氯卞吸收在液相中，与气相的无机组分氯化氢和氯气分离，吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中经解吸得到分离的氯卞；
[0025](2)将剩余的无机混合废气通入以溶剂B为吸收剂的喷淋吸收塔，将剩余的无机混合废气中的氯气吸收在液相中，与气相的氯化氢分离，吸收饱和后的溶剂B在精馏塔中经解吸得到纯化的游离氯气；得到的氯气经浓度为6?15wt%的NaOH水溶液吸收制备次氯酸钠。
[0026](3)剩余的废弃通入以溶剂C为吸收剂的喷淋吸收塔，将氯化氢气体吸收到液相中，吸收饱和后的溶剂A在解吸釜中经解吸得到纯化的氯化氢气体；所得的氯化氢经降膜水吸收制成盐酸。
[0027]实施例1
[0028]按照上述方法处理含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气。本实施例采用的主要装置包括:卞氯喷淋吸收塔、氯气喷淋吸收塔、盐酸喷淋吸收塔，均为不锈钢制填料塔，内装有陶瓷填料。喷淋密度分别为 4m3 / (m2,h)、5m3 / (m2, h), 4m3 / (m2, h)。
[0029]含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的组成为:一氯化苄0.5%(质量分数)、二氯化苄18% (质量分数)、氯气30% (质量分数)、氯化氢52.5% (质量分数)。
[0030]所用溶剂A为HMPT (六甲基亚磷酰三胺)，其喷淋温度为40°C。溶剂B为四氯化硅；溶剂C为正丁醇。
[0031]吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中解吸，别取175°C馏分和200°C馏分，分别得到产品纯度为95%的一氯化卞、98%的二氯化卞，解吸后的HMPT循环用于卞氯喷淋吸收，制备的一氯化卞和二氯化卞可回用于生产；吸收饱和后的溶剂B在精馏塔中解吸，解吸温度为50°C，解吸后游离氯气纯度达到99%，选用的吸收碱液为6%的NaOH溶液，制成次氯酸钠溶液；吸收饱和后的溶剂C在解吸釜中解吸，解吸温度为60°C，采用降膜水吸收制成31%的盐酸，其质量符合GB320 -1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297 - 1996) 二级标准。
[0032]实施例2
[0033]按照上述方法处理含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气。本实施例采用的主要装置包括:卞氯喷淋吸收塔、氯气喷淋吸收塔、盐酸喷淋吸收塔，均为不锈钢制填料塔，内装有不锈钢填料，喷淋密度分别为 8m3 / (m2, h)、6m3 / (m2, h), 8m3 / (m2, h)。
[0034]含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的组成为:一氯化苄3.5%(质量分数)、二氯化苄15% (质量分数)、氯气35% (质量分数)、氯化氢46.5% (质量分数)。
[0035]所用溶剂A为环丁砜，其喷淋温度为30°C;溶剂B为四氯化碳；溶剂C为碳酸二乙酯。
[0036]吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中解吸，别取180°C和205°C馏分，分别得到产品纯度为97%的一氯化卞、99%的二氯化卞，解吸后的HMPT循环用于卞氯喷淋吸收，制备的一氯化卞和二氯化卞可回用于生产；吸收饱和后的溶剂B解吸温度为60°C，解吸后游离氯气纯度达到99%，选用的吸收碱液为10%的NaOH溶液，制成次氯酸钠溶液；吸收饱和后的溶剂C解吸温度为60°C，采用降膜水吸收制成31%的盐酸，其质量符合GB320 - 1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297 - 1996) 二级标准。
[0037]实施例3
[0038]按照上述方法处理含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气。本实施例采用的主要装置包括:氯喷淋吸收塔、氯气喷淋吸收塔、盐酸喷淋吸收塔，均为不锈钢制填料塔，内装有不锈钢填料，喷淋密度分别为 4m3 / (m2, h)、6m3 / (m2, h), 6m3 / (m2, h)。
[0039]含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的组成为:一氯化苄4% (质量分数)、二氯化苄12% (质量分数)、氯气17% (质量分数)、氯化氢67% (质量分数)。
[0040]所用溶剂A为HEPT(六乙基亚磷酰三胺)，其喷淋温度为40°C;溶剂B为正十二烷；溶剂C为甘油。
[0041]吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中解吸，别取175°C和205°C馏分，分别得到产品纯度为96%的一氯化卞、99%的二氯化卞，解吸后的HMPT循环用于卞氯喷淋吸收，制备的一氯化卞和二氯化卞可回用于生产；吸收饱和后的溶剂B解吸温度为80°C，解吸后游离氯气纯度达到98%，选用的吸收碱液为8%的NaOH溶液，制成次氯酸钠溶液；吸收饱和后的溶剂C解吸温度为60°C，采用降膜水吸收制成31%的盐酸，其质量符合GB320 - 1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297 - 1996) 二级标准。
[0042]实施例4
[0043]按照上述方法处理含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气。本实施例采用的主要装置包括:卞氯喷淋吸收塔、氯气喷淋吸收塔、盐酸喷淋吸收塔，内装聚丙烯(PP)，喷淋密度分别为 5m3 / (m2，h)、7.5m3 / (m2，h), 7m3 / (m2，h)。
[0044]含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的组成为:一氯化苄0.5%(质量分数)、二氯化苄5% (质量分数)、氯气15% (质量分数)、氯化氢79.5% (质量分数)。
[0045]所用溶剂A为石油蜡，其喷淋温度为45°C;溶剂B为四氯化碳；溶剂C为磷酸三甲酯。
[0046]吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中解吸，别取180°C和200°C馏分，分别得到产品纯度为98%的一氯化卞、97%的二氯化卞，可回用与生产；吸收饱和后的溶剂B解吸温度为60°C，解吸后游离氯气纯度达到99%，选用的吸收碱液为15%的NaOH溶液，制成次氯酸钠溶液；吸收饱和后的溶剂C解吸温度为70°C，采用降膜水吸收制成31%的盐酸，其质量符合GB320 - 1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297 - 1996) 二级标准。
[0047]实施例5
[0048]按照上述方法处理含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气。本实施例采用的主要装置包括:卞氯喷淋吸收塔、氯气喷淋吸收塔、盐酸喷淋吸收塔，均为不锈钢制填料塔，内装陶瓷填料，喷淋密度分别为 6m3 / (m2, h)、5m3 / (m2, h), 5.5m3 / (m2, h)。
[0049]含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的组成为:一氯化苄4% (质量分数)、二氯化苄18% (质量分数)、氯气35% (质量分数)、氯化氢46.5% (质量分数)。
[0050]所用溶剂A为环丁砜，其喷淋温度为30°C ;溶剂B为正十二烷；溶剂C为正丁醇。
[0051]吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中解吸，别取185°C和210°C馏分，分别得到产品纯度为95%的一氯化卞、98%的二氯化卞，可回用与生产；吸收饱和后的溶剂B解吸温度为80°C，解吸后游离氯气纯度达到99%，选用的吸收碱液为10%的NaOH溶液，制成次氯酸钠溶液；吸收饱和后的溶剂C解吸温度为60°C，采用降膜水吸收制成31%的盐酸，其质量符合GB320 - 1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297 - 1996) 二级标准。
【权利要求】
1.一种含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)将所述的含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气通入以溶剂A为吸收剂的喷淋吸收塔，将混合废气中的有机组分氯卞吸收在液相中，与气相的无机组分氯化氢和氯气分离，吸收饱和后的溶剂A再经解吸得到分离的氯卞； (2)将剩余的无机混合废气通入以溶剂B为吸收剂的喷淋吸收塔，将剩余的无机混合废气中的氯气吸收在液相中，与气相的氯化氢分离，吸收饱和后的溶剂B再经解吸得到纯化的游离氯气； (3)剩余的废弃通入以溶剂C为吸收剂的喷淋吸收塔，将氯化氢气体吸收到液相中，吸收饱和后的溶剂A再经解吸得到纯化的氯化氢气体； 其中，所述的溶剂A选自六甲基亚磷酰三胺HMPT、六乙基亚磷酰三胺HEPT、环丁砜、石油蜡中的任意一种；溶剂B选自四氯化碳、四氯化硅、正十二烷中的任意一种；溶剂C选自正丁醇、甘油、碳酸二乙酯、磷酸三甲酯中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的含有氯卞、氯气和氯化氢混合废气的组成为一氯化苄0.5?4wt%、二氯化苄5?18wt%、氯气15?35wt%、氯化氢43?79.5wt%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的喷淋吸收塔均为填料塔，填料材质为陶瓷、聚丙烯PP、不锈钢中的任意一种；喷淋密度范围为4?8m3/(m2，h)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于溶剂A的喷淋温度为30?50°C。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于吸收饱和后的溶剂A加热解吸出氯卞后循环使用，其中，一氯化卞解吸温度为175?185°C，二氯化卞解吸温度为200?210°C。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于吸收饱和后的溶剂B加热解吸出氯气后循环使用，解吸温度为50?80°C ;得到的氯气经浓度为6?15wt%的NaOH水溶液吸收制备次氯酸钠。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于吸收饱和后的溶剂C加热解吸出氯化氢，解吸温度为50?70°C，所得的氯化氢经降膜水吸收制成盐酸。
【文档编号】C07C22/04GK103877833SQ201410056418
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】徐炎华, 于鹏, 王朋 申请人:南京工业大学, 南京工大环境科技有限公司