论文部分内容阅读
摘 要：医药中间体生产过程中会产生二氯甲烷气体和二氯甲烷废液。二氯甲烷对人体和环境的危害很大，因此回收方法的研究十分必要。
关键词：二氯甲烷 气体 废液 回收
Methods of dichloromethane recovery
LI dong-miao1 LI yu-min2 GONG qiu-yu1 HE li-huan3 ZHAO JIAN-li4
（Shijiazhuang ZHONGTIAN Chemical industry Co.Ltd； Shijiazhuang successful Electrical Co.Ltd； Shijiazhuang School of Economics ； SHIJIAZHUANG PHARMA CEUTICAL INNOVATION CORP. Shijiazhuang 050000，Hebei Province）
Abstract：Pharmaceutical intermediates production process will produce methylene chloride waste and methylene chloride gas. Dichloromethane great harm to humans and the environment， so the research recovery methods is necessary.
Key words：Dichloromethane gas waste recovery
二氯甲烷（CH2Cl2）是一种无色透明、极易挥发、具有刺激性芳香气味的液体，沸点为40.2℃。可溶于约50倍的水中，与水、 乙醇、丙酮、甲醇等能组成共沸混合物。不易燃烧，常作为易燃溶剂石油醚和乙醚的替代溶剂。由于二氯甲烷对人体有毒，对大气污染严重，因而二氯甲烷的回收问题日益显现。特别是在制药企业中二氯甲烷常被作为溶剂大量使用，由于其常温常压下极易挥发，从而对人体和环境造成很大的危害。因此，二氯甲烷回收方法的研究也就显得十分必要。[1]
一、二氯甲烷气体的回收方法
在生产过程中，物料的提取、输送、抽滤等过程存在抽真空操作，由于二氯甲烷沸点低、易挥发，被真空泵抽出并散发于空气中，产生二氯甲烷损失并伤害人体污染环境。二氯甲烷母液提炼、精馏等过程中由于塔顶冷凝器换热效率差，二氯甲烷未冷凝便排放到大气中，产生二氯甲烷损失和污染环境。
1.冷凝法
冷凝法是利用二氯甲烷在不同温度下的饱和蒸汽压的不同，通过降温的方法使二氯甲烷气体冷凝回收。其优点是设备简单、易操作。缺点是只适用于高浓度的二氯甲烷气体。冷凝法一般只作为预处理方法使用。
2.吸收法
吸收法是将吸收剂与二氯甲烷气体接触，常在吸收塔内完成，采用喷淋、逆流等方式，吸收液为高沸点溶剂，也可用含有助溶剂、凝聚剂、活性剂的水。吸收法适二氯甲烷含量为中、高浓度或排风量较小时的治理，对低浓度、风量较大时的吸收效率较低。
3.吸附法
吸附法是用活性炭或类似物质对二氯甲烷气体进行吸附净化， 尤其对低浓度二氯甲烷气体的吸附， 是最有效的方法。吸附后的二氯甲烷用水蒸气进行洗脱，然后冷凝回收。吸附法适合处理高浓度二氯甲烷气体，用此方法处理后的气体能达到排放标准，对环境的治理具有较深远的意义。
4.综合回收法
综合回收法是将浓度较高的二氯甲烷气体通入0-4℃冷水中，使其中的大部分二氯甲烷气体冷凝以达到回收的目的。然后采用吸收塔，吸收二氯甲烷气体的二氯甲烷，采用环形雾状喷淋器进行喷淋，填料吸收塔中通入吸收剂，通过真空降膜蒸发器解析再生来进行重复利用。最后，生产过程产生的浓度较低的二氯甲烷气体经过冷凝-吸收剩余的二氯甲烷，进入活性炭吸附塔吸附，活性炭再经过蒸汽脱附，脱附气体经冷凝回收，并定期对活性炭更新。[2]
二、二氯甲烷废液的回收方法
二氯甲烷是重要的溶剂、萃取剂，在医药中间体生产过程中常用量很大，若不加以回收，不仅对环境造成严重污染，在经济上造成的损失也很大。所以要对废二氯甲烷进行回收处理，以达到环保并且废液循环再利用的目的。
1.直接精馏法
直接精馏法是在二氯甲烷废液的水分含量、酸碱度适宜的情况下，将二氯甲烷废液倒入精馏塔中，加热至沸腾。二氯甲烷气化后上升至冷凝器中，经充分冷却为液体后进入分相罐。在分相罐内静置分层，下层二氯甲烷层重新回流到精馏塔中，上层则保留在分相罐中，充分回流后，观察分相罐中水层不再增加且塔顶温度在38.5℃以上时上层水层从分相罐中分出。[3]经小试研究显示，温度39℃，在50kPa压力下，二氯甲烷回收率可达95%，且耗时较短；温度为38℃，在50 kPa压力下，二氯甲烷与水混合浓度为5：2时，二氯甲烷回收率可达98%。[4]直接精馏法过程简单，设备成本较低，工人劳动强度较低，但操作时间长，精馏塔残液排放污染环境，不适宜作为规模化大生产的二氯甲烷回收工艺路线。
2.洗料—精馏法
洗料—精馏法是将向二氯甲烷液体中加水10%左右，混匀后加入工业氢氧化钠溶液，调节PH值至10左右，搅拌混匀，静置2小时。然后加水约为溶液总体积的10%左右，加入盐酸调节PH值至4.5-4.9之间，搅拌混匀，静置2小时。倒入精馏塔中，加热至沸腾。二氯甲烷气化后上升至冷凝器中，经充分冷却为液体后进入分相罐。在分相罐内静置分层，下层二氯甲烷层重新回流到精馏塔中，及时从分相罐中分出水分。当精馏塔温度达到42℃时，停止回流。有研究显示此方法二氯甲烷回收率稳定，达94.89%以上。该回收方法洗料时可去除大量杂质且过程简单，缩短了精馏时间，降低了精馏控制难度，但洗料时劳动强度较大。[5]
三、小结
对于生产过程中二氯甲烷气体和废液，应按照其浓度和工艺要求，选择合适的处理方法。目前，医药中间体生产中，常采用将两种或两种以上回收方法组合使用的方法，设计出最佳二氯甲烷回收方案，以降低二氯甲烷对环境的污染，同时增加收益。
参考文献
[1]杨 柳，屈 毅.头孢唑林钠二氯甲烷回收工艺的研究[J].华章，2011，（3）：281.
[2]一种废气中二氯甲烷的回收方法[P].CN：200610114065.4.
[3]杨京霞，张志艳，徐智策. 二氯甲烷回收方法的研究进展 [J]. 河北化工，2011，34（9）.
[4]王冬群.二氯甲烷回收条件的优化[J].浙江农业科学，2010，（6）：1367
[5]孫世栋，刘莉.废二氯甲烷回收工艺的研究[J].环境科学与管理，2006，31（1）.
关键词：二氯甲烷 气体 废液 回收
Methods of dichloromethane recovery
LI dong-miao1 LI yu-min2 GONG qiu-yu1 HE li-huan3 ZHAO JIAN-li4
（Shijiazhuang ZHONGTIAN Chemical industry Co.Ltd； Shijiazhuang successful Electrical Co.Ltd； Shijiazhuang School of Economics ； SHIJIAZHUANG PHARMA CEUTICAL INNOVATION CORP. Shijiazhuang 050000，Hebei Province）
Abstract：Pharmaceutical intermediates production process will produce methylene chloride waste and methylene chloride gas. Dichloromethane great harm to humans and the environment， so the research recovery methods is necessary.
Key words：Dichloromethane gas waste recovery
二氯甲烷（CH2Cl2）是一种无色透明、极易挥发、具有刺激性芳香气味的液体，沸点为40.2℃。可溶于约50倍的水中，与水、 乙醇、丙酮、甲醇等能组成共沸混合物。不易燃烧，常作为易燃溶剂石油醚和乙醚的替代溶剂。由于二氯甲烷对人体有毒，对大气污染严重，因而二氯甲烷的回收问题日益显现。特别是在制药企业中二氯甲烷常被作为溶剂大量使用，由于其常温常压下极易挥发，从而对人体和环境造成很大的危害。因此，二氯甲烷回收方法的研究也就显得十分必要。[1]
一、二氯甲烷气体的回收方法
在生产过程中，物料的提取、输送、抽滤等过程存在抽真空操作，由于二氯甲烷沸点低、易挥发，被真空泵抽出并散发于空气中，产生二氯甲烷损失并伤害人体污染环境。二氯甲烷母液提炼、精馏等过程中由于塔顶冷凝器换热效率差，二氯甲烷未冷凝便排放到大气中，产生二氯甲烷损失和污染环境。
1.冷凝法
冷凝法是利用二氯甲烷在不同温度下的饱和蒸汽压的不同，通过降温的方法使二氯甲烷气体冷凝回收。其优点是设备简单、易操作。缺点是只适用于高浓度的二氯甲烷气体。冷凝法一般只作为预处理方法使用。
2.吸收法
吸收法是将吸收剂与二氯甲烷气体接触，常在吸收塔内完成，采用喷淋、逆流等方式，吸收液为高沸点溶剂，也可用含有助溶剂、凝聚剂、活性剂的水。吸收法适二氯甲烷含量为中、高浓度或排风量较小时的治理，对低浓度、风量较大时的吸收效率较低。
3.吸附法
吸附法是用活性炭或类似物质对二氯甲烷气体进行吸附净化， 尤其对低浓度二氯甲烷气体的吸附， 是最有效的方法。吸附后的二氯甲烷用水蒸气进行洗脱，然后冷凝回收。吸附法适合处理高浓度二氯甲烷气体，用此方法处理后的气体能达到排放标准，对环境的治理具有较深远的意义。
4.综合回收法
综合回收法是将浓度较高的二氯甲烷气体通入0-4℃冷水中，使其中的大部分二氯甲烷气体冷凝以达到回收的目的。然后采用吸收塔，吸收二氯甲烷气体的二氯甲烷，采用环形雾状喷淋器进行喷淋，填料吸收塔中通入吸收剂，通过真空降膜蒸发器解析再生来进行重复利用。最后，生产过程产生的浓度较低的二氯甲烷气体经过冷凝-吸收剩余的二氯甲烷，进入活性炭吸附塔吸附，活性炭再经过蒸汽脱附，脱附气体经冷凝回收，并定期对活性炭更新。[2]
二、二氯甲烷废液的回收方法
二氯甲烷是重要的溶剂、萃取剂，在医药中间体生产过程中常用量很大，若不加以回收，不仅对环境造成严重污染，在经济上造成的损失也很大。所以要对废二氯甲烷进行回收处理，以达到环保并且废液循环再利用的目的。
1.直接精馏法
直接精馏法是在二氯甲烷废液的水分含量、酸碱度适宜的情况下，将二氯甲烷废液倒入精馏塔中，加热至沸腾。二氯甲烷气化后上升至冷凝器中，经充分冷却为液体后进入分相罐。在分相罐内静置分层，下层二氯甲烷层重新回流到精馏塔中，上层则保留在分相罐中，充分回流后，观察分相罐中水层不再增加且塔顶温度在38.5℃以上时上层水层从分相罐中分出。[3]经小试研究显示，温度39℃，在50kPa压力下，二氯甲烷回收率可达95%，且耗时较短；温度为38℃，在50 kPa压力下，二氯甲烷与水混合浓度为5：2时，二氯甲烷回收率可达98%。[4]直接精馏法过程简单，设备成本较低，工人劳动强度较低，但操作时间长，精馏塔残液排放污染环境，不适宜作为规模化大生产的二氯甲烷回收工艺路线。
2.洗料—精馏法
洗料—精馏法是将向二氯甲烷液体中加水10%左右，混匀后加入工业氢氧化钠溶液，调节PH值至10左右，搅拌混匀，静置2小时。然后加水约为溶液总体积的10%左右，加入盐酸调节PH值至4.5-4.9之间，搅拌混匀，静置2小时。倒入精馏塔中，加热至沸腾。二氯甲烷气化后上升至冷凝器中，经充分冷却为液体后进入分相罐。在分相罐内静置分层，下层二氯甲烷层重新回流到精馏塔中，及时从分相罐中分出水分。当精馏塔温度达到42℃时，停止回流。有研究显示此方法二氯甲烷回收率稳定，达94.89%以上。该回收方法洗料时可去除大量杂质且过程简单，缩短了精馏时间，降低了精馏控制难度，但洗料时劳动强度较大。[5]
三、小结
对于生产过程中二氯甲烷气体和废液，应按照其浓度和工艺要求，选择合适的处理方法。目前，医药中间体生产中，常采用将两种或两种以上回收方法组合使用的方法，设计出最佳二氯甲烷回收方案，以降低二氯甲烷对环境的污染，同时增加收益。
参考文献
[1]杨 柳，屈 毅.头孢唑林钠二氯甲烷回收工艺的研究[J].华章，2011，（3）：281.
[2]一种废气中二氯甲烷的回收方法[P].CN：200610114065.4.
[3]杨京霞，张志艳，徐智策. 二氯甲烷回收方法的研究进展 [J]. 河北化工，2011，34（9）.
[4]王冬群.二氯甲烷回收条件的优化[J].浙江农业科学，2010，（6）：1367
[5]孫世栋，刘莉.废二氯甲烷回收工艺的研究[J].环境科学与管理，2006，31（1）.