[发明专利]一种磺酰氯氯化反应尾气的回收方法

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种磺酰氯氯化反应尾气的回收方法。

背景技术

磺酰氯是一种常见的氯化剂之一。由于该原料具有便宜易得、条件温和、副产物少、纯度高、收率较高等优点，因而广泛用于如芳香族化合物的氯化、羧酸的氯化及其它各种有机化合物的氯化。磺酰氯作为氯化剂的主要反应式如下：

RH+SO₂Cl₂→2RCl+SO₂+HCl

根据上述反应式，磺酰氯作为氯化剂时，反应中会产生等摩尔的二氧化硫和氯化氢，因此，磺酰氯作为氯化剂的尾气主要含有二氧化硫和氯化氢的混合气体，还含有少量的磺酰氯、水分和有机物。磺酰氯作为氯化剂产生的混合尾气对环境和人体危害很大，如氯化氢能形成的酸雾，严重污染环境，腐蚀设备和建筑物；氯化氢对人体有很强的刺激性，能腐蚀皮肤和黏膜，致使声音嘶哑，眼角膜混浊，严重者出现肺水肿以致死亡。尾气中的二氧化硫是大气的主要污染物之一，可以导致酸雨污染。二氧化硫对金属，特别是对钢结构的腐蚀，给国民经济带来很大的损失。二氧化硫进入人体呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道，在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，有强烈刺激。二氧化硫被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能破坏酶的活力，从而影响蛋白质的代谢。对硫酰氯作为氯化剂的尾气进行回收和利用，既可以减少有害气体的排放造成的环境污染，又可以使工业废气得到综合利用。

目前工业上主要采用以下三种方法对酰氯氯化反应尾气进行处理。

第一种方法：专利CN103752125A利用氯化氢和二氧化硫沸点的差异，通过压缩尾气使二氧化硫液化进入液化槽，再通过气液分离器分离出氯化氢，经吸收塔吸收制备工业盐酸。该方法不仅能耗高，而且对设备的抗腐蚀性提出了很高的要求。

第二种方法：专利CN103111181A通过水吸收尾气中的氯化氢，再将剩余的二氧化硫气体通过氨水制备亚硫酸氢铵和亚硫酸氢铵混合溶液直接用作还原剂。该方法制备的工业盐酸中往往会含有二氧化硫和亚硫酸，为进一步的工业化应用受到一定的限制。吸收二氧化硫气体的废水含盐量高，不利于后续生化处理，同时也造成了大量的资源浪费。

第三种方法：专利CN1408463A通过水吸收化工副产品中二氧化硫、氯化氢气等有害混合气体中的氯化氢气体，制备得到工业盐酸，再通入氯气与三氯化磷，制备符合工业标准的三氯氧磷和氯化亚砜化工产品。该方法的缺点是反应后的尾气中含有氯气，需要用碱液进行进一步的处理。

在目前环保要求日益提高的社会环境下，上述对磺酰氯氯化反应尾气的传统的处理方法均存在一定的局限性，不能完全满足现代工业化应用的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种磺酰氯氯化反应尾气的回收方法，该方法使尾气中的氯化氢和极少量磺酰氯全部转化为二氧化硫，回收得到的二氧化硫应用于磺酰氯的生产，实现了工业废气的综合利用，不仅减少有害尾气的排放造成的环境污染，而且提高了企业的经济效益。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种磺酰氯氯化反应尾气的回收方法，其步骤包括：

将磺酰氯氯化反应尾气通过温度为20-80℃的亚硫酸氢盐吸收液，停留5-60分钟；

然后再将磺酰氯氯化反应尾气通过质量浓度为98％的浓硫酸溶液，停留5-60分钟，可吸收尾气中的水分。

最后将磺酰氯氯化反应尾气通过温度为10-40℃的石蜡，可吸收尾气中的有机物。

所述磺酰氯氯化反应尾气为氯化氢气体、二氧化硫气体、磺酰氯和有机物的混合物。该混合物中，氯化氢气体：二氧化硫气体：磺酰氯和有机物的体积比例为1:1:0.02-0.005:0.02-0.005。在尾气中，氯化氢气体和氯化氢气体等体积存在，磺酰氯和有机物的体积总和低于尾气总量的1％。

所述磺酰氯氯化反应尾气与亚硫酸氢盐吸收液的体积比为1:0.01-0.5。优选的磺酰氯氯化反应尾气与亚硫酸氢盐吸收液的体积比为1:0.06-0.15。磺酰氯氯化反应尾气与亚硫酸氢盐吸收液的合适的体积比，可以将氯化氢气体完成转变为二氧化硫气体，以保证回收二氧化硫气体的纯度。

所述亚硫酸氢盐吸收液为亚硫酸氢盐的饱和溶液或悬浮液。优选的，亚硫酸氢盐为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵、亚硫酸氢镁、亚硫酸氢钙、亚硫酸氢钡中的一种，可以尽量降低二氧化硫在吸收液中的溶解度，减少二氧化硫的损失。