氯化亚砜酰化尾气资源化利用研究
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1 分离方法
据调查，目前氯化氢和二氧化硫的分离工艺主要 如下。
（1）加压液化：混合气体降温，二氧化硫在加压、低 温条件下液化，和氯化氢分离（常压条件下二氧化硫沸
点-10 ℃，氯化氢沸点-85 ℃），分离后氯化氢气体使用 水吸收生产工业盐酸，液体二氧化硫直接销售。
（2）碱吸收分离：混合气体使用氢氧化钠水溶液吸 收，吸收后混合盐溶液继续浓缩，利用氯化钠和亚硫酸钠 在水溶液中溶解度（80 ℃亚硫酸钠溶解度 28.3 g/100 mL， 氯化钠 38.4 g/100 mL；18 ℃亚硫酸钠溶解度 12.5 g/100 mL， 氯化钠 35.7 g/100 mL）差异结晶分离，最终得到亚硫 酸钠和氯化钠。
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（15.5 g/100 mL，30 ℃）。 （4）结晶：饱和后的吸收液放到结晶釜，投入固体
氢氧化钠中和，完全中和后继续添加氢氧化钠，保持氢 氧化钠过量。氢氧化钠过量可以使吸收液中的亚硫酸 氢钠完全形成亚硫酸钠，同时氢氧化钠过量的情况下 由于同离子效应，使亚硫酸钠的溶解度进一步降低，亚 硫 酸 钠 溶 解 度 可 由 15.5 g/100 mL（30 ℃）降 低 到 7.2 g/100 mL（30 ℃），可以确保在 25～45℃条件下得到 较 高 的 结 晶 收 率 ，同 时 避 免 了 低 温 结 晶 时 结 晶 水 的 析出。
要求高，投资大
盐酸
无法大量存放，生产易受到销售影
响，同时存在一定的安全隐患
2 碱吸收分离
需要吸收塔、蒸发器、结晶釜，设备 氯化钠、亚硫酸钠
高 产品质量低，氯化钠经济价值低
低
投资中等
3 差异化吸收分离 需要吸收塔、结晶釜，设备投资小 工业盐酸、亚硫酸钠 低 工业盐酸外售，亚硫酸钠销售
低
从表 1 比较情况看，差异化吸收分离的工艺流程 较大的无机化工产品，不存在销售问题，可取得一定的
关键词：氯化亚砜酰化尾气；差异化吸收分离方法；资源化利用 中图分类号： X787 文献标志码：A 文章编号：1674-0912（2019）03-0031-04
氯化亚砜 SOCl2，又名亚硫酰氯，是一种优良的酰 氯化试剂，广泛应用于精细合成化工[1]。某些农药生产 企业在使用氯化亚砜生产农药中间体的过程中涉及酰 氯合成过程，此过程将有高浓度 SO2 和 HCl 废气产生， 如直接排放，不但影响空气质量，还容易形成酸雨，对 土壤造成酸性污染[2]，因此如能将其分离并进行资源化 利用，将具有经济和环保双重效益。
再
简单，生产能耗低，副产盐酸、亚硫酸钠属于市场容量 经济效益，因此较其他两个工艺具有一定的优势。
生
资
源
与
循
环
作者简介：詹晓燕（1986-），女，江苏仪征人，硕士，工程师，专业方向：环境影响评价。
经 济
襍2019 年/第 12 卷/第 3 期襊
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再生利用
氯化亚砜酰化尾气资源化利用研究
2 资源化利用方法
氯化亚砜酰化尾资源化利用研究
詹晓燕，赵培，刘莎
（江苏智环科技有限公司，江苏 扬州 225009）
摘要：首先分析比较了氯化氢和二氧化硫的分离工艺，得出差异化吸收分离具有工艺流程简单、生产能耗 低、经济效益好的优势。然后以 YS 公司为实例，分析比较了氯化亚砜酰化尾气作为废气排放和利用差异化吸收 分离方法对氯化亚砜酰化尾气进行资源化利用并副产盐酸和亚硫酸钠两种方式的经济和环境效益差异。结果表 明，YS 公司对酰氯合成废气进行资源化利用后，减少了废水排放量 17 655.6 t/a，HCl 排放量 1.764 t/a，SO2 排放 量 2.473 t/a，年产 31%盐酸 960.2 t/a，亚硫酸钠 915 t/a，年生产总值约为 314 万元，为 YS 公司的可持续发展提供 了良好的经济基础，具有较好的经济效益。
（5）离心：离心 5~8 h，实现固液分离。离心得到的 母液套用于 SO2 碱液吸收中，继续吸收二氧化硫。
2.1 原理 HCl，SO2 均为溶于水的酸性气体，经水吸收可以
大部分除去，剩余部分采用稀碱中和。因 HCl 水溶液 为强酸，使 H2SO3 不能稳定存在，故控制吸收进水流 量，不仅可控制 HCl 水溶液的浓度，而且可以使尾气 中 HCl，SO2 二组分分离，得到较纯的吸收产物[1]。有关 反应为：
SO2+H2O→H2SO3 H2SO3+HCl→H3O++Cl-+SO2↑ 2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O NaOH+HCl→NaCl+H2O 2Na2SO3+O2→2Na2SO4 2.2 流程 工艺流程见图 1。
图 1 酰氯合成尾气资源利用工艺流程图
工艺流程说明如下。 （1）三级水吸收：酰氯化合成时产生的尾气（主要 含氯化氢、二氧化硫及过量的氯化亚砜），在常温、负 压条件下经过三级降膜塔水循环吸收，其中的氯化氢 被水吸收形成盐酸。吸收效率约 96.0%。一级吸收塔排 出饱和氯化氢溶液，其中盐酸含量 32％～36％，二氧化 硫含量 3％～8％。 （2）简蒸：通过简蒸得到合格的工业盐酸，盐酸中 的二氧化硫的溶解度较低，被解析，解析出的尾气再 返回盐酸吸收塔，不外排。最终简蒸后的盐酸含量在 28％～32％，含亚硫酸小于 1％。 工业盐酸全部回用于厂内生产，不对外销售。 （3）二级碱液吸收：由盐酸吸收塔排出的尾气中 主要为二氧化硫，采用两级碱吸收，吸收效率约 99.8%。碱液吸收过程中由于反应放热，吸收液温度和 亚硫酸钠浓度不断升高，一级吸收塔内形成以亚硫酸 氢钠为主的混合物（含少量的亚硫酸钠），此时水中的 亚硫酸根含量最高，可以达到 23.9％（对应亚硫酸氢钠 溶 解 度 44.5 g/100 mL，30 ℃ ，高 于 亚 硫 酸 钠 溶 解 度
（3）差异化吸收分离：混合气体使用水吸收，利用 氯化氢气体和二氧化硫气体在水中的溶解度差异进行 分离。
分离工艺综合比较见表 1。
表 1 分离工艺综合比较表
序号
工艺
装置
副产品
能耗
副产品销售
操作难度
1 加压液化分离 酸性条件下使用气体压缩机，设备 液化二氧化硫、工业 高 液体二氧化硫使用钢瓶包装、运输， 高
据调查，目前氯化氢和二氧化硫的分离工艺主要 如下。
（1）加压液化：混合气体降温，二氧化硫在加压、低 温条件下液化，和氯化氢分离（常压条件下二氧化硫沸
点-10 ℃，氯化氢沸点-85 ℃），分离后氯化氢气体使用 水吸收生产工业盐酸，液体二氧化硫直接销售。
（2）碱吸收分离：混合气体使用氢氧化钠水溶液吸 收，吸收后混合盐溶液继续浓缩，利用氯化钠和亚硫酸钠 在水溶液中溶解度（80 ℃亚硫酸钠溶解度 28.3 g/100 mL， 氯化钠 38.4 g/100 mL；18 ℃亚硫酸钠溶解度 12.5 g/100 mL， 氯化钠 35.7 g/100 mL）差异结晶分离，最终得到亚硫 酸钠和氯化钠。
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（15.5 g/100 mL，30 ℃）。 （4）结晶：饱和后的吸收液放到结晶釜，投入固体
氢氧化钠中和，完全中和后继续添加氢氧化钠，保持氢 氧化钠过量。氢氧化钠过量可以使吸收液中的亚硫酸 氢钠完全形成亚硫酸钠，同时氢氧化钠过量的情况下 由于同离子效应，使亚硫酸钠的溶解度进一步降低，亚 硫 酸 钠 溶 解 度 可 由 15.5 g/100 mL（30 ℃）降 低 到 7.2 g/100 mL（30 ℃），可以确保在 25～45℃条件下得到 较 高 的 结 晶 收 率 ，同 时 避 免 了 低 温 结 晶 时 结 晶 水 的 析出。
要求高，投资大
盐酸
无法大量存放，生产易受到销售影
响，同时存在一定的安全隐患
2 碱吸收分离
需要吸收塔、蒸发器、结晶釜，设备 氯化钠、亚硫酸钠
高 产品质量低，氯化钠经济价值低
低
投资中等
3 差异化吸收分离 需要吸收塔、结晶釜，设备投资小 工业盐酸、亚硫酸钠 低 工业盐酸外售，亚硫酸钠销售
低
从表 1 比较情况看，差异化吸收分离的工艺流程 较大的无机化工产品，不存在销售问题，可取得一定的
关键词：氯化亚砜酰化尾气；差异化吸收分离方法；资源化利用 中图分类号： X787 文献标志码：A 文章编号：1674-0912（2019）03-0031-04
氯化亚砜 SOCl2，又名亚硫酰氯，是一种优良的酰 氯化试剂，广泛应用于精细合成化工[1]。某些农药生产 企业在使用氯化亚砜生产农药中间体的过程中涉及酰 氯合成过程，此过程将有高浓度 SO2 和 HCl 废气产生， 如直接排放，不但影响空气质量，还容易形成酸雨，对 土壤造成酸性污染[2]，因此如能将其分离并进行资源化 利用，将具有经济和环保双重效益。
再
简单，生产能耗低，副产盐酸、亚硫酸钠属于市场容量 经济效益，因此较其他两个工艺具有一定的优势。
生
资
源
与
循
环
作者简介：詹晓燕（1986-），女，江苏仪征人，硕士，工程师，专业方向：环境影响评价。
经 济
襍2019 年/第 12 卷/第 3 期襊
31
再生利用
氯化亚砜酰化尾气资源化利用研究
2 资源化利用方法
氯化亚砜酰化尾资源化利用研究
詹晓燕，赵培，刘莎
（江苏智环科技有限公司，江苏 扬州 225009）
摘要：首先分析比较了氯化氢和二氧化硫的分离工艺，得出差异化吸收分离具有工艺流程简单、生产能耗 低、经济效益好的优势。然后以 YS 公司为实例，分析比较了氯化亚砜酰化尾气作为废气排放和利用差异化吸收 分离方法对氯化亚砜酰化尾气进行资源化利用并副产盐酸和亚硫酸钠两种方式的经济和环境效益差异。结果表 明，YS 公司对酰氯合成废气进行资源化利用后，减少了废水排放量 17 655.6 t/a，HCl 排放量 1.764 t/a，SO2 排放 量 2.473 t/a，年产 31%盐酸 960.2 t/a，亚硫酸钠 915 t/a，年生产总值约为 314 万元，为 YS 公司的可持续发展提供 了良好的经济基础，具有较好的经济效益。
（5）离心：离心 5~8 h，实现固液分离。离心得到的 母液套用于 SO2 碱液吸收中，继续吸收二氧化硫。
2.1 原理 HCl，SO2 均为溶于水的酸性气体，经水吸收可以
大部分除去，剩余部分采用稀碱中和。因 HCl 水溶液 为强酸，使 H2SO3 不能稳定存在，故控制吸收进水流 量，不仅可控制 HCl 水溶液的浓度，而且可以使尾气 中 HCl，SO2 二组分分离，得到较纯的吸收产物[1]。有关 反应为：
SO2+H2O→H2SO3 H2SO3+HCl→H3O++Cl-+SO2↑ 2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O NaOH+HCl→NaCl+H2O 2Na2SO3+O2→2Na2SO4 2.2 流程 工艺流程见图 1。
图 1 酰氯合成尾气资源利用工艺流程图
工艺流程说明如下。 （1）三级水吸收：酰氯化合成时产生的尾气（主要 含氯化氢、二氧化硫及过量的氯化亚砜），在常温、负 压条件下经过三级降膜塔水循环吸收，其中的氯化氢 被水吸收形成盐酸。吸收效率约 96.0%。一级吸收塔排 出饱和氯化氢溶液，其中盐酸含量 32％～36％，二氧化 硫含量 3％～8％。 （2）简蒸：通过简蒸得到合格的工业盐酸，盐酸中 的二氧化硫的溶解度较低，被解析，解析出的尾气再 返回盐酸吸收塔，不外排。最终简蒸后的盐酸含量在 28％～32％，含亚硫酸小于 1％。 工业盐酸全部回用于厂内生产，不对外销售。 （3）二级碱液吸收：由盐酸吸收塔排出的尾气中 主要为二氧化硫，采用两级碱吸收，吸收效率约 99.8%。碱液吸收过程中由于反应放热，吸收液温度和 亚硫酸钠浓度不断升高，一级吸收塔内形成以亚硫酸 氢钠为主的混合物（含少量的亚硫酸钠），此时水中的 亚硫酸根含量最高，可以达到 23.9％（对应亚硫酸氢钠 溶 解 度 44.5 g/100 mL，30 ℃ ，高 于 亚 硫 酸 钠 溶 解 度
（3）差异化吸收分离：混合气体使用水吸收，利用 氯化氢气体和二氧化硫气体在水中的溶解度差异进行 分离。
分离工艺综合比较见表 1。
表 1 分离工艺综合比较表
序号
工艺
装置
副产品
能耗
副产品销售
操作难度
1 加压液化分离 酸性条件下使用气体压缩机，设备 液化二氧化硫、工业 高 液体二氧化硫使用钢瓶包装、运输， 高