专利名称：碳酰氯的中和处理方法
技术领域：
本发明涉及碳酰氯的中和处理方法。
背景技术：
例如，通过界面法来制备碳酸酯树脂时，使用碳酰氯作为原料，但该 碳酰氯是在常温下为气体状的酸性物质，反应停止时或者将过量的碳酰氯 排出体系外时，需要进行碳酰氯的中和处理。
目前，在进行上述中和处理时，使用以廉价的氢氧化钠水溶液为代表 的碱金属氢氧化物水溶液，碳酰氯分解为碱金属氯化物和碱金属碳酸盐。 在要求经济性的工业操作工艺的情况下，从防止分解产物蓄积的观点考虑， 将部分中和处理后的碱金属氢氧化物水溶液作为石威废液排出体系外，剩余 的部分作为^5咸循环液供给中和处理。
近来，提出了对上述碳酰氯的中和处理方法进行改良，以自动监视中 和塔内碱浓度的方法(例如，参照专利文献1)。
但在循环使用碱金属氢氧化物水溶液的方法中，有时由于外界气温的 变化等而导致配管堵塞，该配管堵塞的问题无法通过自动监视中和塔内碱 浓度的方法克服。据本发明者所知，配管的堵塞是由更难溶的碱金属碳酸 盐所引起的，虽然可以通过减少碱循环液的量来抑制配管堵塞，但碱的利 用效率差。
专利文献1:日本特开平6-319946号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明就是鉴于上述实际情况而进行的，其目的在于提供一种解决了 配管堵塞问题的在工业上有用的碳酰氯的中和处理方法，该方法中循环使 用石咸金属氬氧化物水溶液。
解决问题的方法本发明人等经过反复深入的研究，结果发现只要控制碱金属碳酸盐 浓度的上限值不超过一定水平，就可避免上述配管堵塞的问题。而且还发 现将与碱废液相应量的碱金属氢氧化物水溶液作为石威追加液供给时，只 要用水对高浓度的碱金属氢氧化物水溶液进行稀释，并将因稀释热而升温 的碱金属氢氧化物水溶液供给到体系内，则可提高碱金属碳酸盐的溶解度， 从而能够更确实地避免上述配管堵塞的问题。
本发明就是基于上述发现而完成的，其主旨在于一种碳酰氯的中和处 理方法，该方法是利用碱金属氢氧化物水溶液对碳酰氯进行中和处理，再 将中和后的碱金属氬氧化物水溶液的 一部分作为碱废液排出到体系外，剩 余部分作为碱循环液供于上述中和处理，其中，将中和处理后的碱金属氢 氧化物水溶液中的碱金属氢氧化物水溶液中的碱金属碳酸盐浓度调节为 1~5重量％的范围。
此外，在本发明的优选实施方式中，将中和处理后的碱金属氢氧化物 水溶液中的碱金属氬氧化物浓度调节为2~15重量％的范围。另外，将与碱 废液相应量的碱金属氢氧化物水溶液作为碱追加液供给时，将25重量％以 上的高浓度碱金属氢氧化物水溶液用水稀释，并将因稀释热而升温的碱金 属氢氧化物水溶液供给到体系内。
发明的效果
按照本发明，可提供一种解决了配管堵塞问题的工业上有用的碳酰氯 的中和处理方法，该方法中循环使用碱金属氢氧化物水溶液。
碳酰氯的中和装置的一个实例的说明图。 符号说明
1、 2:中和处理器 3:循环泵 41 44:配管 51 53:配管 61、 62:配管
具体实施方式
下面，基于附图对本发明进行详细说明。图1为实施本发明所使用的 碳酰氯的中和装置的一个实例的说明图。
图1所示的中和装置是能够处理作为中和处理对象的高浓度碳酰氯(例 如液态碳酰氯等)和低浓度碳酰氯(例如碳酰氯蒸馏装置的局部废气等)的装置。
中和处理器(l)用于处理高浓度的碳酰氯、中和处理器(2)用于处理^^浓 度的碳酰氯。中和处理器(1)和(2)例如可由填充塔构成，中和处理器(l)也可 由搅拌槽构成。碳酰氯和碱金属氢氧化物水溶液的接触方式如下在中和 处理器(l)中为液液接触的方式、在中和处理器(2)中为气液接触的方式。中 和处理器(1)设置在中和处理器(2)的前段，在中和处理器(l)中未被处理的碳 酰氯由中和处理器(2)处理。
中和处理器(1)的上部和中和处理器(2)的下部通过配管(41)连接，高浓 度的碳酰氯(例如液态碳酰氯等)通过配管(51)供给到中和处理器(1)的下部， 低浓度的碳酰氯(例如碳酰氯蒸馏装置的局部废气等)通过配管(41)由配管 (52)供给到中和处理器(2)的下部。
规定浓度的碱金属氢氧化物水溶液由配管(53)供给到中和处理器(1)的 下部。另一方面，由中和处理器(2)的下部排出的中和处理后的^^金属氢氧 化物水溶液由配管(42)排出，其一部分通过配管(44)供给到中和处理器(1)的 下部，另一部分通过配管(43)供给到中和处理器(2)的上部。这些石成金属氢氧 化物水溶液的循环通过泵(3)来进行。而且，配管(43)中的碱金属氢氧化物水 溶液的一部分作为碱废液通过配管(62)排出到体系外，所述配管(62)是由配 管(43)分支出来的。另外，除去了碳酰氯的废气由连接在中和处理器(2)的上 部的配管(61 )排出到体系外。
在本发明中，在如图1所示的多个中和处理器串联设置时，中和处理 后的碱金属氢氧化物水溶液中的碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐的浓度分 别是指由后段的中和处理器(2)的下部排出的碱金属氢氧化物水溶液中各自 的浓度，通常，将通过配管(62)排出到体系外的碱废液作为试样进行测定。
上述i威金属氢氧化物的浓度通常为2~15重量％,优选为5~10重量％。 碱金属氢氧化物的浓度小于2重量％时，中和处理进行得不充分，存在碳酰 氯被排出到体系外的危险，相反，碱金属氢氧化物的浓度大于15重量％时， 浓度过剩，在经济上是不利的。需要说明的是，作为碱金属氢氧化物，没有特别限制，但优选使用氢氧化钠。
另一方面，上述碱金属碳酸盐的浓度为1~5重量％。碱金属碳酸盐的浓 度小于1重量％时，在维持上述碱金属氢氧化物浓度的前提下，碱循环液的 量明显减少，在经济上是不利的，石威金属碳酸盐的浓度大于5重量％时，外 界温度的变化等导致配管堵塞的可能性升高。
可以通过调节排出到体系外的碱废液的量来实现上述浓度。即，可以
将供给中和处理的碱金属氢氧化物水溶液的0.5 10重量％作为碱废液排出 到体系外，并将与碱废液相应量的碱金属氢氧化物水溶液作为碱追加液供 给。此外，除了进行这样的控制以外，在待处理的碳酰氯的量改变时由于 体系内的浓度发生变化，因此可适当通过中和滴定计算出碱金属氬氧化物 的浓度和碱金属碳酸盐的浓度，再根据体系内的情况来调节浓度。计算碱 金属氢氧化物浓度和碱金属碳酸盐浓度的具体方法如后述的实施例所示。
在本发明中，将与石咸废液相应量的碱金属氢氧化物水溶液作为石成追加 液供给时，优选将25重量％以上的高浓度的碱金属氢氧化物水溶液用水进 行稀释，并将因稀释热而升温的碱金属氢氧化物水溶液供给到体系内。如 此将因稀释热而升温的碱金属氢氧化物水溶液供给到体系内时，可提高碱 金属碳酸盐的溶解度，从而可以更确实地避免上述配管堵塞的问题。
高浓度碱金属氢氧化物水溶液的稀释可以使用撹拌槽来进行，但如果 采用在线混合，则稀释热的损失小且简便，所述在线混合如图1所示，由 配管(53)供给高浓度的碱金属氢氧化物水溶液，由配管(54)供给水，由此来 制备规定浓度的碱金属氢氧化物水溶液。
实施例
下面，基于实施例对本发明进行更真体的说明，但只要不脱离本发明 的主旨，则本发明并不限于以下的实施例。需要说明的是，在以下各例中， 釆用以下的测定方法和计算方法。
碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐浓度的测定
取2mL样品，用50mL脱盐水进行稀释后，使用三菱化学(抹)制造的自 动滴定装置"GT-100",用1N的盐酸(因数(7 7夕夕一)l.OOO)进行中和 滴定。通过中和滴定，求出在pH=10.3~10.9附近的等当点的盐酸水溶液的 滴加量(作为Va)、以及在pH=3.3~4.5附近的等当点的盐酸水溶液的滴加量
6(作为Vb)。由所得滴加量通过下式计算出碱金属氢氧化物的浓度和碱金属 碳酸盐的浓度。 [数学式1](重量。/。hVax[lN盐酸的因数]x[碱金属氢氧化 物的分子量]+[碱废液的比重]+22(重量。/。)气Vb-Va)x[lN盐酸的因数]x[碱金属氪 氧化物的分子量]+[碱废液的比重]+22
实施例1
使用图1所示的碳酰氯中和装置。中和处理器(1)和(2)均由填充塔构成。 将中和处理器(1)和(2)中充满10重量％的氢氧化钠水溶液，开始进行碳酰氯 中和处理。
在聚碳酸酯制造步骤中，由配管(51)供给液化蒸馏/纯化时生成的碳酰氯 残渣(5kg/hr)以及蒸馏时未液化的碳酰氯气体(2kg/hr)，由配管(52)供给碳酰 氯蒸馏设备(室内设备)排出的气体(3000mVhr,换算成C02为1.9kg/hr)。此 外，同时由配管(53)供给10重量。/。的氬氧化钠水溶液(395kg/hr)。由配管(62) 排出碱废液(403.9kg/hr)。在中和处理时，通过泵(3)和配管(43)循环到中和处 理器(2)中的水溶液为25900 kg/hr,通过配管(44)循环到中和处理器(l)中的 水溶液为4800 kg/hr。在该状态下运转l周后，通过中和滴定法分析由配管 (62)排出的碱废液的组成时，含有的氬氧化钠为3.9重量％、碳酸钠为3.0 重量％。连续进行大约6个月的运转，未发生配管堵塞的问题。
实施例2
由配管(53)供给25重量。/o的氢氧化钠水溶液(122kg/hr)，由配管(54)供给 脱盐水(183kg/hr)，除此之外，在与实施例1同样的条件下进行碳酰氯中和 处理。由配管(62)排出碱废液(313.9 kg/hr)。在中和处理时，通过泵(3)和配 管(43)循环到中和处理器(2)中的水溶液为25900 kg/hr,通过配管(44)循环到 中和处理器(l)中的水溶液为4800kg/hr。在该状态下运转1周后，通过中和 滴定法分析由配管(62)排出的碱废液的组成时，含有的氢氧化钠为5.0重量 %、碳酸钠为3.8重量％。连续进行大约6个月的运转，未发生配管堵塞的 问题。
比丰交例1
与实施例2相比，供给到配管(53)的25重量％氬氧化钠水溶液的供给量相同，同时将由配管(54)供给的脱盐水的量由183kg/hr变更为83 kg/hr， 由配管(62)排出的碱废液的量为213.9 kg/hr,通过泵(3)和配管(43)循环到中 和处理器(2)中的水溶液的量为26000 kg/hr，除此之外，与实施例2同样地 运转。连续运转1周后，通过中和滴定法分析碱废液的组成时，含有的氢 氧化钠为7.3重量％、碳酸钠为5.6重量％。但进一步连续运转3周时，配 管(62)因结晶的碳酸钠而发生堵塞。 比较例2
与实施例1相比，供给到配管(53)的25重量％氢氧化钠水溶液的供给 量相同，同时将由配管(54)供给的脱盐水的量由183 kg/hr变更为0 kg/hr, 由配管(62)排出的碱废液的量为130.9 kg/hr，通过泵(3)和配管(43)循环到中 和处理器(2)中的水溶液的量为26083 kg/hr,除此之外，与实施例1同样地 运转。连续运转l周后，配管(62)因结晶的碳酸钠而发生堵塞，通过中和滴 定法分析此时的中和处理器中溶液的组成时，含有的氢氧化钠为12重量％、 碳酸钠为9.2重量％。
权利要求
1.一种碳酰氯的中和处理方法，该方法是通过碱金属氢氧化物水溶液对碳酰氯进行中和处理，再将中和后的碱金属氢氧化物水溶液的一部分作为碱废液排出到体系外，剩余部分作为碱循环液供于上述中和处理，其中，将中和处理后的碱金属氢氧化物水溶液中的碱金属氢氧化物水溶液中的碱金属碳酸盐浓度调节为1～5重量％的范围。
2. 根据权利要求1所述的碳酰氯的中和处理方法，其中，将中和处理 后的碱金属氢氧化物水溶液中的碱金属氢氧化物浓度调节为2~15重量％的 范围。
3. 根据权利要求1或2所述的碳酰氯的中和处理方法，其中，将与碱 废液相应量的碱金属氢氧化物水溶液作为碱追加液供给时，将25重量％以 上的高浓度碱金属氢氧化物水溶液用水进行稀释，并将因稀释热而升温的 碱金属氢氧化物水溶液供给到体系内。
4. 根据权利要求1~3所述的碳酰氯的中和处理方法，其中，碳酰氯是 作为聚碳酸酯树脂的原料而制备的。
全文摘要
本发明提供一种解决了配管堵塞问题的工业上有用的碳酰氯的中和处理方法，该方法中循环使用碱金属氢氧化物水溶液。所述方法是通过碱金属氢氧化物水溶液对碳酰氯进行中和处理，再将中和后的碱金属氢氧化物水溶液作为碱废液排出到体系外，剩余部分作为碱循环液供于上述中和处理，其中，将中和处理后的碱金属氢氧化物水溶液中的碱金属碳酸盐浓度调节为1～5重量％的范围。
文档编号B01D53/68GK101588857SQ20088000304
公开日2009年11月25日 申请日期2008年2月8日 优先权日2007年2月26日
发明者兵藤和行, 内村竜次, 高桥和幸 申请人:三菱化学株式会社