專(zhuān)利名稱(chēng)：碳酰氯的中和處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳酰氯的中和處理方法。
背景技術(shù)：
例如，通過(guò)界面法來(lái)制備碳酸酯樹(shù)脂時(shí)，使用碳酰氯作為原料，但該碳酰氯是在常溫下為氣體狀的酸性物質(zhì)，反應(yīng)停止時(shí)或者將過(guò)量的碳酰氯排出體系外時(shí)，需要進(jìn)行碳酰氯的中和處理。目前，在進(jìn)行上述中和處理時(shí)，使用以廉價(jià)的氫氧化鈉水溶液為代表的堿金屬氫氧化物水溶液，碳酰氯分解為堿金屬氯化物和堿金屬碳酸鹽。在要求經(jīng)濟(jì)性的工業(yè)操作工藝的情況下，從防止分解產(chǎn)物蓄積的觀點(diǎn)考慮，將部分中和處理后的堿金屬氫氧化物水溶液作為堿廢液排出體系外，剩余的部分作為堿循環(huán)液供給中和處理。近來(lái)，提出了對(duì)上述碳酰氯的中和處理方法進(jìn)行改良，以自動(dòng)監(jiān)視中和塔內(nèi)堿濃度的方法(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。但在循環(huán)使用堿金屬氫氧化物水溶液的方法中，有時(shí)由于外界氣溫的變化等而導(dǎo)致配管堵塞，該配管堵塞的問(wèn)題無(wú)法通過(guò)自動(dòng)監(jiān)視中和塔內(nèi)堿濃度的方法克服。據(jù)本發(fā)明者所知，配管的堵塞是由更難溶的堿金屬碳酸鹽所引起的，雖然可以通過(guò)減少堿循環(huán)液的量來(lái)抑制配管堵塞，但堿的利用效率差。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)平6-319946號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明就是鑒于上述實(shí)際情況而進(jìn)行的，其目的在于提供一種解決了配管堵塞問(wèn)題的在工業(yè)上有用的碳酰氯的中和處理方法，該方法中循環(huán)使用堿金屬氫氧化物水溶液。解決問(wèn)題的方法本發(fā)明人等經(jīng)過(guò)反復(fù)深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只要控制堿金屬碳酸鹽濃度的上限值不超過(guò)一定水平，就可避免上述配管堵塞的問(wèn)題。而且還發(fā)現(xiàn)將與堿廢液相應(yīng)量的堿金屬氫氧化物水溶液作為堿追加液供給時(shí)，只要用水對(duì)高濃度的堿金屬氫氧化物水溶液進(jìn)行稀釋?zhuān)⒁蛳♂専岫郎氐膲A金屬氫氧化物水溶液供給到體系內(nèi)，則可提高堿金屬碳酸鹽的溶解度，從而能夠更確實(shí)地避免上述配管堵塞的問(wèn)題。本發(fā)明就是基于上述發(fā)現(xiàn)而完成的，其主旨在于一種碳酰氯的中和處理方法，該方法是利用堿金屬氫氧化物水溶液對(duì)碳酰氯進(jìn)行中和處理，再將中和后的堿金屬氫氧化物水溶液的一部分作為堿廢液排出到體系外，剩余部分作為堿循環(huán)液供于上述中和處理，其中，將中和處理后的堿金屬氫氧化物水溶液中的堿金屬碳酸鹽濃度調(diào)節(jié)為廣5重量％的范圍。此外，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，將中和處理后的堿金屬氫氧化物水溶液中的堿金屬氫氧化物濃度調(diào)節(jié)為2 15重量％的范圍。另外，將與堿廢液相應(yīng)量的堿金屬氫氧化物水溶液作為堿追加液供給時(shí)，將25重量％以上的高濃度堿金屬氫氧化物水溶液用水稀釋?zhuān)⒁蛳♂専岫郎氐膲A金屬氫氧化物水溶液供給到體系內(nèi)。發(fā)明的效果按照本發(fā)明，可提供一種解決了配管堵塞問(wèn)題的工業(yè)上有用的碳酰氯的中和處理方法，該方法中循環(huán)使用堿金屬氫氧化物水溶液。



[圖I]碳酰氯的中和裝置的一個(gè)實(shí)例的說(shuō)明圖。符號(hào)說(shuō)明I、2:中和處理器3 :循環(huán)泵41 44 :配管51 53:配管61、62:配管
具體實(shí)施例方式下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I為實(shí)施本發(fā)明所使用的碳酰氯的中和裝置的一個(gè)實(shí)例的說(shuō)明圖。圖I所示的中和裝置是能夠處理作為中和處理對(duì)象的高濃度碳酰氯(例如液態(tài)碳酰氯等)和低濃度碳酰氯(例如碳酰氯蒸餾裝置的局部廢氣等)的裝置。中和處理器(I)用于處理高濃度的碳酰氯、中和處理器(2)用于處理低濃度的碳酰氯。中和處理器(I)和⑵例如可由填充塔構(gòu)成，中和處理器(I)也可由攪拌槽構(gòu)成。碳酰氯和堿金屬氫氧化物水溶液的接觸方式如下在中和處理器(I)中為液液接觸的方式、在中和處理器(2)中為氣液接觸的方式。中和處理器(I)設(shè)置在中和處理器(2)的前段，在中和處理器(I)中未被處理的碳酰氯由中和處理器(2)處理。中和處理器(I)的上部和中和處理器(2)的下部通過(guò)配管(41)連接，高濃度的碳酰氯(例如液態(tài)碳酰氯等)通過(guò)配管(51)供給到中和處理器(I)的下部，低濃度的碳酰氯(例如碳酰氯蒸餾裝置的局部廢氣等)通過(guò)配管(41)由配管(52)供給到中和處理器(2)的下部。規(guī)定濃度的堿金屬氫氧化物水溶液由配管(53)供給到中和處理器(I)的下部。另一方面，由中和處理器(2)的下部排出的中和處理后的堿金屬氫氧化物水溶液由配管(42)排出，其一部分通過(guò)配管(44)供給到中和處理器(I)的下部，另一部分通過(guò)配管(43)供給到中和處理器(2)的上部。這些堿金屬氫氧化物水溶液的循環(huán)通過(guò)泵(3)來(lái)進(jìn)行。而且，配管(43)中的堿金屬氫氧化物水溶液的一部分作為堿廢液通過(guò)配管￠2)排出到體系外，所述配管￠2)是由配管(43)分支出來(lái)的。另外，除去了碳酰氯的廢氣由連接在中和處理器(2)的上部的配管(61)排出到體系外。
在本發(fā)明中，在如圖I所示的多個(gè)中和處理器串聯(lián)設(shè)置時(shí)，中和處理后的堿金屬氫氧化物水溶液中的堿金屬氫氧化物和堿金屬碳酸鹽的濃度分別是指由后段的中和處理器(2)的下部排出的堿金屬氫氧化物水溶液中各自的濃度，通常，將通過(guò)配管￠2)排出到體系外的堿廢液作為試樣進(jìn)行測(cè)定。上述堿金屬氫氧化物的濃度通常為2 15重量％，優(yōu)選為5 10重量％。堿金屬氫氧化物的濃度小于2重量％時(shí)，中和處理進(jìn)行得不充分，存在碳酰氯被排出到體系外的危險(xiǎn)，相反，堿金屬氫氧化物的濃度大于15重量％時(shí)，濃度過(guò)剩，在經(jīng)濟(jì)上是不利的。需要說(shuō)明的是，作為堿金屬氫氧化物，沒(méi)有特別限制，但優(yōu)選使用氫氧化鈉。另一方面，上述堿金屬碳酸鹽的濃度為1飛重量％。堿金屬碳酸鹽的濃度小于I重量％時(shí)，在維持上述堿金屬氫氧化物濃度的前提下，堿循環(huán)液的量明顯減少，在經(jīng)濟(jì)上是不利的，堿金屬碳酸鹽的濃度大于5重量％時(shí)，外界溫度的變化等導(dǎo)致配管堵塞的可能性升聞。、
可以通過(guò)調(diào)節(jié)排出到體系外的堿廢液的量來(lái)實(shí)現(xiàn)上述濃度。即，可以將供給中和處理的堿金屬氫氧化物水溶液的0. 5^10重量％作為堿廢液排出到體系外，并將與堿廢液相應(yīng)量的堿金屬氫氧化物水溶液作為堿追加液供給。此外，除了進(jìn)行這樣的控制以外，在待處理的碳酰氯的量改變時(shí)由于體系內(nèi)的濃度發(fā)生變化，因此可適當(dāng)通過(guò)中和滴定計(jì)算出堿金屬氫氧化物的濃度和堿金屬碳酸鹽的濃度，再根據(jù)體系內(nèi)的情況來(lái)調(diào)節(jié)濃度。計(jì)算堿金屬氫氧化物濃度和堿金屬碳酸鹽濃度的具體方法如后述的實(shí)施例所示。在本發(fā)明中，將與堿廢液相應(yīng)量的堿金屬氫氧化物水溶液作為堿追加液供給時(shí)，優(yōu)選將25重量％以上的高濃度的堿金屬氫氧化物水溶液用水進(jìn)行稀釋?zhuān)⒁蛳♂専岫郎氐膲A金屬氫氧化物水溶液供給到體系內(nèi)。如此將因稀釋熱而升溫的堿金屬氫氧化物水溶液供給到體系內(nèi)時(shí)，可提高堿金屬碳酸鹽的溶解度，從而可以更確實(shí)地避免上述配管堵塞的問(wèn)題。高濃度堿金屬氫氧化物水溶液的稀釋可以使用攪拌槽來(lái)進(jìn)行，但如果采用在線混合，則稀釋熱的損失小且簡(jiǎn)便，所述在線混合如圖I所示，由配管(53)供給高濃度的堿金屬氫氧化物水溶液，由配管(54)供給水，由此來(lái)制備規(guī)定濃度的堿金屬氫氧化物水溶液。實(shí)施例下面，基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說(shuō)明，但只要不脫離本發(fā)明的主旨，則本發(fā)明并不限于以下的實(shí)施例。需要說(shuō)明的是，在以下各例中，采用以下的測(cè)定方法和計(jì)算方法。堿金屬氫氧化物和堿金屬碳酸鹽濃度的測(cè)定取2mL樣品，用50mL脫鹽水進(jìn)行稀釋后，使用三菱化學(xué)(株)制造的自動(dòng)滴定裝置“GT-100”，用IN的鹽酸(因數(shù)(7 7々夕一):1.000)進(jìn)行中和滴定。通過(guò)中和滴定，求出在pH=10. 3^10. 9附近的等當(dāng)點(diǎn)的鹽酸水溶液的滴加量(作為Va)、以及在pH=3. 3^4. 5附近的等當(dāng)點(diǎn)的鹽酸水溶液的滴加量(作為Vb)。由所得滴加量通過(guò)下式計(jì)算出堿金屬氫氧化物的濃度和堿金屬碳酸鹽的濃度。[數(shù)學(xué)式I][堿金屬氫氧化物的濃度](重量％)=VaX [IN鹽酸的因數(shù)]X [堿金屬氫氧化物的分子量]+[堿廢液的比重]+22
[堿金屬碳酸鹽的濃度](重量％)= (Vb-Va) X [IN鹽酸的因數(shù)]X [堿金屬碳酸鹽的分子量]+ [堿廢液的比重]+22實(shí)施例I使用圖I所示的碳酰氯中和裝置。中和處理器⑴和⑵均由填充塔構(gòu)成。將中和處理器(I)和(2)中充滿10重量％的氫氧化鈉水溶液，開(kāi)始進(jìn)行碳酰氯中和處理。在聚碳酸酯制造步驟中，由配管(51)供給液化蒸餾/純化時(shí)生成的碳酰氯殘?jiān)?5kg/hr)以及蒸懼時(shí)未液化的碳酰氯氣體(2kg/hr),由配管(52)供給碳酰氯蒸懼設(shè)備(室內(nèi)設(shè)備)排出的氣體(3000m3/hr,換算成CO2為I. 9kg/hr)。此外，同時(shí)由配管(53)供給10重量％的氫氧化鈉水溶液(395kg/hr)。由配管(62)排出堿廢液(403. 9kg/hr)。在中和處理時(shí)，通過(guò)泵(3)和配管(43)循環(huán)到中和處理器(2)中的水溶液為25900kg/hr，通過(guò)配管(44)循環(huán)到中和處理器(I)中的水溶液為4800kg/hr。在該狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)I周后，通過(guò)中和滴定法分析由配管￠2)排出的堿廢液的組成時(shí)，含有的氫氧化鈉為3. 9重量％、碳酸 鈉為3. 0重量％。連續(xù)進(jìn)行大約6個(gè)月的運(yùn)轉(zhuǎn)，未發(fā)生配管堵塞的問(wèn)題。實(shí)施例2由配管(53)供給25重量％的氫氧化鈉水溶液(122kg/hr)，由配管(54)供給脫鹽水(183kg/hr)，除此之外，在與實(shí)施例I同樣的條件下進(jìn)行碳酰氯中和處理。由配管(62)排出堿廢液(313.9kg/hr)。在中和處理時(shí)，通過(guò)泵(3)和配管(43)循環(huán)到中和處理器(2)中的水溶液為25900kg/hr，通過(guò)配管(44)循環(huán)到中和處理器(I)中的水溶液為4800kg/hr。在該狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)I周后，通過(guò)中和滴定法分析由配管￠2)排出的堿廢液的組成時(shí)，含有的氫氧化鈉為5. 0重量％、碳酸鈉為3. 8重量％。連續(xù)進(jìn)行大約6個(gè)月的運(yùn)轉(zhuǎn)，未發(fā)生配管堵塞的問(wèn)題。比較例I與實(shí)施例2相比，供給到配管(53)的25重量％氫氧化鈉水溶液的供給量相同，同時(shí)將由配管(54)供給的脫鹽水的量由183kg/hr變更為83kg/hr，由配管(62)排出的堿廢液的量為213.9kg/hr，通過(guò)泵(3)和配管(43)循環(huán)到中和處理器⑵中的水溶液的量為26000kg/hr,除此之外，與實(shí)施例2同樣地運(yùn)轉(zhuǎn)。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)I周后，通過(guò)中和滴定法分析堿廢液的組成時(shí)，含有的氫氧化鈉為7. 3重量％、碳酸鈉為5. 6重量％。但進(jìn)一步連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)3周時(shí)，配管(62)因結(jié)晶的碳酸鈉而發(fā)生堵塞。比較例2與實(shí)施例I相比，供給到配管(53)的25重量％氫氧化鈉水溶液的供給量相同，同時(shí)將由配管(54)供給的脫鹽水的量由183kg/hr變更為Okg/hr，由配管(62)排出的堿廢液的量為130.9kg/hr，通過(guò)泵(3)和配管(43)循環(huán)到中和處理器⑵中的水溶液的量為26083kg/hr，除此之外，與實(shí)施例I同樣地運(yùn)轉(zhuǎn)。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)I周后，配管(62)因結(jié)晶的碳酸鈉而發(fā)生堵塞，通過(guò)中和滴定法分析此時(shí)的中和處理器中溶液的組成時(shí)，含有的氫氧化鈉為12重量％、碳酸鈉為9. 2重量％。
權(quán)利要求
1.一種聚碳酸酯的制造方法，該方法以碳酰氯為原料，該方法包含碳酰氯的中和處理方法，所述碳酰氯的中和處理方法是通過(guò)堿金屬氫氧化物水溶液對(duì)碳酰氯進(jìn)行中和處理，再將中和后的堿金屬氫氧化物水溶液的一部分作為堿廢液排出到體系外，剩余部分作為堿循環(huán)液供于上述中和處理，其中，將中和處理后的堿金屬氫氧化物水溶液中的堿金屬碳酸鹽濃度調(diào)節(jié)為廣5重量％的范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚碳酸酯的制造方法，其中，將中和處理后的堿金屬氫氧化物水溶液中的堿金屬氫氧化物濃度調(diào)節(jié)為2 15重量％的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的聚碳酸酯的制造方法，其中，將與堿廢液相應(yīng)量的堿金屬氫氧化物水溶液作為堿追加液供給時(shí)，將25重量％以上的高濃度堿金屬氫氧化物水溶液用水進(jìn)行稀釋?zhuān)⒁蛳♂専岫郎氐膲A金屬氫氧化物水溶液供給到體系內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種解決了配管堵塞問(wèn)題的工業(yè)上有用的碳酰氯的中和處理方法，該方法中循環(huán)使用堿金屬氫氧化物水溶液。所述方法是通過(guò)堿金屬氫氧化物水溶液對(duì)碳酰氯進(jìn)行中和處理，再將中和后的堿金屬氫氧化物水溶液作為堿廢液排出到體系外，剩余部分作為堿循環(huán)液供于上述中和處理，其中，將中和處理后的堿金屬氫氧化物水溶液中的堿金屬碳酸鹽濃度調(diào)節(jié)為1~5重量%的范圍。
文檔編號(hào)B01D53/70GK102702502SQ20121019257
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2008年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月26日
發(fā)明者兵藤和行, 內(nèi)村竜次, 高橋和幸 申請(qǐng)人:三菱化學(xué)株式會(huì)社