丙酰氯废液中和处置技术.pdf

年 月云南化工 第 卷第 期 ，：丙酰氯废液中和处置技术张千帆，李行德，任雪娇（云南大地丰源环保科技有限公司，云南昆明 ）摘要：为了降低酸度很高、腐蚀性很强的丙酰氯废液的处置难度，增加后端处置的安全和效率。先用去离子水稀释丙酰氯废液，而后采用质量分数为 的 溶液及 、共三种药剂进行中和反应，调节碱性药剂使用量，中和丙酰氯废液至中性。结合反应体系温度、热值、酸雾产生情况和体系反应剧烈程度等多个指标，探究最优的中和药剂及反应条件。最优结果为：丙酰氯废液先稀释 倍，每 丙酰氯废液需使用 碳酸氢钠中和。废液中和后 为 ，反应体系有二氧化碳气体逸出，无温度变化，无酸雾产生，中和后废液热值为 。关键词：丙酰氯废液；中和反应；稀释；热值中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，）：，：，：；纯品丙酰氯是一种有机化合物液体，无色透明，有刺激性气味，高度易燃，闪点为 ，受热后分解成剧毒的光气；有酸性强、腐蚀性强、挥发性强等化学特性。丙酰氯对人体毒性强，尤其对呼吸道、眼部等黏膜的刺激性、伤害性高。其蒸气吸入后轻则引起咳嗽，重则呼吸困难。其结构中，丙酰基化学活性强，易于脱去氯离子，与醇类、胺类等化合物反应；在有机合成领域用作丙酰化试剂，在香精香料、农药、医药、化工等方面用途广泛 。随着制毒方案的优化，在边境查获、收缴的易制毒化学品中，非列管类的易制毒化学品的比例逐渐上升，其中的丙酰氯有一定量的占比。因丙酰氯具有挥发性、发烟、不易保存等特性 ，在查获、暂存、运输、处置过程中，丙酰氯纯度降低并分解变质，最后产生回收利用价值较低的丙酰氯废液。由于每批次查获、收缴的丙酰氯废液的包装、纯度、分解变质情况等不同，导致丙酰氯废液成分差异较大，热值、总氯含量不稳定。丙酰氯废液单纯使用高温焚烧技术处置，不仅对焚烧配伍和进料方式要求严格，并且对焚烧设备腐蚀性强。使用高温焚烧的方案处置丙酰氯废液可行性差，故而需探究丙酰氯废液普适的无害化、安全处置技术。鉴于丙酰氯的化学特性，经查阅相关文献 ，制定稀释中和的试验方案，拟采用无机碱性药剂中和丙酰氯废液。为保证反应可控性、温和性，需采取稀释的方法。对比不同碱性药剂的反应情况，结合稀释倍数等，考量反应体系温度、热值、反应产生的酸雾情况等指标，探究最优的中和反应药剂品类和稀释倍数，探究丙酰氯废液稀释中和的可行性，为后端大规模、安全高效处置提供参考。材料和方法 实验材料）丙酰氯废液为云南省某边境管理大队、公安局、海关等单位查获、收缴的易制毒化学品，其热值、总氯含量如表 所示。）中和药剂包括：氢氧化钠（化学纯）、碳酸钠（化学纯）、碳酸氢钠（化学纯）。）体系溶剂为去离子水。年 月云南化工 第 卷第 期 ，表 丙酰氯废液检测结果样品编号 热值 （）（总氯）实验仪器磁力搅拌器、温度计、计、电子天平。实验原理丙酰氯废液分别与一定质量分数氢氧化钠溶液、碳酸钠、碳酸氢钠进行反应，酸碱中和，生产相应的氯化物盐类和丙酸。丙酸易溶于水，为弱酸性。中和后废液的强酸性被消除，达到降低丙酰氯废液腐蚀性、强酸性的作用。中和后废液 为弱酸性，可在后续生产上大规模的安全、无害化处置。部分反应方程式如下所示：实验设计 氢氧化钠溶液中和丙酰氯废液将氢氧化钠配置成质量分数为 的溶液，现配现用，并放凉。丙酰氯废液先用去离子水稀释，然后再中和。稀释倍数为 倍、倍和 倍。实验过程中测量体系温度、值和热值等参数的变化情况。观察实验过程中体系酸雾产生情况。具体稀释倍数及氢氧化钠溶液加入量如表 所示。表 丙酰氯废液氢氧化钠溶液中和方案实验编号丙酰氯废液量 稀释倍数氢氧化钠溶液添加量 碳酸钠中和丙酰氯废液丙酰氯废液先使用去离子水稀释，然后加入碳酸钠中和。稀释倍数为倍、倍、倍和 倍。实验过程中测量体系温度、值和热值等参数的变化情况。观察实验过程中体系酸雾的产生情况。具体稀释倍数及碳酸钠添加量如表 所示。表 丙酰氯废液碳酸钠中和方案实验编号丙酰氯废液量 稀释倍数碳酸氢钠添加量 碳酸氢钠中和丙酰氯废液丙酰氯废液先使用去离子水稀释，然后加入碳酸氢钠中和。稀释倍数为 倍、倍、倍、倍和 倍。实验过程中测量体系温度、值和热值等参数的变化情况。观察实验过程中体系酸雾的产生情况。具体稀释倍数及碳酸氢钠加入量如表 所示。表 丙酰氯废液碳酸氢钠中和方案实验编号丙酰氯废液量 稀释倍数碳酸氢钠添加量 实验结果与讨论 氢氧化钠溶液中和结果质量分数为 的氢氧化钠溶液中和实验方案依据表 ，实验结果如表 。根据结果，丙酰氯废液稀释 倍、倍和 倍，体系温度变化趋势为先明显升温，后升温不明显。其中，稀释 倍后，升温情况减弱，体系升温；体系酸雾产生情况随稀释倍数增加而减弱，稀释 倍后体系无酸雾产生；中和后废液热值为 。质量分数为 的氢氧化钠溶液中和丙酰氯废液的最优条件为：废液稀释 倍；每 丙酰氯废液消耗 氢氧化钠溶液 。废液中和后 值为 ，热值为 。表 丙酰氯废液氢氧化钠溶液中和试验数据实验编号 升温 热值（）酸雾（有 无）有 无 无 碳酸钠中和结果碳酸钠中和实验方案依据表 ，结果如表 。根据表 ，丙酰氯废液稀释 倍、倍、倍和 倍，体系温度变化趋势为先升温明显，后升温不明显。其中，稀释 倍后，升温情况减弱，体系升温；体系酸雾产生情况随稀释倍数增加而减弱，稀释 倍后体系无酸雾产生；整个实验过程体系均有二氧化碳气体逸出；中和后废液热值为 。碳酸钠固体中和丙酰氯废液最优条件为：废液稀释 ，倍每 丙酰氯废液消耗 碳酸钠固体。废液中和后 值为 ，热值为 。年 月云南化工 第 卷第 期 ，表 丙酰氯废液碳酸钠中和实验数据实验编号 升温 热值（）酸雾（有 无）有 有 无 无 碳酸氢钠中和结果碳酸氢钠中和实验方案依据表 ，实验结果如表。根据表 ，丙酰氯废液稀释 倍、倍、倍、倍和 倍，体系温度变化趋势为先有升温现象，后无升温现象。其中，稀释 倍后体系升温，稀释倍数再次增加 后，体系不升温；体系酸雾产生情况随稀释倍数增加而减弱，稀释 倍后体系无酸雾产生；整个实验过程体系均有二氧化碳气体逸出；中和后废液热值为 。表 丙酰氯废液碳酸氢钠中和实验数据实验编号 升温 热值（）酸雾（有 无）有 有 无 无 无碳酸氢钠固体中和丙酰氯废液最优条件为：废液稀释 倍，每 丙酰氯废液消耗 碳酸氢钠固体。废液中和后 值为 ，热值为 。总结丙酰氯废液中和方案总结如下：先使用不同度数的去离子水稀释丙酰氯废液，而后分别加入质量分数为 的氢氧化钠溶液、碳酸钠固体、碳酸氢钠固体种药剂进行中和反应。结合中和反应过程的升温情况，中和后废液 值、热值，以及反应过程中产生的酸雾变化等参数，对不同条件下的实验得出：）随着反应体系内丙酰氯废液稀释倍数的增加，反应温度变化越不明显、酸雾产生情况越有好转；）种药剂的反应剧烈程度从低到高排序为：碳酸氢钠固体、碳酸钠固体、质量分数 的氢氧化钠溶液，碳酸氢钠中和丙酰氯废液的体系反应最温和；）丙酰氯废液先稀释再中和，得到的废液无热值，可用于后端大规模处置；）碳酸钠固体和碳酸氢钠固体中和丙酰氯废液均有二氧化碳气体产生，但碳酸氢钠反应体系的二氧化碳产生速率较慢，反应温和可控。结语丙酰氯废液中和最优方案为：废液先稀释 倍，每 丙酰氯废液需使用 碳酸氢钠。中和后 为 ，反应体系有二氧化碳气体逸出，无温度变化，无酸雾产生，中和后废液热值为 。不同于高温焚烧处置丙酰氯废液的方法，本技术处置丙酰氯废液保证了整个反应温和可控，体系无明显升温现象，且无酸雾逸出。解决了丙酰氯废液物化处置过程中反应剧烈、体系温度急剧升高、反应过程酸雾弥漫等问题。同时，本技术中，丙酰氯废液稀释中和处理处置技术步骤简单，药剂成本较低，反应过程对环境、人员危害小，整个处置技术对生产设备性能要求不高，可大规模生产。中和后废液可作为稀释液再次循环利用，做到了丙酰氯废液无害化、规模化、资源化处理处置，为实际生产生活中丙酰氯废液的处理处置提供了思路。参考文献：周晓谦，周文淮 光气法合成丙酰氯的研究 辽宁化工，（）：邢凤兰，徐孙见，徐群 三光气法合成丙酰氯的研究 精细与专用化品，（）：陈俊明，陈燕昊，朱建军，等 低含量丙酰氯精馏回收工艺的模拟 化学工程与装备，（）：杨习理 丙酰氯 宁夏化工，（）：收稿日期：作者简介：张千帆（），男，吉林人，本科，主要研究方向为危险废物处理处置技术。