本發(fā)明涉及化工尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種利用氯化亞砜酰氯化尾氣合成硫代硫酸鈉的方法。
背景技術(shù)：
酰氯是一種重要的羧酸衍生物，在有機(jī)合成、藥物合成等方面都有著重要的應(yīng)用。目前，制備酰氯最常用的方法有氯化亞砜、三氯化磷、五氯化磷和三光氣等，由于氯化亞砜合成酰氯具有反應(yīng)條件溫和、在常溫下或稍稍加熱即可反應(yīng)，純度好、產(chǎn)率高等優(yōu)點，被廣大企業(yè)廣泛使用。但氯化亞砜合成酰氯時也存在著問題，由于氯化亞砜合成酰氯的過程中不可避免產(chǎn)生了二氧化硫和氯化氫氣體，導(dǎo)致了尾氣處理的費用高。二氧化硫是造成空氣污染的主要物質(zhì)之一，對人體健康危害很大。我國已將二氧化硫列為一種主要的法規(guī)控制空氣污染物，并將大氣中二氧化硫的濃度水平作為評價空氣質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。氯化氫和大氣中的水蒸氣結(jié)合形成的鹽酸酸霧氣溶膠，具有強(qiáng)腐蝕性，腐蝕金屬，侵蝕建筑材料，損害藝術(shù)品，使材料褪色，造成經(jīng)濟(jì)、財產(chǎn)損失。人體接觸到氯化氫氣體，有強(qiáng)烈的刺激性，能腐蝕皮膚和粘膜(特別是鼻粘膜)，導(dǎo)致聲音嘶啞，鼻粘膜潰瘍，眼角膜混濁，胸部作痛，有窒息感，咳嗽直至咯血，嚴(yán)重者出現(xiàn)肺水腫以至死亡。慢性中毒能引起呼吸道發(fā)炎，牙齒酸腐蝕，鼻炎，鼻中隔穿孔及胃、腸炎等疾患。
目前，處理酰氯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化硫氣體主要是使用堿液吸收，氯化氫氣體使用水吸收，分別得到亞硫酸鈉副產(chǎn)品和鹽酸。但由于該方法尾氣中二氧化硫的吸收率不高，產(chǎn)生大量的廢水，處理廢水的工序復(fù)雜，費用昂貴，并且得到的亞硫酸鈉純度低。因此，研發(fā)一種能有效吸收尾氣中二氧化硫和氯化氫，廢水處理成本低的方法是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是針對目前使用氯化亞砜酰氯化產(chǎn)生的尾氣中二氧化硫的吸收率低，廢水處理的工序復(fù)雜，處理成本高等問題，提供一種利用氯化亞砜酰氯化尾氣合成硫代硫酸鈉的方法。
本發(fā)明的一種利用氯化亞砜酰氯化尾氣合成硫代硫酸鈉的方法，包括以下工藝步驟：
（1）將尾氣通入四個依次串聯(lián)的盛有水的吸收罐中吸收HCl氣體，接著通入四個依次串聯(lián)的盛有堿液的吸收罐中吸收SO2，待最后一個堿液吸收罐中溶液的pH=7-8時，停止通入尾氣，將溶液全部放出儲存于濃縮罐中；
（2）將上述溶液濃縮至原體積的20-40%，將析出的晶體干燥，將母液返回到步驟（1）中的堿液吸收罐中循環(huán)利用，向干燥的晶體中加入硫，所述硫的加入量為晶體中亞硫酸鈉物質(zhì)的量的1-2倍，再加入質(zhì)量為晶體的3-5倍的水，加熱至90-110℃，邊攪拌邊反應(yīng)2-4h，冷卻至室溫后抽濾，將濾液小火蒸發(fā)濃縮至無晶體析出，烘干即得硫代硫酸鈉。
本發(fā)明中所述堿液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%碳酸鈉溶液或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鈉溶液。
本發(fā)明中所述堿液優(yōu)選質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%碳酸鈉溶液。
本發(fā)明通過四個依次串聯(lián)的盛有水的吸收罐中吸收尾氣中的HCl氣體，接著通入四個依次串聯(lián)的盛有堿液的吸收罐中吸收SO2，待最后一個堿液吸收罐中溶液的pH=7-8時，此時正好生成了亞硫酸鈉，SO2與NaOH溶液的反應(yīng)見下式（1）和（2），SO2與Na2CO3溶液的反應(yīng)見下式（3）。溶液經(jīng)過濃縮、結(jié)晶，加入硫和水加熱反應(yīng)，冷卻至室溫后抽濾，將濾液小火蒸發(fā)濃縮至無晶體析出，烘干即得硫代硫酸鈉，亞硫酸鈉與硫反應(yīng)見下式（4）。本發(fā)明通過連續(xù)進(jìn)料和連續(xù)出料，在常溫常壓下吸收尾氣中的氯化氫和二氧化硫氣體，操作簡便，成本低，尾氣中氯化氫氣體經(jīng)過四級吸收吸收率達(dá)到100%，二氧化硫的吸收率達(dá)98%以上，硫代硫酸鈉的純度達(dá)97%以上。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
實施例1
本實施例一種利用氯化亞砜酰氯化尾氣合成硫代硫酸鈉的方法，參見圖1，包括以下工藝步驟：
（1）將尾氣通入四個依次串聯(lián)的盛有水的吸收罐中吸收HCl氣體，接著通入四個依次串聯(lián)的盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%碳酸鈉溶液的吸收罐中吸收SO2，待最后一個吸收罐中溶液的pH=7.3時，停止通入尾氣，將溶液全部放出儲存于濃縮罐中；
（2）取800g上述溶液，經(jīng)檢測溶液中亞硫酸鈉的含量為23%，將溶液濃縮，得到255g母液和78g干燥的晶體，母液返回到步驟（1）的盛有45%碳酸鈉溶液的吸收罐中循環(huán)利用，經(jīng)檢測，母液中亞硫酸鈉的含量為38%，晶體中亞硫酸鈉的含量為89.85%；
（3）取上述晶體40g，加入9.6g硫和120g水，加熱至100℃，邊攪拌邊反應(yīng)2h，將反應(yīng)后的溶液冷卻至室溫，抽濾，濾渣棄去，將濾液小火濃縮至無晶體析出，得到45g干燥的晶體，經(jīng)檢測，該晶體中硫代硫酸鈉的純度為98.3%。
本實施例尾氣中的二氧化硫吸收率為99.9%，氯化氫的吸收率為100%，硫代硫酸鈉的收率為 98.2%。
實施例2
本實施例一種利用氯化亞砜酰氯化尾氣合成硫代硫酸鈉的方法，參見圖1，包括以下工藝步驟：
（1）將尾氣連續(xù)通入四個依次串聯(lián)的盛有水的吸收罐中吸收HCl氣體，接著通入四個依次串聯(lián)的盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%氫氧化鈉溶液的吸收罐中吸收SO2，待最后一個吸收罐中溶液的pH=7.1時，停止通入尾氣，將溶液全部放出儲存于濃縮罐中；
（2）取800g上述溶液，經(jīng)檢測溶液中亞硫酸鈉的含量為20%，將溶液濃縮，得到265g母液和75g干燥的晶體，母液返回到步驟（1）的盛有20%氫氧化鈉溶液的吸收罐中循環(huán)利用，經(jīng)檢測，母液中亞硫酸鈉的含量為30%，晶體中亞硫酸鈉的含量為97%；
（3）取上述晶體40g，加入19.6g硫和160g水，加熱至90℃，邊攪拌邊反應(yīng)3h，將反應(yīng)后的溶液冷卻至室溫，抽濾，濾渣棄去，將濾液小火濃縮至無晶體析出，得到45g干燥的晶體，經(jīng)檢測，該晶體中硫代硫酸鈉的純度為97.5%。
本實施例尾氣中的二氧化硫吸收率為98.8%，氯化氫的吸收率為100%，硫代硫酸鈉的收率為 90.2% 。
實施例3
本實施例一種利用氯化亞砜酰氯化尾氣合成硫代硫酸鈉的方法，參見圖1，包括以下工藝步驟：
（1）將尾氣連續(xù)通入四個依次串聯(lián)的盛有水的吸收罐中吸收HCl氣體，接著通入四個依次串聯(lián)的盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%碳酸鈉溶液的吸收罐中吸收SO2，待最后一個吸收罐中溶液的pH=7.8時，停止通入尾氣，將溶液全部放出儲存于濃縮罐中；
（2）取800g上述溶液，經(jīng)檢測溶液中亞硫酸鈉的含量為25.2%，將溶液濃縮，得到270g母液和83g干燥的晶體，母液返回到步驟（1）的盛有45%碳酸鈉溶液的吸收罐中循環(huán)利用，經(jīng)檢測，母液中亞硫酸鈉的含量為41%，晶體中亞硫酸鈉的含量為90.65%；
（3）取上述晶體40g，加入9.3g硫和200g水，加熱至110℃，邊攪拌邊反應(yīng)4h，將反應(yīng)后的溶液冷卻至室溫，抽濾，濾渣棄去，將濾液小火濃縮至無晶體析出，得到44.2g干燥的晶體，經(jīng)檢測，該晶體中硫代硫酸鈉的純度為99.3%。
本實施例尾氣中的二氧化硫吸收率為99.5%，氯化氫的吸收率為100%，硫代硫酸鈉的收率為96.5%。