程永高

（邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北邢臺(tái)05400）

二氯甲烷的分式CH2Cl2，是不可燃低沸點(diǎn)溶劑，常用來(lái)代替易燃的石油醚、乙醚等，并可用作牙科局部麻醉劑、制冷劑和滅火劑等。[1]

二氯甲烷是一種揮發(fā)性鹵代烴污染物，對(duì)人體有致癌作用，是全球最為重要的氣態(tài)有機(jī)污染物之一[2]。因此,回收二氯甲烷已成為一個(gè)迫在眉睫的課題。

1 回收二氯甲烷的一般工藝過(guò)程與原理

一般回收二氯甲烷工藝方法，主要應(yīng)用蒸餾塔，通過(guò)蒸餾工藝，將回收到的母液進(jìn)行處理、蒸餾過(guò)程，將可重新利用的組分通過(guò)蒸餾工藝進(jìn)行提純，從而達(dá)到回收再利用目的。

但是，一般工藝方法過(guò)程存在一定的局限性?；瘜W(xué)制藥過(guò)程中產(chǎn)生的含二氯甲烷的廢液進(jìn)入塔中通過(guò)蒸汽不斷地加熱，溶媒開(kāi)始不斷汽化，被汽化的溶媒到達(dá)塔頂，經(jīng)過(guò)換熱氣被逐級(jí)冷凝成為液體，又重新回到塔內(nèi)的過(guò)程[3]，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間全回流后塔頂為組分較純的輕組分，塔底為組分復(fù)雜的難揮發(fā)組分，開(kāi)始采出成品時(shí)要求邊采出邊回流，不斷的回流可以壓住塔頂溫度使得難揮發(fā)的組分一直處于塔底，塔頂一直是較純的輕組分。由于不斷的采出使得塔內(nèi)輕組份越來(lái)越少，表現(xiàn)出來(lái)的就是頂溫、釜溫升高，成品質(zhì)量不合格，此時(shí)需要將塔內(nèi)重組分倒出，重新進(jìn)料蒸餾，這樣從時(shí)間、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)率上都是不合理的。

2 回收二氯甲烷工藝方法的對(duì)比性試驗(yàn)研究

通過(guò)直接精餾方法、洗料精餾方法的兩種二氯甲烷清潔回收工藝方法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，得出最佳的工藝方法，并用于生產(chǎn)實(shí)踐中驗(yàn)證。

2.1 試驗(yàn)所需的主要試劑與儀器

2.2 直接精餾方法

圖1 直接精餾法簡(jiǎn)單的工藝流程圖

2.2.2 直接精餾回法主要過(guò)程

1. 量取一定量的二氯甲烷（廢液），測(cè)試樣品中的水分、PH，再取樣品1500ml緩慢倒入玻璃塔中，加熱至沸騰，產(chǎn)生蒸汽。

2. 經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，二氯甲烷被汽化經(jīng)塔節(jié)逐步上升到冷凝器中，充分冷凝后成液體進(jìn)入分相罐。

3. 在分相罐內(nèi)靜數(shù)鐘中置分層，重相（二氯甲烷層）回流到塔中。

4. 回流一段時(shí)間后，關(guān)閉分相罐回流管路，從分相罐中采出輕相（水層），促使分相罐中料層上升，輕相（水層）由上部溢出進(jìn)入分水罐。

表1 回收二氯甲烷試驗(yàn)所需的主要試劑與儀器

5. 分水觀察料液澄清，分相罐水層不再增加，塔頂溫度在38.5℃以上時(shí)，取樣測(cè)水分在0.12%左右，可收取少量前餾分，前餾分提取后打開(kāi)回流管路，然后繼續(xù)回流分水。

6. 取一定量的前餾分，取樣測(cè)試水分，若水分值≤0.1%、塔頂溫度在38.5℃、控制回流比為3:1時(shí)，收取二氯甲烷層成品，取樣化驗(yàn)二氯甲烷的綜合水分值0.06%即合格。否則，重新回塔精餾。

雪山環(huán)繞著的油葫蘆自然保護(hù)區(qū)，地處祁連縣野牛溝鄉(xiāng)境內(nèi)。山谷河灘花草密布，清澈見(jiàn)底的小溪泛著銀光蜿蜒而行，云杉、圓柏林立山間，景色清新怡人。

7. 當(dāng)溫度達(dá)到42℃時(shí)停止收料[4]。

2.3 洗料精餾方法

2.3.1 洗料精餾法簡(jiǎn)單的工藝流程

圖1 洗料精餾法簡(jiǎn)單的工藝流程圖

2.3.2 洗料精餾法的主要過(guò)程

1. 量取一定量的二氯甲烷（廢液），測(cè)試樣品中的水分、pH，再取廢二氯甲烷1500ml，加水（質(zhì)量比約為10%），攪拌混勻；

2. 采用NaoH（工業(yè)級(jí)）調(diào)PH到7-7.5，充分?jǐn)嚢?0分，靜止30分，并記錄消耗堿的用量；

3. 取堿洗后的料液1500 ml倒入玻璃塔中，加熱至沸騰，產(chǎn)生蒸汽；

4. 二氯甲烷汽化后經(jīng)塔節(jié)上升到冷凝器中，充分冷凝后變成液體進(jìn)入分相罐；

5. 在分相罐內(nèi)靜置分層，重相（二氯甲烷層）全部回流到塔中；

6. 回流一段時(shí)間后，關(guān)閉分相罐回流管路，從分相罐中采出輕相（水層），促使分相罐中料層上升，輕相（水層）由上部溢出進(jìn)入分水罐；

7. 分水結(jié)束后，打開(kāi)回流管路，繼續(xù)回流分水；

8. 分水觀察料液澄清，當(dāng)分相罐水層不再增加、塔頂溫度在38.5℃以上、取樣測(cè)水分在0.12%左右時(shí)，可收取少量前餾分，取一定前餾分后，取樣如水分值≤0.1%、塔頂溫度在38.5℃、回流比控制為3：1時(shí)，方可收成品，繼續(xù)精餾，取樣化驗(yàn)，直至二氯甲烷的綜合水分值0.06%即合格，否則重新回塔精餾；

8. 當(dāng)溫度達(dá)42℃時(shí)，停止取料。

3 兩種精餾方法得到的試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 直接精餾法得到的成品分析

通過(guò)儀器分析，用直接精餾方法得到的成品二氯甲烷的結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 直接精餾試驗(yàn)綜合結(jié)果

從上表的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，二氯甲烷平均收率只有91.09%較低；平均水分雖只含有0.07%但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水困難，增加了精餾質(zhì)量控制難度；平均pH 8.45顯堿性，增加了二次利用的成本；單位產(chǎn)率平均工時(shí)7h也略顯較高，增加了分離的人力成本?？傊?，雖然該方法過(guò)程簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，勞動(dòng)強(qiáng)度較低，但釜?dú)堃号欧盼廴经h(huán)境，操作時(shí)間長(zhǎng)。因此，不適宜作為大生產(chǎn)的回收工藝路線。

3.2 洗料精餾法得到的成品分析

通過(guò)儀器分析，用洗料精餾回收方法得到的成品二氯甲烷的結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出洗料，二氯甲烷收率穩(wěn)定，平均達(dá)94.89%以上。平均水分0.1%實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水較易；平均pH6.55基本顯中性，不需要經(jīng)過(guò)二次處理；單位產(chǎn)率平均工時(shí)75h較低，減輕了的人力成本?？傊?，該回收方法過(guò)程較簡(jiǎn)單且洗料時(shí)可取出大量雜質(zhì)，縮短了精餾時(shí)間，降低了精餾控制難度，排放釜?dú)堃何廴拘。挥邢戳蠒r(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

表3 洗料精餾試驗(yàn)綜合結(jié)果

3.3 實(shí)際生產(chǎn)條件下洗料一精餾實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從表4可以看出經(jīng)過(guò)幾批生產(chǎn)驗(yàn)證，證明該工藝與實(shí)驗(yàn)相吻合，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期目的。該方法既可降低生產(chǎn)成本，節(jié)約人力、物力和能源，也可降低COD的排放量，減少對(duì)環(huán)境的污染，回收率達(dá)95%以上。

表4 生產(chǎn)條件下洗料一精餾實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4. 小結(jié)

通過(guò)兩種工藝方法的試驗(yàn)對(duì)比，我們可以清楚的得出二氯甲烷清潔回收工藝即用洗料精餾回收方法，相對(duì)于其他方法具有較強(qiáng)的優(yōu)越性，并通過(guò)工廠實(shí)際試驗(yàn)也能得出同樣的結(jié)果。

1. 直接精餾法，二氯甲烷回收率較低，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水困難，增加了精餾質(zhì)量控制難度。雖然該方法過(guò)程簡(jiǎn)單，設(shè)備成本、勞動(dòng)強(qiáng)度較低，但釜?dú)堃号欧帕看?，污染環(huán)境較嚴(yán)重，操作時(shí)間長(zhǎng)，因此不適宜作為大生產(chǎn)的回收工藝。

2. 洗料精餾法，二氯甲烷收率較高且穩(wěn)定，達(dá)94.89%以上，操作過(guò)程較簡(jiǎn)單且洗料時(shí)可取出大量雜質(zhì)，縮短了精餾時(shí)間，降低了精餾控制難度，排放釜?dú)堃何廴拘。档土怂幤飞a(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，減少了環(huán)境污染。

[1] 楊柳.頭孢唑林鈉二氯甲烷回收的工藝研究[J].科技信息2012，19(12)：25-26.

[2] 余俊堂. 抗生素生產(chǎn)設(shè)備[M].化學(xué)工業(yè)出版社. 2011，6. 505-508.

[3] 譚天恩. 化工原理[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社. 2012，1. 405-406.

[4] 趙敬華. 液體蒸餾[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社. 2010，3. 366-368.

[5] 孫世棟，劉莉.廢二氯甲烷回收工藝的研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理1999，28(8)：44-45.