СПОСОБ ОЧИСТКИ АБГАЗОВ ПРОИЗВОДСТВА ХЛОРАЛЯ Советский патент 1994 года по МПК B01D53/34 

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к абсорбционной очистке абгазов производства хлораля.

Цель изобретения - уменьшение количества активного хлора в отработанном щелочном растворе и уменьшение количества загрязненных сточных вод.

П р и м е р 1. Очистку абгазов осуществляют в насадочной колонне диаметром 20 мм и высотой 500 мм.

Средний состав абгазов, поступающих на очистку, об.%: Азот 75 Хлористый этил 10 Хлор 2 Водород 4 Кислород 4 Углекислый газ 5
В нижнюю часть колонны подают смесь газов, имитирующую абгазы производства хлораля методом хлорирования этанола. Колонна снабжена термостатирующей водяной рубашкой и обратным холодильником, охлаждаемым холодной водой. Водно-этанольную смесь, предварительно подогретую до заданной температуры, дозируют в верхнюю часть колонны со скоростью 250 мл/ч. Из куба колонны отбирают отработанную смесь, которую анализируют на содержание связанного хлора (в виде органических соединений). Очищенные абгазы после обратного холодильника анализируют на содержание хлора. Далее газы подвергают санитарной доочистке, пропускают их через стеклянный поглотитель, заполненный раствором гидроокиси натрия (20% -ным). В отработанном растворе по окончании опыта определяют содержание активного хлора.

По результатам анализов рассчитывают степень очистки абгазов от хлора на стадии отработки их водно-этанольной смесью, а также рассчитано количество активного хлора в сточных водах на определенный объем (10 л) очищенных абгазов.

Конкретные условия и результаты опытов представлены в таблице (опыт 1.1-1.9).

П р и м е р 2. Для обоснования существенности граничных значений предлагаемых условий проведен ряд контрольных опытов (2.1-2.5). Опыты проведены, как описано в примере 1, но в условиях за пределами предлагаемых. Опыт 2.1 не доведен до конца ввиду ухудшения состава водно-этанольной смеси. В опыте 2.4 в газоходе после абсорбционной колонны наблюдается кристаллизация хлораля.

Из примера 2 видно, что при содержании воды в абсорбенте менее 11,3% (опыт 2.1) возрастает содержание нерастворимых. При содержании воды в абсорбенте свыше 30% (опыт 2.2), а также при температуре ниже 45^оС (опыт 2.3) уменьшается степень очистки. При температуре очистки выше 70^оС (опыт 2.4) возможна забивка коммуникаций. При содержании связанного хлора в сорбате водно-этанольной смеси свыше 4,9% (опыт 2.5) снижается степень очистки абгазов. Уменьшение содержания связанного хлора в сорбате ниже 0,4% потребует увеличения расхода сорбента без повышения степени очистки.

П р и м е р 3. Проведен опыт для доказательства возможности использования отработанной водно-этанольной смеси в производстве хлораля. Для этого водно-этанольную смесь, полученную в опытах 1.1-1.9, совмещают и подвергают исчерпывающему хлорированию газообразным хлором на лабораторной установке, моделирующей промышленное производство хлораля. Установка представляет собой каскад трех последовательно соединенных аппаратов барботажного типа емкостью 560, 350 и 100 мл, снабженных обратными холодильниками. Установка выполнена из стекла, снабжена необходимыми измерительными и регулирующими приборами.

Водно-этанольную смесь после очистки абгазов со скоростью 20 мл/ч подают в третий из указанных аппаратов каскада, оттуда она самотеком поступает во второй и далее в первый аппарат, из которого отбирают готовый продукт - технический хлораль. Хлор со скоростью 22,7 л/ч подают в первый аппарат (хлоратор), непрореагировавший хлор вместе с образующимися газообразными продуктами (хлористый водород, хлористый этил) направляют в следующие аппараты, затем через холодильник - в абсорбционную колонну на поглощение хлористого водорода водой.

Далее газы разбавляют азотом (6 л/ч). Полученные при этом абгазы направляют на очистку, которую ведут по предлагаемому способу. Очистку абгазов от хлора проводят в абсорционной колонне диаметром 14 мм и высотой 450 мм, заполненной стеклянной насадкой, при 60^оС. Колонку орошают циркулирующей водно-этанольной смесью со скоростью 90 мл/ч. Для поддержания концентрации связанного хлора в абсорбенте в пределах 0,4-4,9 мас.% в него непрерывно со скоростью 20 мл/ч добавляют свежий этиловый спирт, содержащий 15 мас.% воды. Избыток со скоростью 20 мл/ч отбирают и направляют в последний аппарат каскада хлорирования. Очищенные абгазы анализируют. Содержание хлора в абгазах после этанольно-водной очистки 0,05 об.%, хлористого водорода 0,1 об. %. Далее абгазы направляют на доочистку в поглотительную склянку, в которую предварительно залито 20 мл 20%-ного водного раствора гидроокиси натрия.

В течение 23 ч израсходовано 1544 г хлора и 347 г этанола, при этом получено 943 г технического хлораля, содержащего 97,1% основного продукта (ди- и трихлорацетальдегидов) в пересчете на безводную массу. В качестве сточных вод получено 20 мл раствора с содержанием гипохлорита натрия в пересчете на активный хлор 10 г/л и остаточной щелочностью по гидроокиси натрия 155 г/л. Количество сточных вод в пересчете на содержание активного хлора 60 г/л составляет 3,6 л на 1 т хлораля.

Как следует из примеров 1.1-1.10, предлагаемый способ позволяет в 23 раза снизить количество активного хлора в отработанном щелочном растворе. Из примеров 2.1-2.5 следует, что предлагаемый способ позволяет уменьшить количество загрязненных сточных вод до 3,6 л на 1 т хлораля против 83,6 л на 1 т хлораля.

Изобретение относится к технологии очистки абгазов производства хлораля, применяемой в химической промышленности и позволяющей уменьшить количество загрязненных сточных вод. Абгазы производства хлораля методом хлорирования этанола, содержащие примеси хлора и хлористого этила, обрабатывают в режиме циркуляции воды в смеси с этанолом при содержании воды 11,3 - 30 мас. % . Температура процесса 45 - 70°С. Содержание связанного хлора в смеси поддерживают 0,4 - 4,9 мас%. Отработанную смесь воды и этанола направляют в производство хлораля на стадию хлорирования этанола. Абгазы затем орошают водным раствором NaOH. Количество активного хлора в отработанном щелочном растворе не более 0,03 г на 10 л очищенных абгазов. Способ позволяет уменьшить количество загрязненных сточных вод до 3,6 л на 1 т хлораля. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ АБГАЗОВ ПРОИЗВОДСТВА ХЛОРАЛЯ хлорированием этанола, включающий противоточную обработку абгазов циркулирующей водой и последующее орошение их щелочным водным раствором, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества активного хлора в отработанном щелочном растворе, циркулирующую воду используют в смеси с этанолом при содержании воды 11,3 - 30 мас.% и температуре 45 - 70^oС, содержание связанного хлора в смеси поддерживают 0,4 - 4,9 мас.%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества загрязненных сточных вод, отработанную смесь воды и этанола направляют в производство хлораля на стадию хлорирования этанола.