氯化反应和酰氯化反应尾气的综合应用

卢小逸，吴文良，张启明

（浙江启明药业有限公司，浙江上虞312369）

精细化工

氯化反应和酰氯化反应尾气的综合应用

卢小逸，吴文良，张启明

（浙江启明药业有限公司，浙江上虞312369）

氯化反应含有氯气的氯化氢尾气用水吸收得到副产盐酸Ⅰ，酰氯化反应含有二氧化硫的氯化氢尾气用水吸收得到副产盐酸Ⅱ，两股副产盐酸以一定比例混合，使其中的氯气和二氧化硫发生氧化还原反应，得到无色的盐酸，用于羧酸钠盐的酸化。这些综合应用方法达到了废物利用的目的。

氯化反应；酰氯化反应；尾气；综合应用

0 前言

苯环上发生的氯代反应，常以氯气为氯源，置换氯化生成氯化氢[1]，氯气即使通过多级通氯，氯气利用率会有所提高，但仍然会有部分氯气逸出，导致氯化尾气中是以氯化氢为主、未反应的氯气为次的混合气体，尾气经过尾气塔用水吸收后，会产生含有氯气的副产盐酸Ⅰ。由于含有氯气，颜色多为深黄色。

其反应原理如图1所示：

图1 氯化反应机理

苯甲酸类衍生物的酰氯化反应，多以氯化亚砜为酰氯化试剂，生成酰氯，也会产生氯化氢和二氧化硫[2]，反应原理如图2所示。在酰化反应引发和回流反应过程中，会有部分氯化亚砜来不及冷凝而挥发逸出，因此酰化尾气是以氯化氢、二氧化硫和氯化亚砜的混合气体，经尾气塔用水吸收后生成副产盐酸，由于氯化亚砜与水发生剧烈反应生成二氧化硫和氯化氢[3]，这样就得到了含有二氧化硫的副产盐酸Ⅱ，反应原理如图3所示：

图2 酰氯化反应机理

图3 氯化亚砜与水反应

1 实验原理

氯化反应和酰氯化反应尾气所产生的副产盐酸由于分别含有氯气和二氧化硫，颜色均为黄色，直接利用价值不大，还必须用液碱中和后处理，达标后才能排放，环保费用较高。考虑到氯气具有氧化性，而二氧化硫具有还原性，可以被氯气氧化成高价硫，因此可以将两股副产盐酸以一定比例混合，使其刚好发生氧化还原反应，反应终点可以用淀粉碘化钾试剂检测[4-5]，经过处理后的盐酸，颜色为无色，可用于酰氯化反应原料苯甲酸衍生物羧酸钠盐的调酸，综合应用。

图4 氯气与二氧化硫反应

图5 苯甲酸钠盐的酸化

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

磁力搅拌器（上海司乐仪器有限公司）、250 mL单口瓶、150 mL恒压滴液漏斗、淀粉碘化钾试纸、Ⅰ型副产盐酸和Ⅱ型副产盐酸（均为车间自产）。

2.2 实验过程

往250 mL单口瓶里加入含有氯气的Ⅰ型盐酸50 g（外观为深黄色,浓度30%），开启磁力搅拌，用淀粉碘化钾试纸检测为蓝色，用150 mL恒压滴液漏斗慢慢滴加含有二氧化硫的的Ⅱ型盐酸（外观为浅黄色，浓度32%），瓶内液体先变深，后又逐渐变浅，用淀粉碘化钾试纸检测瓶内液体刚好为无色时，停止滴加，约消耗Ⅱ型盐酸102 g，此时瓶内盐酸为无色。

3 结果与讨论

3.1 淀粉碘化钾试纸由蓝变无色的原因

含有氯气的盐酸因有氧化性而使淀粉碘化钾试纸变蓝，当与二氧化硫充分反应消耗完时，氧化性消失，试纸变为无色，正好根据颜色的变化来判断反应的终点。

3.2 两种盐酸的消耗比例

根据车间尾气的吸收情况，Ⅰ型盐酸和Ⅱ型盐酸的实际浓度会略有差异，一般可用比重计检测控制两种盐酸浓度均在30%左右。当浓度超出30%时，即可放出盐酸，更换尾气塔中吸收液。在这个浓度下，Ⅰ型盐酸和Ⅱ型盐酸的消耗比例大概为1:2。

4 结论

经过以上步骤综合应用之后，氯化反应和酰氯化反应的尾气不仅不需要较大环保成本，而且处理后的混酸颜色外观较好，还可以用于苯甲酸钠盐的调酸，可谓一举多得。此方法为化工厂的尾气吸收和废物综合利用起到一定的指导作用，也符合绿色环保、循环利用的现代化工理念。

[1]邢其毅.基础有机化学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，1994：281.

[2]刘娜，黄成军，周后元.氯化亚砜在有机合成中的应用[J].中国医药工业杂志，2007,38（3）:156-158.

[3]师传兴，成兰兴，张钺等.以氯化亚砜为氯化剂反应尾气的综合利用[J].河南化工，2011,28（2）:45-46.

[4]张万里.碘化钾-淀粉试纸法测定余氯[J].黑龙江环境通报，2004,28（1）:58-59.

[5]叶茂康.碘化钾淀粉试纸与氧化剂反应显蓝色化学原理[J].实验教学与装备，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

卢小逸（1967-），男，1989年8月毕业于浙江工业大学，大学本科学历，医药高级工程师，现从事医药产品的生产与管理。E-mail：luxiaoyi66@163.com。