氯化反應(yīng)和酰氯化反應(yīng)尾氣的綜合應(yīng)用

盧小逸，吳文良，張啟明

（浙江啟明藥業(yè)有限公司，浙江上虞312369）

精細(xì)化工

氯化反應(yīng)和酰氯化反應(yīng)尾氣的綜合應(yīng)用

盧小逸，吳文良，張啟明

（浙江啟明藥業(yè)有限公司，浙江上虞312369）

氯化反應(yīng)含有氯氣的氯化氫尾氣用水吸收得到副產(chǎn)鹽酸Ⅰ，酰氯化反應(yīng)含有二氧化硫的氯化氫尾氣用水吸收得到副產(chǎn)鹽酸Ⅱ，兩股副產(chǎn)鹽酸以一定比例混合，使其中的氯氣和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到無色的鹽酸，用于羧酸鈉鹽的酸化。這些綜合應(yīng)用方法達(dá)到了廢物利用的目的。

氯化反應(yīng)；酰氯化反應(yīng)；尾氣；綜合應(yīng)用

0 前言

苯環(huán)上發(fā)生的氯代反應(yīng)，常以氯氣為氯源，置換氯化生成氯化氫[1]，氯氣即使通過多級(jí)通氯，氯氣利用率會(huì)有所提高，但仍然會(huì)有部分氯氣逸出，導(dǎo)致氯化尾氣中是以氯化氫為主、未反應(yīng)的氯氣為次的混合氣體，尾氣經(jīng)過尾氣塔用水吸收后，會(huì)產(chǎn)生含有氯氣的副產(chǎn)鹽酸Ⅰ。由于含有氯氣，顏色多為深黃色。

其反應(yīng)原理如圖1所示：

圖1 氯化反應(yīng)機(jī)理

苯甲酸類衍生物的酰氯化反應(yīng)，多以氯化亞砜為酰氯化試劑，生成酰氯，也會(huì)產(chǎn)生氯化氫和二氧化硫[2]，反應(yīng)原理如圖2所示。在?；磻?yīng)引發(fā)和回流反應(yīng)過程中，會(huì)有部分氯化亞砜來不及冷凝而揮發(fā)逸出，因此酰化尾氣是以氯化氫、二氧化硫和氯化亞砜的混合氣體，經(jīng)尾氣塔用水吸收后生成副產(chǎn)鹽酸，由于氯化亞砜與水發(fā)生劇烈反應(yīng)生成二氧化硫和氯化氫[3]，這樣就得到了含有二氧化硫的副產(chǎn)鹽酸Ⅱ，反應(yīng)原理如圖3所示：

圖2 酰氯化反應(yīng)機(jī)理

圖3 氯化亞砜與水反應(yīng)

1 實(shí)驗(yàn)原理

氯化反應(yīng)和酰氯化反應(yīng)尾氣所產(chǎn)生的副產(chǎn)鹽酸由于分別含有氯氣和二氧化硫，顏色均為黃色，直接利用價(jià)值不大，還必須用液堿中和后處理，達(dá)標(biāo)后才能排放，環(huán)保費(fèi)用較高?？紤]到氯氣具有氧化性，而二氧化硫具有還原性，可以被氯氣氧化成高價(jià)硫，因此可以將兩股副產(chǎn)鹽酸以一定比例混合，使其剛好發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)終點(diǎn)可以用淀粉碘化鉀試劑檢測(cè)[4-5]，經(jīng)過處理后的鹽酸，顏色為無色，可用于酰氯化反應(yīng)原料苯甲酸衍生物羧酸鈉鹽的調(diào)酸，綜合應(yīng)用。

圖4 氯氣與二氧化硫反應(yīng)

圖5 苯甲酸鈉鹽的酸化

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

磁力攪拌器（上海司樂儀器有限公司）、250 mL單口瓶、150 mL恒壓滴液漏斗、淀粉碘化鉀試紙、Ⅰ型副產(chǎn)鹽酸和Ⅱ型副產(chǎn)鹽酸（均為車間自產(chǎn)）。

2.2 實(shí)驗(yàn)過程

往250 mL單口瓶里加入含有氯氣的Ⅰ型鹽酸50 g（外觀為深黃色,濃度30%），開啟磁力攪拌，用淀粉碘化鉀試紙檢測(cè)為藍(lán)色，用150 mL恒壓滴液漏斗慢慢滴加含有二氧化硫的的Ⅱ型鹽酸（外觀為淺黃色，濃度32%），瓶內(nèi)液體先變深，后又逐漸變淺，用淀粉碘化鉀試紙檢測(cè)瓶內(nèi)液體剛好為無色時(shí)，停止滴加，約消耗Ⅱ型鹽酸102 g，此時(shí)瓶內(nèi)鹽酸為無色。

3 結(jié)果與討論

3.1 淀粉碘化鉀試紙由藍(lán)變無色的原因

含有氯氣的鹽酸因有氧化性而使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，當(dāng)與二氧化硫充分反應(yīng)消耗完時(shí)，氧化性消失，試紙變?yōu)闊o色，正好根據(jù)顏色的變化來判斷反應(yīng)的終點(diǎn)。

3.2 兩種鹽酸的消耗比例

根據(jù)車間尾氣的吸收情況，Ⅰ型鹽酸和Ⅱ型鹽酸的實(shí)際濃度會(huì)略有差異，一般可用比重計(jì)檢測(cè)控制兩種鹽酸濃度均在30%左右。當(dāng)濃度超出30%時(shí)，即可放出鹽酸，更換尾氣塔中吸收液。在這個(gè)濃度下，Ⅰ型鹽酸和Ⅱ型鹽酸的消耗比例大概為1:2。

4 結(jié)論

經(jīng)過以上步驟綜合應(yīng)用之后，氯化反應(yīng)和酰氯化反應(yīng)的尾氣不僅不需要較大環(huán)保成本，而且處理后的混酸顏色外觀較好，還可以用于苯甲酸鈉鹽的調(diào)酸，可謂一舉多得。此方法為化工廠的尾氣吸收和廢物綜合利用起到一定的指導(dǎo)作用，也符合綠色環(huán)保、循環(huán)利用的現(xiàn)代化工理念。

[1]邢其毅.基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)（第二版）[M].北京：高等教育出版社，1994：281.

[2]劉娜，黃成軍，周后元.氯化亞砜在有機(jī)合成中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，2007,38（3）:156-158.

[3]師傳興，成蘭興，張鉞等.以氯化亞砜為氯化劑反應(yīng)尾氣的綜合利用[J].河南化工，2011,28（2）:45-46.

[4]張萬里.碘化鉀-淀粉試紙法測(cè)定余氯[J].黑龍江環(huán)境通報(bào)，2004,28（1）:58-59.

[5]葉茂康.碘化鉀淀粉試紙與氧化劑反應(yīng)顯藍(lán)色化學(xué)原理[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與裝備，2001，（1）:29.

The Comprehensive Application of Exhaust from Chlorination Reaction and Chloroformylation Reaction

LU Xiao-yi,WU Wen-liang,ZHANG Qi-ming
(Zhejiang Qiming Pharmaceutical Co.,Ltd.,Shangyu,Zhejiang 312369,China)

Exhaust from chlorination reaction containing chlorine was absorbed with water to obtain typeⅠhydrochloric acid.Exhaust from chloroformylation reaction containing sulphur dioxide was absorbed with water to obtain typeⅡhydrochloric acid.Chlorine and sulphur dioxide can react oxidation-reduction reaction via mixing the two type hydrochloric acid,to obtain colourless hydrochloric acid.This hydrochloric acid was used to acidize sodium carboxylate.The comprehensive application method plays a good role in the utilization of waste.

chlorination reaction;chloroformylation reaction;exhaust;comprehensive application

1006-4184（2015）8-0030-02

2015-06-30

盧小逸（1967-），男，1989年8月畢業(yè)于浙江工業(yè)大學(xué)，大學(xué)本科學(xué)歷，醫(yī)藥高級(jí)工程師，現(xiàn)從事醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)與管理。E-mail：luxiaoyi66@163.com。