下载文档原格式
氯化苯生产工艺
氯化苯是一种重要的有机化学品，广泛用于医药、染料、农药等工业领域。
下面是一种常用的氯化苯生产工艺。
首先，将苯与氯气通过催化剂氯化铁反应。
该反应需要在温度为40-55℃的条件下进行。
在反应中，氯气进入反应釜底部，
与苯气混合，然后由下往上通过氯化铁床层，发生氯化反应。
反应生成的氯化苯蒸汽通过冷凝器冷却，然后回流至反应釜中。
在这一步骤中，催化剂的选择非常重要。
一般选择氧化铁作为催化剂，对气相反应有良好的催化效果。
催化剂的性质、活性也会影响反应速率和选择性。
然后，将冷却后的氯化苯蒸汽通过洗涤塔进行洗涤，以去除催化剂残留、杂质和不反应的物质。
洗涤塔内部填充有洗涤剂，如水或碱液，通过与氯化苯蒸汽的接触，可以有效去除杂质。
接下来，将洗涤后的氯化苯蒸汽通过冷凝器进行冷却，并进一步分离和纯化。
冷凝后，得到的液体为氯化苯。
该液体可以通过蒸馏、萃取等方法进一步提纯，以得到高纯度的氯化苯。
最后，对废气进行处理。
氯化苯生产过程中会产生大量的废气，其中含有苯、氯化苯等有机物和氯气。
这些废气需要经过适当的处理，以减少对环境的影响。
常见的处理方法包括吸收、焚烧等。
总结起来，氯化苯的生产工艺包括以下几个步骤：氯化反应、
洗涤、冷凝、分离、纯化和废气处理。
这个工艺具有高效、环保的特点，并能够生产出高纯度的氯化苯。
随着科技的进步，氯化苯的生产工艺也在不断地改进和完善。
氯化苯的工艺流程
氯化苯是一种重要的有机化工原料，主要用于合成农药、染料、药物、塑料等化工产品。
下面是氯化苯的工艺流程：
1. 原料准备：将苯和氯气分别输送到反应器中，保证原料的纯度和流量的准确控制。
2. 反应反应器：将苯和氯气引入反应器中进行氯化反应。
氯化反应是一种加热反应，通常在高温（约110-130摄氏度）下进行。
反应物在反应器中经过催化剂的作用，进行氯化反应生成氯化苯。
3. 氯化苯分离：将反应后的混合物送入分离装置进行分离。
由于氯化苯和苯之间的沸点差异较小，通常采用精馏分离的方法，通过调节温度和压力，在不同的位置采集不同纯度的氯化苯。
4. 氯化苯的精制：经过初步分离的氯化苯可能还含有少量的杂质，需要进行进一步的精制。
一般可以采用再次精馏、结晶、洗涤等方法进行精制，提高氯化苯的纯度。
5. 产物收集和储存：精制后的氯化苯通过输送管道或者装入容器中进行收集和储存。
在收集过程中，需要注意防止氯化苯与空气接触，防止产生爆炸和有毒气体。
6. 废弃物处理：在氯化苯的生产过程中，产生了一定量的废气和废液。
废气可以通过尾气处理系统进行净化、气体回收和排放；废液则需要经过处理，通过各种物理化学方法或者生物方
法进行废液处理，以减少对环境的影响。
以上就是氯化苯的工艺流程，整个流程需要在严格的操作条件和控制下进行，确保产品的质量和安全。
在实际生产中，还需要考虑能源消耗、环保要求和经济效益等因素，不断优化工艺流程，提高生产效率和产品质量。
有机中间体的废水处理技术1.1 氯化苯氯化苯是重要的氯系中间体，每吨产品排放废水1.5t，废水中主要含苯、氯苯等有机物，通常含量为100～200mg/L[1]。
目前国内氯化苯废水治理主要采用吹脱（或汽提）、吸附与生物处理相结合的办法，由于温度升高利于氯化苯的挥发，因此在吹脱过程中，应将污水加热到一定温度，吹脱逸出的氯苯和苯冷疑回收，少量未冷凝的氯苯和苯用活性炭吸附回收，然后进行生化处理。
在吸附过程中由于活性炭不易再生，国内外开发树脂吸附，如美国采用苯乙烯－二乙烯苯类树脂对溶液中的氯苯进行吸附，至少可以回收95％的氯苯，树脂吸附后常用稀酸、稀碱作脱附剂，脱附率为95％，不产生二次污染，其吸附能力不变[2]。
国内也进行了大量的研究工作，工业化应用前景较好。
国外有的在吸附环节采用热解或催化氧法替代，如德国采用将氯苯与600～1000℃水蒸气反应，催化剂为含20％～99.9％的CaO和80％～0.1％的Al2O3的铝酸钙，也可加人少量的V、Cr、Mo、Fe、Ni、Cu。
氯苯与水的比率为1:0.5～1:4。
分解后的主要产物为烯烃、H2、CH4、CO2。
国内济宁中银电化公司则采用清污分流、封闭循环水、提高碱洗浓度到10％以上来改善碱洗效果消除了氯苯生产中的60％废水，水耗由原来的1 70t/t降至42t/t，同时降低了苯耗，成本降低500元/t。
1.2 硝基苯与硝基氯苯硝基苯与硝基氯苯是以混酸对苯或氯苯进行硝化的产物，废水中主要含有硝基苯、硝基氯苯和酚盐类物质如硝基酸钠、二硝基酸钠、三硝基酸钠等。
由于废水中有机物种类较多，目前国内普遍采用汽提、苹取或吸附再加上生化降解的综合处理方法。
为了防止固体不溶物对汽提塔的污染，在进行汽提操作以前要对废水进行必要的过滤或滗析处理；在萃取前首先要对碱性洗水进行酸析，去除硝基酚类：硝基苯和硝基氯苯酸析后的废水可以先用苯、氯苯萃取，萃取温度为20～80℃，pH≤5，然后有机相再和Na2CO3在pH≥8的条件下反革。
氯化苯生产工艺说明氯化苯是一种重要的有机化工原料，广泛用于制备农药、染料、医药、化纤等行业。
下面是关于氯化苯的生产工艺说明。
首先，氯化苯的生产通常采用苯和氯气为原料进行合成。
工艺步骤主要包括氯化反应、氯化产物分离、脱水处理等。
1.氯化反应：将苯与氯气加入反应器，通入惰性气体，如氮气，以保持反应器内的惰性气氛，避免氧气进入反应器并引发爆炸。
同时，控制反应器的温度和压力，在适宜的条件下进行氯化反应。
反应器内的温度一般在80-150°C之间，压力则控制在1.5-2.5MPa范围内。
反应器内还加入催化剂，如铝、铁、铜等，以促进氯化反应的进行。
2.氯化产物分离：经过氯化反应后，反应器内会生成氯化苯和反应副产物。
为了得到纯净的氯化苯，需要进行产物的分离。
首先，将反应混合物进行冷却，使氯化苯从气体相转变为液体相。
然后，利用制冷系统将氯化苯冷凝，并经过分离器进行精馏分离。
在分离器中，通过逐渐升高的温度，将不同沸点的组分分离出来，得到纯度较高的氯化苯。
3.脱水处理：经过分离器的精馏分离后，得到的氯化苯还会含有一定的水分。
为了提高氯化苯的纯度，需要进行脱水处理。
通常采用干燥剂和蒸汽脱水的方法。
首先，将氯化苯经过滤器过滤，去除其中的杂质。
然后，将氯化苯与干燥剂接触，使其吸附水分，再进行脱水处理。
此外，还可以利用蒸汽将氯化苯蒸发，从而去除其中的水分。
最后，生产过程结束后，还需要对产生的废水和废气进行处理，以减少对环境的影响。
废水处理通常采用沉淀、过滤、浓缩等方法，以去除其中的有机物和重金属离子。
废气处理则可以通过净化装置将其中的氯化苯和氯气等有害气体进行吸附、催化分解等处理。
以上就是氯化苯生产的工艺说明。
通过这些工艺步骤，可以制备出高纯度的氯化苯，用于各种化工行业的生产。
在实际操作中，需要严格控制反应条件和加强环境保护措施，以确保生产过程的安全和环保。
氯苯类化合物废⽔处理氯苯类化合物1 引⾔氯苯类化合物作为农药及染料合成中间体、清洗溶剂及脱脂剂成分⼴泛使⽤.⾃然界微⽣物缺乏降解此类化合物的酶或酶系统，很难进⾏⽣物处理，微⽣物降解菌的筛选和降解性能研究是实现⽣物降解持久性有机污染物的关键.1，2，3，4-TeCB在GB 6944—2005中危险标记为14(有毒物品)，是⼀种典型的氯苯类化合物，对⼈体的⽪肤、上呼吸道和粘膜有刺激作⽤，可在⼈体内积累.⽬前四氯苯的研究主要围绕其物理特性和毒性.四氯苯的晶体结构和混合晶体结构，在⽔和空⽓之间的传质作⽤，沉积物和悬浮物对1，2，3，4-TeCB的吸附作⽤，1，2，3，4-TeCB对孕⿏肝和⽣殖率影响等均有⼴泛研究.对于低分⼦氯苯类化合物及⾸先被限制使⽤的六氯苯微⽣物降解已有⼀些报道.但关于TeCBs的微⽣物降解研究却鲜有报道.研究发现，五氯苯、六氯苯在降解过程中往往存在1，2，3，4-TeCB中间产物，这表明1，2，3，4-TeCB的降解是⾼氯苯化合物降解的关键步骤.本⽂从某氯苯试剂⼚的⼟壤中取样，筛选出⼀株以1，2，3，4-TeCB作为唯⼀碳源的降解菌，并研究了该菌株对1，2，3，4-TeCB降解效果及降解途径，为微⽣物降解氯苯类物质提供实验依据.2 材料和⽅法2.1 原料与试剂所⽤⼟样取⾃⼴东某化学试剂⼚长期受四氯苯污染的⼟壤作为菌株分离源.化学试剂：1，2，3，4-TeCB、丙酮、正⼰烷等试剂均为优级纯.培养基：常规⽜⾁膏蛋⽩胨;⽆机盐培养基(组分不含Cl-)均为常规配⽅(试剂均为分析纯)2.2 主要实验仪器⽣化培养箱;恒温⽔浴振荡器;超净⼯作台;⾼速离⼼机;COD消解仪;离⼦⾊谱仪;⾼效液相⾊谱;⽓相⾊谱-质谱联⽤仪.2.3 菌种富集和分离纯化取1 g⼟壤于100 mL蒸馏⽔中，摇床振荡15 min，样品稀释后直接涂布在100 mg · L-1 1，2，3，4-TeCB的⽆机盐培养基.待长出菌落后，挑取单菌落在⾼浓度(250 mg · L-1)1，2，3，4-TeCB的液体培养基驯化.经过5~7 d驯化后(定期更换培养液)，取1~2 mL菌液涂布于1，2，3，4-TeCB为唯⼀碳源的⽆机盐平板，30 ℃恒温培养，挑选⽣长较快的单菌落接种到100 mg · L-1 1，2，3，4-TeCB液体⽆机盐培养基中振荡培养;多次平板划线分离，获得单菌落.2.4 菌株形态观察、⽣长曲线及16S rDNA序列分析将纯化后的菌株在固体培养基上进⾏划线培养，待长出单个菌落后进⾏形态观察;对菌株进⾏⾰兰⽒染⾊观察;⽤OD600处测定⽣长曲线.PCR产物经凝胶电泳分析检测后将PCR产物送⾄⼴州⼯业微⽣物检测中⼼回收并测序.2.5 菌株对1，2，3，4-四氯苯降解效果的研究实验所⽤废⽔为25 mg · L-1 1，2，3，4-TeCB模拟废⽔，pH 7.取200 mL⽆机盐培养基置于500 mL锥形瓶中，经⾼温灭菌后，配置成25 mg · L-1的模拟废⽔，分别加⼊2%、3%、5%的菌悬液.30 ℃，110 r · min-1.接种后每天定时取样.分别测定模拟培养液中COD、Cl-浓度、1，2，3，4-TeCB浓度的影响，连续测定7 d.每组3个平⾏.1)COD测定：快速消解分光光度法.2)氯离⼦浓度测定：样品测定前，样品经过0.22 µm 微孔过滤膜，⽤离⼦⾊谱仪测定氯离⼦浓度.3)1，2，3，4-TeCB浓度测定：⽤⾼效液相测定.前处理：废⽔经0.22 µm微孔过滤膜过滤，测定过滤液中1，2，3，4-TeCB.测定条件：TH 1015型C18酸性柱;流动相为甲醇与⽔按85:15体积⽐混合;柱温25 ℃;进样体积10 µL;双波长检测：波长为214 nm、216 nm.2.6 降解特性分析不同处理时间的废⽔经0.22 µm 微孔过滤膜过滤，吹扫捕集后，利⽤⽓相质谱联⽤仪(GC-MS)测定氯苯降解情况及产物分析.吹扫捕集条件：吹脱时间：11 min;吹脱温度：350 ℃;解析温度：225 ℃;解析时间：6 min;烘烤温度：235 ℃;烘烤时间：5 min.注⼊样品5 mL.⾊谱条件：检测器温度：300 ℃;进样⼝温度：260 ℃;柱箱温度：起始60 ℃，保持2分钟，以5 ℃· min-1的速度升温⾄160 ℃，保持2 min.分流⽐：10 ∶ 1.3 结果与分析3.1 菌株⽣理⽣化特性、16S rDNA序列分析及⽣长曲线以1，2，3，4-TeCB为唯⼀碳源富集、分离、驯化微⽣物，筛选出⼀株在固体培养基上能快速⽣长的菌株，命名为L-1号菌.菌落表⾯圆滑，不透明，呈⽩⾊或微黄⾊.菌株为短杆状，⽆鞭⽑，能运动，能产⽣中⽣芽孢.菌株⾰兰⽒染⾊结果为阳性菌(G+)，如图 1所⽰.在此基础上，对L-1号菌的16SrDNA基因系列运⽤Basics BLAST软件分析，和Genbank⽐对，L-1菌ITS序列与Bacillus subtilis AF0907(枯草芽孢杆菌)和Bacillus carboniphilus JCM9731具有最⾼的同源性，均达到98.5%以上.结合⽣理⽣化特性，初步鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌.为了解菌株⽣长特点，对L-1号菌进⾏⽣长曲线的测定，见图 2.图1 菌株 L-1 的菌落形态和⾰兰⽒染⾊图2 菌株 L-1 的⽣长曲线从图 2中可见该菌株在0~3 h⽣长较慢，5 h后迅速进⼊⽣长期，表明该菌株潜伏期较短能够快速适应⽣长环境，进⼊对数⽣长期.12~34 h该菌株⽣长减慢，进⼊稳定期，直到30 h后该菌株⼀直处于稳定期，表明该菌株⽣长代谢稳定期长，降解潜能较⼤，利于⼯业应⽤.在菌株培养了15 h后，菌的浓度能达到约108 cfu.为实验⽤菌提供保证.3.2 不同接种量对反应液COD的影响将菌株制成菌悬液(108 cfu)，测定不同接种量对25 mg · L-1模拟废⽔COD降解效果，初步反映菌液中有机污染物的量，结果见图 3.图3 接种量对废⽔COD累积降解率的影响从图 3可见，随着时间增长，反应液COD累积降解率逐渐增⼤，接种浓度越⼤降解率越⾼.7 d后降解率分别达到：32.61%;53.79%;62.71%.在第1~2 d时，菌株⽣长处于对数期，降解效果好，反应液COD降解较快.在第3 d后⽔中COD累积降解率稳步增加，菌株⽣长趋于稳定.3~7 d COD累积降解率斜率基本⼀致，表明单位时间菌体的降解效率稳定.与图 2中菌株⽣长曲线相对应.说明L-1菌株⽣长代谢稳定强，能充分利⽤废⽔中的有机物.说明该菌株并不能迅速的将1，2，3，4-TeCB完全矿化.在5 d后COD降解率逐渐减缓，但能保持⼀定的降解效果.3.3 不同接种量对氯离⼦释放量的影响在配制模拟废⽔时，⽆机盐培养基中不含Cl-，反应液中的氯离⼦含量多少反映了降解过程中对1，2，3，4-TeCB的降解脱氯过程，结果见图 4.图4 接种量对氯离⼦释放浓度的影响从图 4可以看出氯离⼦释放浓度趋势与COD降解呈⼀定的相关性.在1~4 d，氯离⼦随菌浓度增⼤，氯离⼦释放量浓度增⼤.这表明菌株在1，2，3，4-TeCB降解的过程中确实有Cl-产⽣.且接种量越⼤，氯离⼦的释放越多.但在5 d后氯离⼦释放量，再次呈现快速增长，表明该菌有可能使1，2，3，4-TeCB释放多个氯离⼦，可能使三氯或者⼆氯化合物脱氯.因此氯离⼦浓度的变换呈现⼆次增长趋势.不同接种量反应液中的氯离⼦浓度在7 d时的含量分别为：1.852mg · L-1，2.742 mg · L-1，4.980 mg · L-1.3.4 不同接种量对1，2，3，4-TeCB的降解量从图 5中可以看出，1，2，3，4-TeCB的降解量随着时间的增加⽽增⼤，呈现⼀定的时间-效应关系，且菌株接种量⼤降解率⾼.2%、3%、5%接种量7 d后降解量可达13.74 mg · L-1，14.91 mg · L-1，20.47 mg · L-1.第1~4 d，尽管微⽣物量增多，但是菌株降解速率较慢，这可能与菌株尚没有合成降解1，2，3，4-TeCB相应的酶有关.第4~6 d，1，2，3，4-TeCB的降解量逐渐加⼤.表明菌株逐渐适应新的胁迫环境.到7 d降解量变化不⼤，表明菌株⽣长所需有机物逐渐减少，降解效果也随着下降.该结果与COD量变化不同，菌株COD在第7 d时最⾼只降解62%，这表明该菌株能利⽤1，2，3，4-TeCB，但对1，2，3，4-TeCB的完全矿化需要⼀个过程，该结果正好与氯离⼦的⼆次释放相吻合.图5 不同接种量对1，2，3，4-TeCB降解量3.5 加标回收率与RSD和GC-MS产物分析进⼀步分析L-1菌株对1，2，3，4-TeCB的降解产物的特性，样品的加标回收率见表 2.表2 样品的加标回收率与RSD通过对反应液GC-MS测定和分析，发现1，2，3，4-TeCB降解过程中存在：2，3，4，5-四氯-2，4-⼰⼆烯⼆酸(A物质)和2，3，5-三氯-2，4-⼆烯-1，4-内酯-⼰酸(B物质).图 6(a、b)分别是A、B物质的质谱图.图6 A、B物质的相对丰度通过对废⽔pH的测定，反应液从pH 7降低到pH 5.3，说明最终产物中⽣成了酸性物质.通过对产物的分析，推测1，2，3，4-TeCB降解途径是先通过开环后脱氯的途径.通过对其降解途径分析如图 7所⽰.图7 菌株L-1对1，2，3，4-TeCB的降解途径1，2，3，4-TeCB在加氢氧化酶的作⽤下产⽣环双氧化，⽣成环氯代⼆醇，然后在脱氢酶的作⽤下脱去两个氢原⼦⽣成3，4，5，6-四氯邻苯⼆酚;再经过氧化开环⽣成2，3，4，5-四氯-2，4-⼰⼆烯⼆酸，并在相关酶的作⽤下发⽣内酯化脱去氯离⼦⽣成2，3，5-三氯-2，4-⼆烯-1，4-内酯-⼰酸，之后通过⽔解酶⽣成2，3，5-⼆氯-4-氧代-2-烯⼰⼆酸，这种化合物能在NADH作⽤下打开双键同时脱氯，形成饱和脂肪酸，最后⽣成琥珀酸和⼄酸，最终进⼊TCA循环.该中间化合物⼤部分在反应液中检测出来，证实了该降解途径的可⾏性及该菌种研究的潜在价值.关于菌株L-1的其他⽣理⽣化特性及菌种鉴定值得进⼀步深⼊研究。
