芳香類硝基化合物氯化尾氣中氮氧化物的處理方法
2023-11-11 19:35:57 3
專利名稱：芳香類硝基化合物氯化尾氣中氮氧化物的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種芳香類硝基化合物氯化尾氣中氮氧化物及硝醯氯等酸性 氣體綜合利用的工藝，屬於環境保護、節能減排技術領域。
背景技術：
芳香類硝基化合物高溫下與氯氣進行氯化反應，產生的尾氣中含有的氮 氧化物是大氣的主要汙染物之一，且硝醯氯遇水分解產生酸氣對環境的汙染 也較為嚴重。據資料報導，芳香硝基化合物氯化產生的氮氧化物及硝醯氯尾
氣的處理方法，主要為通過鹼液或石灰石吸收後排》丈；用氨水吸收後作為 氮肥。
上述的兩種常用方法第一種方法會產生大量的高濃度含鹽廢水，無法 直接排放，只是將氣體變為液體同樣對環境造成汙染；第二種方法可以解決 尾氣的出路，但其產品為氯化銨、硝酸銨以及亞硝酸4妄水溶液，由於亞硝酸 銨在高溫、高濃度等情況下極易分解，很難得到固體氨鹽，因而存在產品附 加值低、貯存危險性高等問題。
發明內容
本發明旨在提供一種芳香硝基化合物氯化尾氣綜杏利用的方法，改善已 有技術的不足，提高氯化過程中產生的氮氧化物及硝醯氯等酸性氣體的綜合 利用，從而避免環境汙染，達到清潔生產的目的。 本發明的處理方法包括下列步驟
(1)用硫酸將芳香類硝基化合物氯化尾氣中的氮氧化物及硝醯氯，反應 吸收為硝酸、硫酸及亞硝酸的混酸。
氯化氫在濃硫酸體系中溶解度小，極易從吸收液中逸出。生成的亞硝酸、 硝酸、硫酸三者的混酸用來進行芳香族化合物的硝化，硝化後酸層為含亞硝 酸的硫酸，硫酸濃度基本沒有變化，可以繼續套用進行尾氣吸收，硫酸因長時間套用導致的損耗可適當補充濃硫酸;
其相應的化學反應式如下:
formula see original document page 4
R為H、卣素(F、 Cl、 Br、 I)、含1 - 4個碳原子的直鏈或支鏈烴基、
N02等基團。
(2) 硫酸不能完全吸收的尾氣，用水吸收後形成以鹽酸為主及少量硝酸 的酸液，產生的酸液可以作為中和酸進行銷售，提高經濟收益；
(3) 剩餘的尾氣用稀鹼處理，達到完全吸收，吸收的廢液進入廢水處理 系統生化處理，所述的稀鹼可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀等無機鹼，濃度為5 - 10%。
本發明所述的石危酸濃度為50 -卯％，優選60 - 80%,最優選70 - 75%。 通常硫酸的濃度越大，尾氣氮氧化物吸收效率越高，但是吸收體系中含水量 減少，吸收的氮氧化物就不能很好的和水形成硝酸，/人而降低後續的芳香族 化合物硝化收率，因此優選硫酸濃度為70 - 75%。
本發明所述的硫酸吸收溫度為0 - 50°C ，優選20 - 4(TC ，最優選25 -30°C。
本發明所述的硫酸吸收形式可以為鼓泡吸收和塔式滴加吸收，優選塔式 滴力口吸收。
本發明所述的硫酸吸收氯化尾氣中的氮氧化物及硝醯氯中的氮氧化物， 吸收的效率為60 -卯％,其中40 - 60%以硝酸形式存在，30 - 50%以亞硝酸的形式存在；
本發明所述的硫酸吸收後的混酸，進行芳香族化合物的硝化，其中硝酸
的單程利用率可以達到90%以上；
本發明所述的芳香族化合物為苯、氯化苯、苯酚、硝基苯酚等化合物； 本發明水吸收產生的酸液可以作為中和酸進行銷售，提高經濟收益。
圖1氯化尾氣綜合利用流程圖。
圖中編號1-氯化塔 2-硫酸吸收塔 3、 8-泵 4-水吸收塔 5_鹼吸收 塔 6-硝化反應釜 7-分層器I-氯氣II-芳香類硝基化合物 III
氯化液 iv、 vn、 x-氯化尾氣 v-硫酸 vi-石克酸吸收液 vni-水 ix-
水吸收酸 XI-液;鹹 XH-鹼吸收液XIII-苯或氯化苯'XIV-硝基化合物
具體實施方法
以下用具體實例說明本發明的技術方案，但本發明的保護不限於此。 實施例1
將氯化反應產生的尾氣，從氯化反應塔頂引入尾氣吸收塔內，尾氣組成
為二氧化氮約26%、硝醯氯18%和亞硝醯氯56%,尾氣吸收塔塔頂滴加70% 的硫酸，控制溫度在30。C左右，吸收氮氧化物的效率為65%,吸收後的混酸 中灘酸含量為10%，亞硝酸的含量為2%。未能完全吸收的尾氣依次用水和 稀鹼吸收，確保無有害氣體逸出。 實施例2
將氯化反應產生的尾氣，從氯化反應塔頂引入尾氣吸收塔內，尾氣組成 為二氧化氮約26%、硝醯氯18%和亞硝醯氯56%,從尾氣吸收塔塔頂滴加80% 的硫酸，控制溫度在30。C左右，吸收氮氧化物的效率為80%，吸收後的混酸 中硝酸含量為6%，亞硝酸的含量為5%。未能完全吸收的尾氣依次用水和稀 鹼吸收，確保無有害氣體逸出。 實施例3將氯化反應產生的尾氣，從氯化反應塔頂引入尾氣吸收塔內，尾氣組成
為二氧化氮約26% 、硝醯氯18%和亞硝醯氯56%,從尾氣吸收塔塔頂滴加90% 的硫酸，控制溫度在3(TC左右，吸收氮氧化物的效率為90%,吸收後的混酸 中硝酸含量為6%,亞硝酸的含量為12%。未能完全吸收的尾氣依次用水和 稀鹼吸收，確保無有害氣體逸出。 實施例4
將實施例1中吸收的含硝酸10%,含亞硝酸為2%的混酸500g ， 98g氯 化苯同時加入1L四口瓶內，其中硝酸與氯化苯的摩爾比為1:1.1 ，升溫至45。C ， 保溫1小時後升溫至80°C，保溫3小時進行硝化反應，生成硝基氯化苯，其 中硝酸的利用率為95%。 實施例5
將68g苯投入1000ml四口瓶中升溫至45 。C ,滴加實施例1中吸收的含 硝酸10%，含亞硝酸為2%的混酸500g，其中硝酸與苯的摩爾比為1:1.1,混 酸lh滴加畢，升溫至70。C，保溫lh，進行硝化反應，生成硝基苯，其中硝 酸的利用率為99.5%。
權利要求
1. 一種芳香類硝基化合物氯化尾氣中氮氧化物的處理方法，其特徵在於，包括下列步驟(1)用硫酸吸收芳香類硝基化合物氯化尾氣中的氮氧化物及硝醯氯，生成含硝酸、硫酸及亞硝酸的混酸；(2)將步驟(1)生成的混酸用來進行芳香族化合物的硝化；(3)硫酸不能完全吸收的尾氣，用水吸收後形成以鹽酸為主及少量硝酸的酸液；(4)剩餘的尾氣用稀鹼處理，達到完全吸收，廢液進入廢水處理系統。
2. 根據權利要求1的處理方法，其特徵在於，所述的硫酸濃度為50- 90%。
3. 根據權利要求1的處理方法，其特徵在於，步驟(2)中所述的芳香族化 合物是苯、氯化苯，笨酚、硝基笨酚。
全文摘要
本發明提供一種芳香類硝基化合物氯化尾氣的綜合利用方法，其特徵在於，用硫酸吸收芳香類硝基化合物氯化尾氣中的氮氧化物及硝醯氯，生成含硝酸、硫酸及亞硝酸的混酸，生成的混酸用來進行芳香族化合物的硝化；硫酸不能完全吸收的尾氣，用水吸收後形成以鹽酸為主及少量硝酸的酸液；剩餘的尾氣用稀鹼處理，達到完全吸收，廢液進入廢水處理系統。
文檔編號B01D53/56GK101502746SQ200910131859
公開日2009年8月12日 申請日期2009年4月9日 優先權日2009年4月9日
發明者丁克鴻, 惠 吳, 徐立輝, 殷恆志, 蔣智慧, 許金來, 顧克軍, 顧鹹建, 顧志強 申請人:江蘇揚農化工集團有限公司;揚州福源化工科技有限公司