阅读说明：本技术 一种四氯苯酐生产中氯磺酸的回收工艺 (Process for recovering chlorosulfonic acid in tetrachlorophthalic anhydride production ) 是由 陈钢 秦锡荣 宋凤英 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种四氯苯酐生产中氯磺酸的回收工艺,涉及四氯苯酐生产的技术领域,包括以下工艺步骤：S1：当四氯苯酐半成品悬浮液从主水洗釜进入水洗釜前,先干燥水洗釜和氯磺酸回收管道；S2：当四氯苯酐半成品悬浮液从主水洗釜全部进入水洗釜后,往水洗釜内通入压缩空气,将溶剂通过回收管道排入氯磺酸计量槽内；S3：向氯磺酸计量槽内补充纯氯磺酸,然后回用至吸收釜内；本发明具有提高氯磺酸回收率的优点。(The invention discloses a process for recovering chlorosulfonic acid in tetrachlorophthalic anhydride production, which relates to the technical field of tetrachlorophthalic anhydride production and comprises the following process steps: s1: before the tetrachlorophthalic anhydride semi-finished product suspension enters the washing kettle from the main washing kettle, the washing kettle and the chlorosulfonic acid recovery pipeline are dried; s2: when the tetrachlorophthalic anhydride semi-finished product suspension completely enters the water washing kettle from the main water washing kettle, introducing compressed air into the water washing kettle, and discharging the solvent into a chlorosulfonic acid metering tank through a recovery pipeline; s3: supplementing pure chlorosulfonic acid into the chlorosulfonic acid metering tank, and then recycling the chlorosulfonic acid into the absorption kettle; the invention has the advantage of improving the recovery rate of chlorosulfonic acid.)

一种四氯苯酐生产中氯磺酸的回收工艺

技术领域

本发明涉及四氯苯胺生产的技术领域，尤其是涉及一种四氯苯酐生产中氯磺酸的回收工艺。

背景技术

四氯苯二甲酸酐也是农药(稻瘟酞)、酞菁类绿色颜料及占吨系染料、药物、增塑剂、防火漆等有机合成的中间体。

现有的四氯苯酐生产工艺如公开号为CN102079734A的中国发明专利中公开了制备四氯苯酐的循环经济综合处理方法，该循环经济综合处理方法包括几个关键部分：第一，苯酐在氯磺酸溶剂中，以碘为催化剂，通过精确控制，高选择性合成四氯苯酐，实现六氯苯生成量最小化及氯磺酸的回用；第二，副产含氯气的氯化氢气体在多级吸收回收氯化氢副产浓盐酸后，含氯尾气利用周边钢铁加工企业酸洗除锈副产的氯化亚铁废液吸收，得到三氯化铁溶液，用于印刷线路板蚀刻或印染企业废水絮凝剂，使得两个企业的废弃物转化为较高附加值的产品，实现废弃物资源化利用和氯元素的高效利用；第三，含有机氯化物的稀盐酸-硫酸溶液催化氧化去除大部分有机氯化物，提高废盐酸-硫酸品质，经尾气吸收系统增加酸度，回用于钢铁加工酸洗除锈，实现资源化利用。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：四氯苯酐生产过程中氯磺酸作为溶剂的使用量很大，企业通常会将氯磺酸进行回收套用，但是现有的技术中对于氯磺酸的回用采用直接抽离的分离方式进行回用，而分离四氯苯酐和氯磺酸的水洗釜中由于前一次分离洗涤过程中的水汽残留，使得氯磺酸中部分发生水解，而产生较多的盐酸和硫酸，使得氯磺酸的回用效益下降。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种四氯苯酐生产中氯磺酸的回收工艺，通过设置支管和干燥器使得氯磺酸的回收效率得到进一步的提高。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种四氯苯酐生产中氯磺酸的回收工艺，包括以下工艺步骤：

S1：当四氯苯酐半成品悬浮液从主水洗釜进入水洗釜前，先干燥水洗釜和氯磺酸回收管道；

S2：当四氯苯酐半成品悬浮液从主水洗釜全部进入水洗釜后，往水洗釜内通入压缩空气，将溶剂通过回收管道排入氯磺酸计量槽内；

S3：向氯磺酸计量槽内补充纯氯磺酸，然后回用至吸收釜内；

所述回收管道与氯磺酸计量槽相连的一端设置有支管，所述支管通过干燥器与水洗釜相连通，所述支管上还安装有循环气泵，所述回收管道上设置有控制回收管道和支管开闭的控制阀。

通过采用上述技术方案，氯磺酸可以通过回收管进行回收套用，极大地提高了资源的回收利用率。同时设置支管和干燥器，使得水洗釜在进行下一次进料前可以将管道和釜内的空气全部进行干燥，以减少氯磺酸溶剂与水之间的反应而发生的损耗，更大程度的提高氯磺酸的回收率。

本发明进一步设置为：所述干燥器内设置有干燥剂，所述干燥剂包括以下重量份数的组分：

通过采用上述技术方案，蒙脱石由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的层状矿物，具有较好的吸附性能，氯化锌具有较强的吸湿性，而两者在硅胶和阳离子成膜剂的作用在干燥器内形成多层干燥膜，当空气通过干燥器后，水分子会被蒙脱石物理吸附以及被氯化锌进一步吸收水合潮解，从而更加高效地将空气进行干燥。同时利用阳离子成膜剂和硅胶使得吸收水分子后的干燥剂不易随空气而扩散污染设备。

本发明进一步设置为：所述回收管道内表面涂覆有一层疏离层，所述疏离层包括以下中重量份数的组分：

通过采用上述技术方案，利用含氟的硅烷偶联剂十二氟庚基丙基三甲氧基硅对三氧化二铝粒子进行表面处理，得到了表面氟修饰的纳米粒子作为颜填料，再通过将得到的纳米粒子分散于氟羟基丙烯酸树脂中，再通过空气喷涂的方式制备得到超疏水-疏油涂层，从而使得污水在内管中流动时，更加顺畅，而且不易对内管侧壁上的离子通孔进行堵塞。

本发明进一步设置为：所述水洗釜上通过法兰连接有回收管道，所述回收管道一端伸入所述水洗釜内、另一端通过法兰连接有收集管，所述回收管道伸入所述水洗釜内的一端端口处可拆卸连接有第一滤网，所述回收管道伸入所述水洗釜内的一端侧壁上开设有多个通孔，所述回收管道伸入所述水洗釜内的一端侧壁上可拆卸连接有连接件，所述连接件内安装有第二滤网，所述第二滤网的孔径小于所述通孔的孔径。

所述第一滤网外安装有第一框体，所述第一框体呈空心圆柱状，所述第一框体的外圆周沿径向向外凸出有凸起，所述回收管道端部沿轴向开设有与所述凸起配合的滑槽，所述滑槽的末端沿所述回收管道周向开设有与所述凸起卡接配合的卡接槽。

通过采用上述技术方案，当需要对水洗釜内氯磺酸进行回收时，通过回收管道将水洗釜内生成的氯磺酸进行回收并运输至收集管内，在回收氯磺酸的过程中第一滤网和第二滤网起到对四氯苯酐的截留作用，使得在回收氯磺酸的过程中减少四氯苯酐损失的量。回收管道侧壁上的通孔起到增大对氯磺酸的有效回收面积的作用，第二滤网孔径小于通孔孔径的设置使得在增大氯磺酸有效回收面积的同时减少四氯苯酐进入通孔内损失的量

第一框体的设置方便第一滤网在回收管道内进行安装和拆卸工作，当进行第一框体在回收管道上的安装工作时，将第一框体外的凸起对准回收管道端部的滑槽并沿滑槽发生滑移，第一框体上的凸起滑移至回收管道末端后，将第一框体周向转动，凸起进一步卡接进入卡接槽内实现对第一框体的固定。

本发明进一步设置为：所述连接件包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部安装在所述第二滤网沿所述回收管道轴向设置的两端，所述第一连接部和所述第二连接部呈开口的圆环状，所述第一连接部和所述第二连接部沿所述回收管道轴向设置的端面向内开设有用于安装所述第二滤网的环形槽，所述第一连接部和所述第二连接部沿周向设置的两端设置有用于封闭开口的锁紧件。

所述锁紧件包括折弯部、螺栓和螺母，所述折弯部设置在所述第一连接部和所述第二连接部沿周向设置的两端，所述折弯部上贯穿设置有螺纹孔，所述螺栓依次穿过所述螺纹孔并与所述螺母连接。

所述第一连接部和所述第二连接部上环形槽的端口两侧设置有引导弧面。

通过采用上述技术方案，第一连接部和第二连接部上环形槽的设置，起到对第二滤网的安装作用；同时第一连接部和第二连接部起到对第二滤网两端的连接作用，并通过锁紧件将第一连接部和第二连接部压紧在回收管道上，实现第一连接部和第二连接部在回收管道上的安装和拆卸。第一连接部和第二连接部通过螺栓依次穿过折弯部上的螺纹孔连接到回收管道上的方式，便于对第一连接部和第二连接部进行安装和拆卸工作。

当进行第二滤网在第一连接部和第二连接部上的安装工作时，引导弧面的设置方便第二滤网卡接进入到第一连接部和第二连接部上的环形槽内。

本发明进一步设置为：所述第一连接部和第二连接部上设置有用于抵紧所述第二滤网的压紧件，所述压紧件包括转动轴、凸块、抵接杆和弹簧，所述第一连接部和所述第二连接部沿周向设置的两端端面向内开设有腔室，所述转动轴一端伸入所述腔室内，所述凸块安装在所述转动轴伸入所述腔室内的一端，所述腔室侧壁上开设有与所述环形槽连通的穿孔，所述抵接杆一端与所述凸块抵接、另一端伸入所述环形槽，所述弹簧套设在所述抵接杆外。所述抵接杆伸入所述环形槽内的一端端部呈与所述环形槽壁贴合的弧面。

通过采用上述技术方案，压紧件的设置起到对第二滤网的压紧作用，使得第二滤网紧贴环形槽的侧壁，减小第二滤网工作时在环形槽内发生位移的可能。当将第二滤网安装到环形槽内后，转动转动轴，转动轴进一步带动凸块发生转动，凸块由于其表面到转动轴轴心线距离不同，同时抵接杆由于弹簧的作用抵接凸块，因此凸块发生转动后推动抵接杆发生位移，直至抵接杆端部伸入环形槽中并抵接第二滤网，使得第二滤网抵紧到环形槽内壁上。

由于环形槽是具有一定弧度的，因此在将第二滤网抵紧到环形槽的侧壁上时，抵接杆端部弧面的设置相较于平面而言，增大了抵接杆端部与第二滤网的接触面积，且在抵紧状态时更好贴合环形槽侧壁，减小对第二滤网的损伤。

本发明进一步设置为：所述回收管道伸入所述水洗釜内的一端沿周向设置有环形凸起，所述第一连接部和所述第二连接部内壁向内开设有与所述环形凸起配合的环槽。

通过采用上述技术方案，回收管道上环形凸起与第一连接部、第二连接部上环槽的配合，使得第一连接部和第二连接部受到环形凸起的限位，不易沿回收管道轴向发生位移。

本发明进一步设置为：所述步骤S1中干燥水洗釜和氯磺酸回收管道具体包括以下步骤：

步骤1：先调节控制阀，打开支管，关闭回收管道，打开循环气泵进行循环干燥；

步骤2：当水洗釜和回收管道干燥后，停止循环泵，调节控制阀，使得回收管道打开，支管关闭。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过对每次四氯苯酐产品分离后对水洗釜进行彻底的干燥，以避免潮湿空气和水汽对下一次四氯苯酐中氯磺酸回收的影响；

2、通过第一滤网和第二滤网的设置，使得在保证氯磺酸有效回收面积的同时，将四氯苯酐截留在反应釜内，减少因回收氯磺酸而造成四氯苯酐损失的量；

3、环形凸起和环槽的配合，使得第一连接部和第二连接部不易沿回收管轴向发生滑移，保证第二滤网始终作用于回收管上开设有通孔的区域。

附图说明

图1是本实施例中整体的结构示意图，示出了水洗釜内部的结构；

图2是图1中回收管道处的爆炸结构示意图，示出了第一滤网处的安装结构；

图3是图1中连接件处的爆炸结构示意图，示出了第二滤网在连接件处的安装结构；

图4是图1中第一连接部沿水平方向的剖视结构示意图；示出了压紧件处的安装结构；

图5是图4中A部分的局部放大示意图。

图中，100、水洗釜；110、回收管道；120、收集管；130、第一滤网；140、第一框体；150、凸起；160、滑槽；170、卡接槽；180、环形凸起；200、连接件；201、第一连接部；202、第二连接部；203、环槽；204、环形槽；205、引导弧面；210、第二滤网；220、锁紧件；221、折弯部；222、螺栓；223、螺母；230、压紧件；231、转动轴；232、凸块；233、抵接杆；234、弹簧；235、腔室；236、挡板；237、挡环；238、弧形块。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行详细描述。

本发明公开的一种四氯苯酐生产中氯磺酸的回收工艺，包括以下工艺步骤：

S1：当四氯苯酐半成品悬浮液从主水洗釜进入水洗釜前，先干燥水洗釜和氯磺酸回收管道；具体干燥步骤如下：

步骤1：先调节控制阀，打开支管，关闭回收管道，打开循环气泵进行循环干燥；

步骤2：当水洗釜和回收管道干燥后，停止循环泵，调节控制阀，使得回收管道打开，支管关闭。

S2：当四氯苯酐半成品悬浮液从主水洗釜全部进入水洗釜后，往水洗釜内通入压缩空气，将溶剂通过回收管道排入氯磺酸计量槽内；

S3：向氯磺酸计量槽内补充纯氯磺酸，然后回用至吸收釜内；

回收管道与氯磺酸计量槽相连的一端设置有支管，支管通过干燥器与水洗釜相连通，支管上还安装有循环气泵，回收管道上设置有控制回收管道和支管开闭的控制阀。

干燥器内设置有干燥剂，干燥剂包括以下重量份数的组分：

阳离子成膜剂为阳离子丙烯酸树脂。

回收管道内表面涂覆有一层疏离层，所述疏离层包括以下中重量份数的组分：

疏离层的涂覆工艺如下：先将微米三氧化二铝和纳米二氧化硅浸泡在十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷处理10分钟，然后将处理后的微米三氧化二铝和纳米二氧化硅与氟羟基丙烯酸树脂和正硅酸乙酯搅拌混合均匀，最后将混合液利用离心浇注机对内管进行涂覆。

参照图1，水洗釜100的顶端通过法兰连接有回收管道110，回收管道110的一端伸入水洗釜100内部，回收管道110位于水洗釜100外的一端通过法兰连接有用于收集运输氯磺酸的收集管120。

参照图2，回收管道110伸入水洗釜100内的一端端口处可拆卸连接有第一滤网130，第一滤网130外可拆卸连接有第一框体140，第一框体140呈空心圆柱状，第一框体140的外圆周上沿径向向外凸出形成有两凸起150，两凸起150沿第一框体140的轴心线对称设置。回收管道110端部内壁沿轴向开设有与凸起150配合的滑槽160，滑槽160的末端沿回收管道110周向开设有与凸起150卡接配合的卡接槽170，第一滤网130安装在第一框体140远离回收管道110端口的一端。

参照图3，回收管道110伸入水洗釜100(参见图1)内的一端沿周向设置有两环形凸起180，环形凸起180沿回收管道110轴向设置有两个，两环形凸起180之间的回收管道110侧壁上贯穿开设有多个通孔，两环形凸起180间可拆卸连接有连接件200，连接件200内可拆卸连接有第二滤网210，且第二滤网210的孔径小于通孔的孔径。

连接件200包括第一连接部201和第二连接部202，第一连接部201和第二连接部202沿回收管道110轴向设置，且第一连接部201位于第二连接部202上方，第一连接部201和第二连接部202呈开口的圆环状，第一连接部201和第二连接部202的内壁沿周向向内开设有与环形凸起180卡接配合的环槽203。第一连接部201和第二连接部202靠近通孔的一端端面沿周向向内开设有用于安装第二滤网210的环形槽204，环形槽204的端口两侧设置有用于引导第二滤网210滑移进入环形槽204的引导弧面205，第二滤网210通过卡接进入第一连接部201和第二连接部202的环形槽204内。

参照图3，第一连接部201和第二连接部202沿周向设置的两端端部设置有用于封闭开口的锁紧件220，锁紧件220包括折弯部221、螺栓222和螺母223。第一连接部201和第二连接部202设置有开口的两端向外折弯形成折弯部221，折弯部221的端面贯穿开设有与螺栓222配合的螺纹孔，螺栓222依次穿过折弯部221上的螺纹孔并与螺母223连接，进而将第一连接部201和第二连接部202锁紧至回收管道110上，且第一连接部201上的两折弯部221处于相互抵紧的状态，第二连接部202上的两折弯部221处于相互抵紧的状态。

参照图4和图5，第一连接部201和第二连接部202内设置有用于抵紧第二滤网210的压紧件230，压紧件230包括转动轴231、凸块232、抵接杆233和弹簧234。第一连接部201设置有折弯部221的两端端面向内开设有腔室235，腔室235口处螺纹连接有挡板236，挡板236上开设有供转动轴231穿过的开孔，转动轴231一端伸入腔室235内且转动连接到腔室235内壁上，转动轴231位于第一连接部201端面的一端沿径向开设有一字槽(图中未示出)，凸块232一体成型在转动轴231伸入腔室235内的一端。腔室235内垂直于转动轴231轴向的侧壁上开设有与环形槽204连通的穿孔，抵接杆233位于腔室235内的一端端部与凸块232抵接，且抵接杆233与凸块232抵接处固定连接大于抵接杆233直径的挡环237，弹簧234套设在抵接杆233外，且弹簧234的两端分别抵接挡环237和腔室235内壁。抵接杆233另一端位于通孔内且固定连接有弧形块238，弧形块238的端面呈与环形槽204壁贴合的弧面。第二连接部202的设置与第一连接部201的设置相同。

本实施例的实施原理为：

当需要对回收管道110上的第一滤网130和第二滤网210进行更换时，首先将第一框体140沿回收管道110周向发生转动，再将第一框体140沿回收管道110轴向发生位移，进而第一框体140上的凸起150依次在卡接槽170和滑槽160发生滑移，实现第一框体140在回收管道110上的拆卸工作，进一步将第一框体140上的第一滤网130进行更换工作。

其次拧松螺母223，使得第一连接部201和第二连接部202上的折弯部221解除锁定状态，进而使得第一连接部201和第二连接部202呈打开状态，进而将第一连接部201和第二连接部202从回收管道110上拆卸下来。然后通过一字槽2311转动转动轴231，凸块232较长的一端远离抵接杆233，弹簧234复位产生的弹力带动抵接杆233设置有弧形块238的端部离开环形槽204，进而解除对第二滤网210的抵紧作用，然后将第二滤网210从第一连接部201和第二连接部202上的环形槽204内拆除并更换。

实施例2～5与实施例1的区别在于：干燥剂中各组分按重量份数计为下表：

实施例6～9与实施例1的区别在于：疏离层中各组分按重量份数计为下表：

对比例

对比例1与实施例1的区别在于：回收管道上没有设置支管；

对比例2与实施例1的区别在于：回收管的侧壁上未涂覆有疏离层。

检测方法

在一次四氯苯酐产品生产后，先关闭所有设备，往水洗釜中注入1kg的氯磺酸液体，然后分别用实施例1、对比例1和对比例2中的方式将1kg的氯磺酸液体从水洗釜抽出到氯磺酸计量槽内，然后测量通过管道前后的质量。

实施例	测试前(kg)	测试后(kg)	质量差(kg)
				实施例1	1	0.98	0.02
对比例1	1	0.88	0.12
				对比例2	1	0.78	0.22

结论：通过上表的数据可以看出，采用本发明中的回收管道并涂覆疏离层后，对于氯磺酸的收集效率提高，而且设置支管进行对水洗釜和回收管进行预干燥，也可以减少氯磺酸的分解，达到提高氯磺酸回收效率的效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。