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JP4629880B2 - How to recover hydrogen chloride gas - Google Patents
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JP4629880B2 - How to recover hydrogen chloride gas - Google Patents

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  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、含塩素樹脂或いは該含塩素樹脂を含む合成樹脂を熱分解することにより生成する排ガスより、精製された塩化水素ガスを回収する新規な方法に関する。詳しくは、該排ガス中のフッ素系化合物及びその他の不純物を効率よく除去して、フッ化水素濃度の低下した塩化水素ガスを回収する方法である。
【0002】
【従来の技術】
近年、一般廃棄物や産業廃棄物としての合成樹脂類が急増し、また、こうして廃棄される合成樹脂中には、含塩素樹脂が平均して約15%程度も含まれている。
【0003】
上記含塩素樹脂は、燃焼時の条件によってはダイオキシンを発生することもあり、燃焼による処分が制限されつつある。また、一方では、限りある資源の保護のため、廃棄物の再利用についての社会的な動きが活発化している。
【0004】
このような背景にあって、含塩素樹脂を含む廃棄合成樹脂、特に廃塩化ビニル樹脂を熱分解により脱塩化水素処理して実質的に塩素を含有しない炭化物として回収し、ダイオキシン等の発生に対して問題のない燃料として再利用する試みが種々提案されている。
【0005】
例えば、含塩素樹脂を含む廃棄合成樹脂を非燃焼雰囲気下、350℃程度に間接加熱して熱分解を行うことにより、脱塩化水素された炭化物を得、得られた炭化物をセメント製造用燃料、高炉用燃料等の燃料として再使用する方法が挙げられる。
【0006】
一方、上記含塩素樹脂の熱分解においては、炭化物と共に塩化水素が生成する。該塩化水素の量は、塩化ビニル樹脂を例に挙げると、塩化ビニル樹脂1tにつき0.6tもの塩化水素を含むガス量となる。
【0007】
従って、上記塩化水素を回収し、他の塩素化製品の製造工程に原料として再利用する技術の開発が望まれる。特に、回収された塩化水素を、オキシクロリネーションによる炭化水素の塩素化用原料、アルコール類の気相塩素化用原料、珪素の塩素化用原料等として使用する場合、水を実質的に含まないガス状の塩化水素である必要がある。
【0008】
また、上記反応は触媒を使用する反応であり、該塩化水素ガス中に含まれる微量成分によっては、反応率が急速に低下する恐れがある。
【0009】
しかしながら、含塩素樹脂の熱分解によって生成する排ガスから、他の塩素化製品の製造工程に原料として再利用可能なレベルまで精製された状態で塩化水素をガス状で回収して再利用する技術については殆ど検討されておらず、ましてや、課題すら開示がないのが現状である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、前記含塩素樹脂の熱分解によって得られる排ガスを他の塩素化製品の製造工程に原料として再利用することについて検討を行う中で、次のような問題が存在することを見い出した。
【0011】
即ち、本発明者らの実験によって、上記方法で得られた塩化水素ガスを直接オキシクロリネーションによるエチレンジクロライド(EDC)の製造等における反応原料として用いる場合、エチレン及び塩化水素の反応率が急速に悪化することが判明した。
【0012】
上記現象は、含塩素樹脂に添加剤として含まれるフッ素化合物が前記反応の触媒毒として作用することによるものと推定される。
【0013】
かかるフッ素化合物が含塩素樹脂に混入する経路は、農業用フィルム等のフィルム用途において、該フィルムに防曇性を付与するために一般に添加される防曇剤としてフッ素系有機物が使用されることによる場合が殆どである。また、防曇剤が添加される透明な含塩素樹脂は着色がないため、含塩素樹脂を使用する各種用途、例えば、電線被覆材料や建材用等の含塩素樹脂の原料としてマテリアルリサイクルされることが多く、廃棄物として回収される殆どの含塩素樹脂において、フッ素系有機物が含まれている。
【0014】
そして、上記含塩素樹脂の熱分解により、該フッ素系化合物の一部が分解してフッ化水素やテトラフルオロエチレン等の低沸フッ化有機物を生じ、塩化水素ガスを主体とする熱分解ガス中に混入する。
【0015】
従って、本発明の目的は、含塩素樹脂を含む廃棄合成樹脂の熱分解によって生成する排ガスより、フッ素系化合物の含有量が極めて低い、高度に精製された塩化水素ガスを得ることにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために研究を重ねた結果、含塩素樹脂の熱分解によって生成する排ガスを燃焼して、フッ素系化合物をフッ化水素に転化せしめて得られた燃焼ガスを、水或いは塩酸水溶液により吸収する塩化水素吸収工程と該工程より得られた塩酸水溶液から塩化水素を放散させる塩化水素ガス放散工程とを組み合わせて処理することにより、フッ素系化合物の含有量が低下した塩化水素をガス状で回収することができることを見い出した。
【0017】
また、このようにして得られた塩化水素ガスは高純度であり、前記EDC等の製品の原料として十分使用可能であることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0018】
即ち、本発明は、(a)フッ素系化合物を含有する含塩素樹脂を、非酸化性雰囲気で熱分解して塩化水素を主成分とするガス相と炭化物を主成分とする固体相とを得る熱分解工程、
(b)熱分解工程より得られるガス相を燃焼させ、該ガス相中に含まれるフッ素系化合物をフッ化水素に転化させる燃焼工程、
(c)燃焼工程より得られる燃焼ガスを水又は塩酸水溶液よりなる吸収液と接触せしめて、フッ化水素を含む塩酸水溶液を得る塩化水素吸収工程、
及び
(d)塩化水素吸収工程より得られる塩酸水溶液を放散塔に導き、該放散塔塔頂より塩化水素をガス状で回収する塩化水素ガス放散工程
よりなることを特徴とする塩化水素ガスの回収方法である。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明において、熱分解工程は、フッ素系界面活性剤等のフッ素化合物を含有する含塩素樹脂を熱分解して塩化水素を主成分とするガス相と炭化物を主成分とする固体相とを得る工程である。
【0020】
この熱分解工程において処理される含塩素樹脂は、含塩素樹脂の単独での使用は勿論、該含塩素樹脂を他の合成樹脂と混合した混合物或いは組成物をも包含するものである。
【0021】
上記含塩素樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリオレフィン等が挙げられる。そのうち、塩化ビニル樹脂が代表的であり、本発明の方法において好適に使用される。また、他の合成樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等のポリオレフィン類を始め、ポリアミド、ポリエステル等を挙げることができる。
【0022】
また、上記含塩素樹脂は、通常、廃棄物として回収されたものが使用される。
かかる廃棄物としては、例えば、農業用ビニル、各種包装用フィルム、レザー製品、クッションフロアー、壁紙などの等の軟質含塩素樹脂廃棄物、パイプ、被覆電線等の硬質含塩素樹脂廃棄物、更にこうした含塩素樹脂を含む廃棄合成樹脂、等が挙げられる。
【0023】
この場合、廃棄物の種類に応じて、破砕、裁断等の処理を行い、10〜1mm程度の大きさの、グラッシュ状、フラフ状に加工されたものが取り扱いの容易さから好ましい。
【0024】
本発明において、熱分解工程は上記含塩素樹脂を非酸化条件下に加熱して脱塩化水素反応を行う工程である。上記熱分解工程には、従来から公知の熱分解装置を使用した含塩素樹脂の熱分解方法が特に制限なく採用される。
【0025】
上記熱分解方法の代表的な態様を例示すれば、上流端に含塩素樹脂片の投入口を下流端に内容物の取出口を、また、気相部に排ガスの取出口を有する密閉式ロータリーキルンタイプの間接加熱炉、含塩素樹脂の攪拌・移動を、攪拌翼や回転刃で行うようにした間接加熱炉、排ガスの取出口を有する押出機タイプの間接加熱炉等の熱分解炉に含塩素樹脂を供給し、所定の温度に加熱して熱分解する態様が挙げられる。
【0026】
熱分解工程における熱分解条件は、炉内部の温度が250〜450℃になるように調整することによって一般に実施される。含塩素樹脂は、炉内で脱塩素され、炭化物を主成分とする固体相と塩化水素を含むガス相とに分離され、それぞれ取出口より取り出される。
【0027】
また、炉の内部は、非酸化性雰囲気とするために、不活性ガスとして窒素、アルゴン等の公知の不活性ガス、又は塩化水素ガスによって予め置換しておくことが好ましい。また、含塩素樹脂の熱分解中も、必要に応じて、上記不活性ガスをキャリアーガスとして供給しても良い。
上記熱分解工程より得られる排ガスは、含塩素樹脂の熱分解によって生成した塩化水素と共に、該含塩素樹脂に同伴して供給された水分、有機化合物成分を含有し、更に、キャリアーガスを供給した場合は該キャリアガスを含有する。
【0028】
そのうち、フッ素系化合物は、使用する含塩素樹脂の種類によって異なるが、一般に塩化水素に対するフッ素の重量比で100ppm以上、場合によっては、1000ppm以上にも達する場合がある。これは、フッ素系界面活性剤等の含フッ素有機化合物が配合された含塩素樹脂を熱分解処理することにより生成しているものと推定される。
【0029】
また、本発明者らの確認によれば、排ガスに混入する低沸点のフッ素化合物は極めて多種類であり、フッ化水素の他に、テトラフルオロエチレンをはじめ30種類以上にも及ぶ。こうした、テトラフルオロエチレン等の低沸フッ素化合物は、塩化水素より低沸点から高沸点まで極めて広い範囲に及ぶため、蒸留等の公知の方法では分離することが極めて困難である。
【0030】
本発明の方法は、上記熱分解工程で得られる排ガスを、燃焼工程、塩化水素吸収工程、塩化水素ガス放散工程を通過させることが最大の特徴である。かかる工程の組合せにより、上記排ガス中の不純物を燃焼工程により後工程で分離性の良い化合物の形に転化し、塩化水素吸収工程と塩化水素ガス放散工程との組み合わせにより、フッ化水素濃度の低下した精製塩化水素ガスを得ることが可能となる。
【0031】
以下、これらの工程についてより詳細に説明する。
【0032】
上記熱分解工程より得られる排ガスは、配管によって続く燃焼工程に送られるが、この場合、該配管中の排ガスを、熱ガスの状態を維持したまま送ることが、ガス中の高沸物の凝縮による配管の閉塞を防止し、長期間安定して本発明の方法を実施するために好ましい。
【0033】
即ち、上記排ガスには、含塩素樹脂の添加剤として含まれる高沸有機成分、例えば、ジオクチルフタレート(DOP)等のフタル酸エステル類等やその分解物である無水フタル酸及びフタル酸が、塩化水素に対する重量比で数千ppm〜数十%もの濃度で含有されている。
【0034】
従って、熱分解工程から得られる排ガスを、かかる高沸有機化合物が固化しない、高温の熱ガスの状態を維持したまま、燃焼工程に供給することにより、前記配管の閉塞を効果的に防止することができる。
【0035】
上記排ガスは、熱分解工程より、通常、250〜450℃の熱ガスとして得られるが、熱ガスの状態を維持する操作は、前記高沸点有機化合物の沸点以上に維持されていれば良く、具体的には250℃以上、好ましくは、300℃以上、特に、前記熱分解温度と同一温度に維持することが好ましい。
ここで、排ガスを上記温度に維持する方法は特に制限されない。例えば、排ガスの配管を保温する方法、排ガスの配管を加熱する方法等が一般的である。
【0036】
本発明において、燃焼工程は、熱分解工程よりガス相として得られる排ガスを燃焼することにより、該排ガスに含有される有機化合物成分を燃焼せしめて除去するための工程である。
【0037】
具体的には、燃焼により、ジオクチルフタレート(DOP)等のフタル酸エステル類等の高沸点有機物及びエチレン、塩化ビニルモノマー等の低沸点有機物を炭酸ガスと水に転化し、フッ素系化合物をフッ化水素に転化する。
【0038】
上記燃焼によって、後工程における不純物の分離性を改善することができるばかりでなく、熱分解工程より得られる排ガス中の高沸点有機物が後工程における配管内で凝縮し、該配管を閉塞する現象をも効果的に防止することができる。
【0039】
また、熱分解工程で発生した多種類のフッ素系化合物がフッ化水素1種類となるため、特定の後工程の組合せによる、塩化水素ガスとの分離性を著しく改善することができる。
【0040】
燃焼工程における燃焼方法は、公知の燃焼炉を使用した燃焼方法が特に制限なく採用される。例えば、管内に上記排ガスと空気を流通させ、外管をバーナーで加熱する管式加熱方式も採用できるが、バーナーの炎に直接上記排ガスを接触させる方法、バーナーに供給する燃料や空気と上記排ガスを混合した上で炎を形成させる方法等の燃焼方式が好適である。燃焼に用いる燃料は、液体、気体の燃料を用いることができる。
【0041】
上記燃焼方法において、少ない過剰空気率で完全燃焼せしめ、次の塩化水素吸収工程での吸収装置が小さくできること、及び、回収した塩化水素を他の塩素化製品の製造工程に原料として再利用する場合の反応率の低下を招くおそれがある硫黄成分を実質上含まないこと等の効果を得るため、気体燃料を用いることが好適である。かかる気体燃料としては、LPG、プロパン等が特に好ましい。
【0042】
このように燃焼工程より得られる燃焼ガスは、塩化水素、水蒸気、炭酸ガス、フッ化水素、及び、熱分解工程でキャリアーガスを用いた場合にはそのキャリアーガス、燃焼工程で燃焼方式を用いた場合には過剰空気、塩化水素の一部から生成する微量の塩素よりなる熱ガスとして排出される。
【0043】
また、燃焼工程より排出される燃焼ガスは、一般に800℃を越える熱ガスとなるため、塩化水素吸収工程の効率を勘案すると、燃焼工程と塩化水素吸収工程の間に、該燃焼ガスから熱を除去する装置、例えば、廃熱ボイラーや、水や塩酸を噴霧してガス温を低下せしめる冷却装置を取付けることが好適である。
【0044】
本発明において、塩化水素吸収工程は、燃焼工程より得られる燃焼ガスを水又は塩酸よりなる吸収液と接触せしめて、供給ガス相に含まれる塩化水素を該吸収液に吸収させ、塩酸水溶液を得る工程である。
【0045】
上記燃焼ガスに含有される塩化水素は、上記塩化水素吸収工程で吸収液に吸収されて塩酸水溶液となり、水蒸気も凝集して水となる。また、該燃焼ガスに含まれるフッ化水素も同様に吸収液に吸収される。
【0046】
一方、該燃焼ガスに含まれる塩化水素、フッ化水素、水蒸気以外の成分、即ち、炭酸ガス、熱分解工程のキャリアーガス、燃焼工程の過剰空気、微量塩素については、該吸収液に実質的に吸収されることなく、ガス相として分離される。
【0047】
従って、上記塩化水素吸収工程では、フッ化水素以外の、他の不純物の含有量が著しく低減された塩酸水溶液が得られる。
【0048】
本発明の塩化水素吸収工程において、吸収液として、塩化水素を溶解可能な水又は塩酸水溶液が使用される。上記吸収液として塩酸水溶液を使用する場合、その吸収効率を考慮すれば、塩化水素の初期濃度が25重量%以下、好ましくは20重量%以下のものを使用することが好ましい。
【0049】
また、吸収工程における吸収条件は特に限定されず、公知の条件が制限なく採用される。例えば、吸収温度は20〜80℃が、圧力は大気圧近傍が一般的である。
【0050】
更に、吸収に使用する装置は、公知の吸収塔が特に制限なく使用される。一般には、充填塔やキャップトレー等の棚段塔形式の吸収部を持ち、冷却器を通して液相を循環させる多段の吸収塔や、濡れ壁形式の吸収塔等が挙げられる。
塩化水素吸収工程より取り出される塩酸中の塩化水素濃度は、可及的に高い方が好ましいが、吸収効率等を考慮すれば、前記吸収液の塩化水素濃度より高く、且つ、10〜40重量%の塩化水素濃度で取り出すことが好ましい。特に、続く塩化水素放散工程の設備費を勘案すると、塩化水素と水の共沸組成以上の濃度で取り出すことが好ましい。かかる共沸組成は、操作圧力によっても異なるが、常圧下では20.2重量%、500Kパスカルゲージでは16重量%である。
【0051】
本発明において、塩化水素放散工程は、塩化水素吸収工程より得られるフッ化水素を同時に溶解する塩酸水溶液を放散塔に導入し、該放散塔にて塩化水素を放散せしめると共に、塔底にフッ化水素を濃縮し、塔頂よりフッ化水素濃度が低下した塩化水素をガス状で回収する工程である。
【0052】
尚、塩化水素吸収後の塩酸水溶液に燐、硫黄成分が含まれている場合でも、この塩化水素放散工程で塔底の液相側に除去される。
【0053】
本発明者らは、こうしたフッ化水素が溶解した塩酸水溶液を放散塔に導いて、塔頂のガス成分を全量抜きだした場合においても回収される塩化水素ガス中のフッ化水素濃度を40ppm程度と低濃度にまで低減できること、また、上記放散において、放散塔の塔頂部に凝縮器を設け、放散塔より排出されるガスの一部を凝縮させ、放散塔に還流する、還流操作を行うことにより、回収される塩化水素ガス中のフッ化水素濃度を更に低減し得ることを見い出した。
【0054】
本発明において、塩化水素ガス放散工程の放散塔に供給する塩酸水溶液中にフッ化水素が含有される場合、該放散塔において、供給液供給段の上部に蒸留段を設けることが、得られる塩化水素ガス中のフッ化水素の量を一層低減せしめるために好ましい。
【0055】
より具体的には、塩酸水溶液中のフッ化水素の濃度が塩化水素に対する重量比で300ppm未満の場合、放散塔への供給液供給段上部に0段を超える理論段の蒸留塔を、また、該フッ化水素の濃度が300ppm以上である場合、1段以上の理論段の蒸留段を設けることにより、フッ化水素濃度を塩化水素に対する重量比で100〜40ppmの範囲に制御した精製塩化水素ガスが回収可能となる。但し、上記理論段の上限は、経済性を考慮して10段以下とすることが好ましい。
【0056】
また、前記したように、放散塔の塔頂部において、還流操作を行うことにより、フッ化水素濃度を塩化水素に対する重量比で40ppm未満、場合によっては、0.2〜15ppm程度まで低減された塩化水素ガスを得ることができる。
【0057】
上記還流操作において、凝縮器の冷却温度は、凝縮器出口ガス温度が−90〜40℃、好ましくは−20〜10℃となるように調整することが好ましい。上記凝縮器にて得られる凝縮液は、その一部或いは全量を放散塔に還流することが好ましい。
【0058】
また、この場合、操作を円滑に行うために、凝縮水の氷点以下とならない温度に上記冷却温度を設定することが好ましい。
【0059】
放散塔の形式としては公知の方法が特に制限なく採用される。例えば、底部にリボイラーを有した充填塔形式や棚段形式等の放散塔を使用して行うことができる。
【0060】
上記塩化水素ガス放散工程において、塩化水素ガスの放散条件は、公知の条件が何等制限されずに適用できるが、温度90〜150℃、圧力50〜500Kパスカルゲージが一般的である。
【0061】
また、塩化水素ガスの用途において、その濃度が低くても良い場合、かかる用途に悪影響を及ぼさないキャリアーガスを供給して放散を行うことも可能である。
【0062】
また、塩化水素ガス放散工程において、放散塔塔底の塩酸水溶液は、その一部又は全部を前記塩化水素吸収工程に循環する塩酸水溶液循環工程を設け、吸収液の一部又は全部として使用することが好ましい。
【0063】
この場合、循環液中のフッ化水素の濃度が循環とともに高濃度となるため、該循環液を一部パージするか、フッ化水素と反応して固体となる薬剤、または吸着剤とを接触させて、フッ化水素を除去するフッ化水素除去工程を経て、塩化水素吸収工程に循環することが好ましい。
【0064】
フッ化水素除去工程においては、特に、循環液の塩酸水溶液を、フッ化水素との反応生成物が固体である薬剤、または吸着剤とを接触させる方法が、塩化水素のロスが少ないため好ましい。
【0065】
上記工程において使用する薬剤または吸着剤については、後述するフッ化水素ガス除去工程において例示する薬剤または吸着剤から条件の一致するものを任意に選択することができる。
【0066】
塩化水素ガス放散工程の塔底より取り出される塩酸水溶液の濃度は、循環時の放散効率等を考慮すれば、塩化水素濃度15重量%以上が好ましく、特に、前記大気圧下における塩化水素と水の共沸組成に可及的に近い塩化水素濃度となるように放散条件を調整することが好ましい。
【0067】
本発明において、塩化水素ガス放散工程の後には、ガス状で回収される塩化水素から、更にフッ化水素ガスを除去するためのフッ化水素ガス除去工程を設けることが、フッ化水素濃度がより低減された精製塩化水素ガスを得るために好ましい。
【0068】
ここで、制御するフッ化水素濃度は、回収される塩化水素を各種塩素化製品の製造工程の製造原料として再利用する場合、反応率の低下が、原料とする回収塩化水素中のフッ化水素の持込み量に依存することが本発明者らの検討によって明らかとなった。このため、回収塩化水素ガス中のフッ化水素濃度は可及的に低い方が好ましく、通常、塩酸とフッ化水素の共沸組成以下、即ち40ppm以下、好ましくは、30ppm以下、さらには10ppm以下、特に、5ppm以下が大量の回収塩化水素ガスを利用できるため好適である。
【0069】
尚、塩化水素放散工程の前に前記フッ化水素除去工程を設けることも可能である。 フッ化水素ガス除去工程において、フッ化水素を除去する方法としては、塩化水素ガス放散工程の放散塔の塔頂より得られるガス相と、フッ化水素と反応して固体または液体となる薬剤とを接触させる方法、吸着剤とを接触させる方法、塩酸または硫酸と接触させる方法、から選択することができる。
【0070】
フッ化水素と反応して固体または液体となる薬剤としては塩化水素と実質的に反応しない公知のものが何等制限なく使用することができる。具体的には、塩化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属塩類、担体にアルカリ土類金属塩類を担持させたもの、シリカ、シリカアルミナ、ゼオライト、活性白土、アルミナ等の固体酸化物、塩化アルミ、トリメチルクロロシラン等の塩化金属類、無水硼酸、硼酸、塩素化ピリジン等が挙げられる。
【0071】
こうした薬剤は、固体状、水に溶解または分散させた状態のいずれでも使用することができる。さらに、固体状の薬剤は、粒状、破砕状、または成形体のいずれでも使用することができる。
【0072】
また、フッ化水素の吸着剤としては、活性炭、フッ化カルシウム等を挙げることができる。
【0073】
塩酸または硫酸と接触させる場合の濃度は、特に制限されるものではないが、あまりに薄いと塩化水素のロスが多くなるため、通常塩酸の場合は10〜40重量%、特に運転条件における飽和塩化水素の濃度、硫酸の場合は100〜60重量%の濃度、特に入手が容易でもあるという理由から98〜70重量%の濃度であることが好ましい。
【0074】
こうした、薬剤のうち、粒状の塩化カルシウム、または硫酸を用いることが、放散させた塩化水素中の微量水分も除去できるため、特に好適である。
【0075】
フッ化水素ガス除去工程における、塩化水素ガスと上記薬剤等との接触方法は、公知の方法が何等制限なく採用可能である。例えば、固体状態のまま使用する場合は充填塔形式、流動床形式、固体を液体に分散する場合または液体の薬剤を使用する場合は、棚段塔、静置型ミキサー形式、気泡塔等を挙げることができる。
【0076】
接触温度、流速等の接触条件は、各々の薬剤とフッ化水素の反応速度や吸着速度等を測定し、制御したい出口塩化水素中のフッ化水素濃度を勘案して決定することができる。
【0077】
このようにして、フッ化水素濃度の低下した精製塩化水素ガスを得ることができる。
【0078】
以下、本発明の方法を、添付図面に従って更に具体的に説明するが、本発明はこれらの添付図面に限定されるものではない。
【0079】
図1〜4は、本発明の方法の代表的な態様を示すフローチャートである。即ち、図1は、熱分解工程、燃焼工程、塩化水素吸収工程及び塩化水素ガス放散工程を含む方法であり、図2は、上記工程の塩化水素ガス放散工程の塔底より抜出す塩酸水溶液中の濃縮されたフッ化水素を除去するフッ化水素除去工程を含み、図3は、上記工程の塩化水素ガス放散工程の塔頂より得られる塩化水素ガス中の微量フッ化水素を除去するフッ化水素ガス除去工程を含み、図4は、これら両方の工程を設けた態様を示す。また、全ての態様において、塩化水素ガス放散塔の塔底液を塩化水素吸収塔に循環する循環工程が設けられている。
【0080】
以下、各図について更に詳細に説明する。
【0081】
図1において、前記含塩素樹脂は、ライン2より熱分解装置1に供給され、炭化物よりなる固体相3とフッ素系化合物や、高沸点有機物、更にはこれらの分解物等よりなる有機化合物成分を含有し、塩化水素を主成分とするガス相とを生成する。
【0082】
上記固体相は、ライン3より取り出され、ガス相は、ライン4より、燃焼工程の燃焼装置5に供給される。燃焼装置ではライン6より供給される燃料とライン7より供給する空気により火炎が形成されており、ライン4より供給されるガス相は、その中のフッ素系化合物やフッ素系化合物の分解物がフッ化水素、炭酸ガス及び水蒸気に、また、高沸点有機物やその分解物、或いはその他有機化合物は炭酸ガスと水蒸気に分解し、高温の熱ガスを形成する。
【0083】
この熱ガスは、ライン8より取り出され、冷却装置9に供給される。冷却装置9では、塩化水素吸収工程の吸収塔塔底より熱交換器で熱交換して抜き出された塩化水素吸収後の塩酸を冷却剤としてライン15より散布して、熱ガスの熱を除去する。
【0084】
次いで、ガス相は、ライン10を経て、塩化水素吸収工程としての吸収塔11に供給される。吸収塔11では、ライン12からの吸収液の散布により、塩化水素、フッ化水素、水蒸気が吸収され、塩酸水溶液としてライン16より取り出される。
【0085】
ここで、取り出された塩酸水溶液の一部はライン13を介して吸収塔11に循環使用され、また、一部はライン15を介して冷却装置9に循環使用される。
【0086】
尚、塩化水素吸収塔においては、炭酸ガス、燃焼工程の過剰空気、熱分解工程に、キャリアーガスを用いた場合は該キャリアーガス等の不純物が吸収塔11塔頂から分離され、ライン14より取り出される。このガスは、除害塔等の処理設備に送って処理すればよい。
【0087】
次いで、ライン16から取り出された塩酸水溶液は、塩化水素ガス放散工程として設けられた、放散段19及び蒸留段18よりなる放散塔17に散布される。放散塔17では、塔頂のライン20よりフッ化水素濃度の低下した塩化水素ガスが回収される。
【0088】
この時、放散塔に供給される液中のフッ化水素の濃度が塩化水素に対する重量比で300ppm未満の場合蒸留段18を0を超える理論段以上に、また、300ppm以上の場合1段以上の理論段となるように蒸留段を設けることにより、フッ化水素濃度を塩化水素に対する重量比で100〜40ppmの低濃度の範囲に制御した塩化水素ガスが回収される。
【0089】
また、図1には示されていないが、放散塔の塔頂部に凝縮器を取り付け、放散塔塔頂から排出されるガスの一部を凝縮せしめて凝縮液を放散塔に還流するための還流部を設けて還流操作を行うことにより、フッ化水素濃度を塩化水素に対する重量比で40ppm未満、場合によっては、0.2〜15ppm程度に低減された極めて高純度の塩化水素ガスを得ることが可能である。
【0090】
一方、放散塔の塔底から得られるフッ化水素濃度が高まった塩化水素放散後の液は、塩酸水溶液である。
【0091】
この塩酸水溶液は、ライン21より取り出され、一部は塩化水素ガス放散塔の温度を維持するため、熱交換器で昇温してライン25より放散塔に戻され、一部は熱交換器で冷却されてライン26より吸収塔11に循環使用される。また、更に、他の一部はライン27よりパージしても良い。
【0092】
ライン27よりパージされた塩酸は中和槽等の除害設備に送って処理すればよい。
【0093】
図2は、上記図1に示した態様において、塩化水素ガス放散工程の放散後の塩酸水溶液から、フッ化水素を除去するフッ化水素除去工程を付加した態様を示す。即ち、前記放散塔17の塔底から得られるフッ化水素濃度が高まった塩化水素放散後の液をライン21より取り出してフッ化水素除去塔24に供給して処理する。処理された塩酸水溶液の一部は熱交換器で昇温してライン30より放散塔に戻され、一部は熱交換器で冷却されてライン29より吸収塔11に循環使用される。
【0094】
この場合、塩酸水溶液は、フッ化水素除去塔でフッ化水素が除去されているため、パージライン27は必ずしも必要ではない。
【0095】
図3は、上記図1の工程において、フッ化水素除去工程を付加して回収塩化水素中のフッ化水素の濃度を更に低減させるための態様を示す。即ち、前記塩化水素ガス放散工程の放散塔17の塔頂から得られる塩化水素ガスをライン20より取り出し、フッ化水素ガス除去塔22に供給して、ライン23からフッ化水素濃度が塩化水素に対する重量比で40ppm以下に制御した精製塩化水素ガスが回収される。
【0096】
図4は、上記図2及び図3の両者の工程を組み合わせた態様であり、ライン23からフッ化水素濃度が塩化水素に対する重量比で40ppm以下に制御した精製塩化水素ガスが回収される。
【0097】
上記図2〜図4の何れの態様においても、放散塔に還流部を設け、前記還流操作を実施することにより、得られる塩化水素ガス中のフッ化水素濃度を一層低減することが可能である。
【0098】
【発明の効果】
以上の説明より理解されるように、本発明によれば、含塩素樹脂の熱分解によって生成する排ガスより、配管等の閉塞を回避しつつ、フッ素系化合物の含有量が極めて低い、高度に精製された塩化水素ガスを長期間安定して回収することが可能である。
【0099】
従って、本発明の工業的価値は極めて高いものである。
【0100】
【実施例】
以下、本発明を更に具体的に説明するため実施例を示すが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【0101】
実施例おいて、排ガス中のフッ素系化合物の分析方法としては、フッ化水素については、水吸収し夾雑物の影響を排除して、イオンクロマトグラフィーで分析する方法、有機系フッ素化合物については、酸素及び水存在下公知のフロン分解触媒と高温で接触させてフッ化水素に分解し、上記方法により分析した。
【0102】
実施例1
図1に示す工程に従って含塩素樹脂を含む廃棄合成樹脂から塩化水素の回収を行った。
【0103】
即ち、含塩素樹脂2として、平均粒径5mmに破砕された廃電線被覆樹脂片を、ロータリーキルン方式の熱分解装置を使用した熱分解装置1に供給し、窒素ガスの雰囲気下で、350℃に加熱し、熱分解を行った。
【0104】
尚、上記廃電線被覆樹脂の元素分析を行ったところ、C;43.1%、H;5.71%、N;0.49%、O;1.30%、Cl;24.6%、F;0.025%であった。
【0105】
上記熱分解によって得られた炭化物をライン3より回収すると共に、ガスとして塩化水素を含有する排ガスを300℃以上に保持したライン4より廃熱ボイラー付燃焼装置5に供給し、ライン6よりプロパン、ライン7より空気を供給して、1200℃の温度で燃焼させ、燃焼後ガスを廃熱ボイラーにて冷却し、さらに、燃焼装置を通過したガスをライン8を経て冷却装置9に供給し、熱交換器を介して65℃に調整した吸収塔11の塔底より得られる23重量%塩酸水溶液をライン15より散布して冷却した。
【0106】
次いで、冷却装置を通過したガスをライン10より吸収塔11に供給し、ライン12より20重量%の塩酸水溶液を散布して、ガス中のフッ化水素及び塩化水素を吸収させ、フッ化水素を含む塩酸水溶液をライン16より回収した。(塩化水素濃度;23重量%、フッ化水素濃度;810ppm(塩化水素重量に対して))。
【0107】
次いで、ライン16より得られたフッ化水素を含む塩酸水溶液を、放散塔17に供給して塩化水素を放散させた。放散塔17としては、充填材を充填した充填層を有するものを使用し、供給段より上部が1理論段のものを用いた。
【0108】
放散条件は、塔底温度110℃、大気圧下とした。塔底より得られる20%の塩酸水溶液を、ライン26を経て、吸収塔11に供給した。
【0109】
上記のようにして、放散塔17からのガスを、ライン20を通して抜きだし、−20℃に冷却したガスクーラーに導き、塩化水素ガスを回収した。
【0110】
回収された塩化水素中の不純物は、ガスクロマトグラフ、イオンクロマトグラフ等で分析した結果、水分20ppm、フッ化水素63ppmであった。
【0111】
13%Cu/アルミナ触媒25gを充填した触媒固定層に、回収した塩化水素ガスを塩化水素0.0328モル/分、エチレン0.0328モル/分、酸素0.0164モル/分の速度で供給して、215℃の温度でEDC合成反応を行った。反応開始1時間後及び20時間後の塩化水素転化率は各々84%、74.3%であった。
【0112】
実施例2〜5
含塩素樹脂2として、表1に示す廃棄物を用いたこと以外は実施例1と同様に行った結果を表1に示す。
【0113】
実施例6〜9
含塩素樹脂2として、表1に示す廃棄物を用いたこと及び放散塔として供給段より上部が表1に示す理論段のものを使用したこと以外は実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
【0114】
実施例10〜11
実施例1において、ライン20より得られた塩化水素ガスを、図3に示す薬剤として、塩化カルシウム(実施例10)、98%硫酸(実施例11)を充填したフッ化水素除去塔22に供給し、ライン23より塩化水素ガスを取り出したこと以外は実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
【0115】
また、上記ライン23より取り出された塩化水素ガスを使用したEDC合成反応を、更に80時間(計100時間)連続して実施したところ、実施例10及び11の何れの実施例も70%以上の塩化水素転化率を維持していた。
【0116】
比較例1
実施例1でライン4より得られた熱分解ガスを215℃に冷却してそのまま使用して実施例1と同条件でEDC合成反応を行った。
【0117】
その結果を表1に示す。
【0118】
参考例1
鶴見曹達製塩化水素ガスボンベ(フッ化水素0ppm)からの塩化水素ガスを使用して実施例1と同条件でEDC合成反応を行った。
【0119】
その結果を表1に示す。
【0120】
この結果と本発明の実施例の結果との対比より明らかなように、本発明の方法によって得られた塩化水素ガスは、EDC合成反応において、市販の高純度塩化水素と同等に使用することができることが理解される。
【0121】
【表1】

Figure 0004629880
【0122】
実施例12〜22
実施例1〜11において、放散塔17の塔頂からガスを取り出すライン20に、凝縮器を設け、該凝縮器出口ガス温度を5℃に調整してガスの一部を凝縮せしめ、該凝縮器より凝縮液を放散塔に還流しながらガスを取り出した以外は、同様にして塩化水素ガスを回収した。
【0123】
その結果を表2に示す。
【0124】
尚、得られた塩化水素ガスを使用したEDC合成反応の塩化水素転化率について、120時間連続運転した結果を併せて示す。また、前記参考例1において、120時間連続運転した場合の塩化水素転化率は、70.8%であった。
【0125】
【表2】
Figure 0004629880

【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の代表的な態様を示すフローチャート
【図2】本発明方法の他の代表的な態様を示すフローチャート
【図3】本発明方法の他の代表的な態様を示すフローチャート
【図4】本発明方法の他の代表的な態様を示すフローチャート
【符号の説明】
1 熱分解装置
5 燃焼装置
9 冷却装置
11 吸収塔
17 放散塔
22 フッ化水素ガス除去塔
24 フッ化水素除去塔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel method for recovering purified hydrogen chloride gas from exhaust gas generated by pyrolyzing a chlorine-containing resin or a synthetic resin containing the chlorine-containing resin. Specifically, this is a method for efficiently removing fluorine-based compounds and other impurities in the exhaust gas and recovering hydrogen chloride gas having a reduced hydrogen fluoride concentration.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the number of synthetic resins as general waste and industrial waste has increased rapidly, and the synthetic resins discarded in this way contain about 15% of chlorine-containing resins on average.
[0003]
The chlorine-containing resin may generate dioxins depending on the conditions during combustion, and disposal by combustion is being restricted. On the other hand, in order to protect limited resources, social movements regarding the reuse of waste are becoming active.
[0004]
Against this background, waste synthetic resins containing chlorine-containing resins, especially waste vinyl chloride resins, are dehydrochlorinated by thermal decomposition and recovered as carbides that do not substantially contain chlorine. Various attempts have been made to reuse the fuel as a problem-free fuel.
[0005]
For example, a waste synthetic resin containing a chlorine-containing resin is indirectly heated to about 350 ° C. in a non-combustion atmosphere and thermally decomposed to obtain dehydrochlorinated carbide, and the obtained carbide is used as a cement manufacturing fuel, The method of reusing as fuel, such as blast furnace fuel, is mentioned.
[0006]
On the other hand, in the pyrolysis of the chlorine-containing resin, hydrogen chloride is generated together with the carbide. Taking the vinyl chloride resin as an example, the amount of the hydrogen chloride is a gas amount containing as much as 0.6 t of hydrogen chloride per 1 t of the vinyl chloride resin.
[0007]
Therefore, it is desired to develop a technique for recovering the hydrogen chloride and reusing it as a raw material in the manufacturing process of other chlorinated products. In particular, when the recovered hydrogen chloride is used as a raw material for chlorination of hydrocarbons by oxychlorination, a raw material for vapor phase chlorination of alcohols, a raw material for chlorination of silicon, etc., it does not substantially contain water. It must be gaseous hydrogen chloride.
[0008]
Further, the above reaction is a reaction using a catalyst, and the reaction rate may be rapidly lowered depending on a trace component contained in the hydrogen chloride gas.
[0009]
However, technology for recovering and recycling hydrogen chloride in the form of gas in a purified state from exhaust gas generated by pyrolysis of chlorine-containing resin to a level that can be reused as a raw material in the production process of other chlorinated products Has not been studied, and even more, there is no disclosure of issues.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors have examined that the exhaust gas obtained by thermal decomposition of the chlorine-containing resin is reused as a raw material in the production process of other chlorinated products, and the following problems exist. I found it.
[0011]
That is, when the hydrogen chloride gas obtained by the above method is used as a reaction raw material in the production of ethylene dichloride (EDC) by direct oxychlorination, the reaction rate of ethylene and hydrogen chloride is rapidly increased. It turned out to be worse.
[0012]
The above phenomenon is presumed to be caused by the fluorine compound contained as an additive in the chlorine-containing resin acting as a catalyst poison for the reaction.
[0013]
The route through which such a fluorine compound is mixed into the chlorine-containing resin is due to the use of a fluorine-based organic substance as an antifogging agent that is generally added to impart antifogging properties to the film in film applications such as agricultural films. Most of the cases. In addition, since the transparent chlorine-containing resin to which an antifogging agent is added is not colored, it can be recycled as a raw material for chlorine-containing resins for various uses that use chlorine-containing resins, for example, wire coating materials and building materials. Most of the chlorine-containing resins recovered as waste contain fluorine-based organic substances.
[0014]
And, by pyrolysis of the chlorine-containing resin, a part of the fluorine-based compound is decomposed to produce low boiling organic fluoride such as hydrogen fluoride and tetrafluoroethylene, and in the pyrolysis gas mainly composed of hydrogen chloride gas. Mixed in.
[0015]
Accordingly, an object of the present invention is to obtain highly purified hydrogen chloride gas having a very low content of fluorine-based compounds from exhaust gas generated by thermal decomposition of waste synthetic resin containing chlorine-containing resin.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
As a result of repeated researches to achieve the above object, the inventors of the present invention burned exhaust gas generated by thermal decomposition of a chlorine-containing resin and converted a fluorine-based compound into hydrogen fluoride, thereby obtaining a combustion gas. By combining a hydrogen chloride absorption process for absorbing water with aqueous hydrochloric acid solution and a hydrogen chloride gas emission process for releasing hydrogen chloride from the hydrochloric acid aqueous solution obtained from the process, the fluorine compound content is reduced. It has been found that the hydrogen chloride can be recovered in gaseous form.
[0017]
Moreover, it has been found that the hydrogen chloride gas thus obtained has a high purity and can be sufficiently used as a raw material for products such as the EDC, and the present invention has been completed.
[0018]
That is, the present invention provides (a) a chlorine-containing resin containing a fluorine compound. In a non-oxidizing atmosphere A pyrolysis step of pyrolyzing to obtain a gas phase mainly composed of hydrogen chloride and a solid phase mainly composed of carbide;
(B) a combustion step in which the gas phase obtained from the thermal decomposition step is burned, and the fluorine-based compound contained in the gas phase is converted into hydrogen fluoride;
(C) a hydrogen chloride absorption step in which a combustion gas obtained from the combustion step is brought into contact with an absorption liquid comprising water or a hydrochloric acid aqueous solution to obtain a hydrochloric acid aqueous solution containing hydrogen fluoride;
as well as
(D) A hydrogen chloride gas diffusion step in which an aqueous hydrochloric acid solution obtained from the hydrogen chloride absorption step is led to a diffusion tower, and hydrogen chloride is recovered in a gaseous form from the top of the diffusion tower
A method for recovering hydrogen chloride gas.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the thermal decomposition step thermally decomposes a chlorine-containing resin containing a fluorine compound such as a fluorine-based surfactant to obtain a gas phase mainly composed of hydrogen chloride and a solid phase mainly composed of carbide. It is a process.
[0020]
The chlorine-containing resin treated in this thermal decomposition step includes not only the use of the chlorine-containing resin alone, but also a mixture or composition obtained by mixing the chlorine-containing resin with another synthetic resin.
[0021]
Examples of the chlorine-containing resin include vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, and chlorinated polyolefin. Of these, vinyl chloride resin is typical and is preferably used in the method of the present invention. Examples of other synthetic resins include polyolefins such as polypropylene, polyethylene, and polystyrene, and polyamides and polyesters.
[0022]
Moreover, what was collect | recovered as a waste is normally used for the said chlorine containing resin.
Examples of such waste include soft vinyl-containing resin wastes such as agricultural vinyl, various packaging films, leather products, cushion floors, wallpaper, etc., hard chlorine-containing resin wastes such as pipes and covered electric wires, and such Examples include waste synthetic resins containing chlorine-containing resins.
[0023]
In this case, processing such as crushing and cutting according to the type of waste and processing to a size of about 10 to 1 mm in the shape of a glass or fluff is preferable from the viewpoint of ease of handling.
[0024]
In the present invention, the thermal decomposition step is a step of performing the dehydrochlorination reaction by heating the chlorine-containing resin under non-oxidizing conditions. In the thermal decomposition step, a conventional thermal decomposition method for chlorine-containing resin using a known thermal decomposition apparatus is employed without any particular limitation.
[0025]
As an example of a typical aspect of the thermal decomposition method, a sealed rotary kiln having a chlorine-containing resin piece inlet at the upstream end, a content outlet at the downstream end, and an exhaust gas outlet at the gas phase portion Chlorine-containing pyrolysis furnaces such as indirect heating furnaces of the type, indirect heating furnaces that stir and move the chlorine-containing resin with stirring blades and rotary blades, and indirect heating furnaces of the extruder type that have an exhaust gas outlet An embodiment in which resin is supplied and heated to a predetermined temperature and thermally decomposed can be mentioned.
[0026]
The pyrolysis conditions in the pyrolysis step are generally implemented by adjusting the temperature inside the furnace to be 250 to 450 ° C. The chlorine-containing resin is dechlorinated in the furnace, separated into a solid phase mainly composed of carbide and a gas phase containing hydrogen chloride, and each is taken out from the outlet.
[0027]
Moreover, it is preferable to replace the inside of the furnace with a known inert gas such as nitrogen and argon, or hydrogen chloride gas as an inert gas in advance in order to create a non-oxidizing atmosphere. Moreover, you may supply the said inert gas as carrier gas as needed also during thermal decomposition of a chlorine containing resin.
The exhaust gas obtained from the pyrolysis step contains water and organic compound components supplied along with the chlorine-containing resin together with hydrogen chloride generated by pyrolysis of the chlorine-containing resin, and further supplied a carrier gas. In some cases, the carrier gas is contained.
[0028]
Among them, the fluorine-based compound varies depending on the kind of the chlorine-containing resin to be used, but in general, the weight ratio of fluorine to hydrogen chloride may be 100 ppm or more, and in some cases, 1000 ppm or more. This is presumed to be generated by thermally decomposing a chlorine-containing resin containing a fluorine-containing organic compound such as a fluorine-based surfactant.
[0029]
In addition, according to the confirmation of the present inventors, there are extremely many kinds of low-boiling fluorine compounds mixed in the exhaust gas, and in addition to hydrogen fluoride, there are over 30 kinds including tetrafluoroethylene. Such low-boiling fluorine compounds such as tetrafluoroethylene are extremely difficult to separate by a known method such as distillation because they range from a very low boiling point to a high boiling point than hydrogen chloride.
[0030]
The greatest feature of the method of the present invention is that the exhaust gas obtained in the thermal decomposition step is passed through a combustion step, a hydrogen chloride absorption step, and a hydrogen chloride gas diffusion step. By combining this process, the impurities in the exhaust gas are converted into a compound with good separability in the subsequent process by the combustion process, and the hydrogen fluoride concentration is reduced by combining the hydrogen chloride absorption process and the hydrogen chloride gas emission process. The purified hydrogen chloride gas thus obtained can be obtained.
[0031]
Hereinafter, these steps will be described in more detail.
[0032]
The exhaust gas obtained from the pyrolysis process is sent to the combustion process that continues through the pipe. In this case, the exhaust gas in the pipe is sent while maintaining the state of the hot gas. Therefore, it is preferable to carry out the method of the present invention stably for a long period of time.
[0033]
That is, in the exhaust gas, high-boiling organic components contained as additives for chlorine-containing resins, for example, phthalic acid esters such as dioctyl phthalate (DOP) and the decomposition products phthalic anhydride and phthalic acid are chlorinated. It is contained at a concentration of several thousand ppm to several tens of percent by weight with respect to hydrogen.
[0034]
Therefore, the exhaust pipe obtained from the thermal decomposition process is effectively prevented from being blocked by supplying the combustion process with the high-boiling organic compound not solidified and maintaining the high-temperature hot gas state. Can do.
[0035]
The exhaust gas is usually obtained as a hot gas at 250 to 450 ° C. from the thermal decomposition step, but the operation for maintaining the state of the hot gas may be performed as long as the boiling point of the high-boiling organic compound is maintained. Specifically, it is preferably maintained at 250 ° C. or higher, preferably 300 ° C. or higher, particularly at the same temperature as the thermal decomposition temperature.
Here, the method for maintaining the exhaust gas at the above temperature is not particularly limited. For example, a method of keeping the exhaust gas pipe warm, a method of heating the exhaust gas pipe, and the like are common.
[0036]
In the present invention, the combustion step is a step for burning and removing the organic compound component contained in the exhaust gas by burning the exhaust gas obtained as a gas phase from the thermal decomposition step.
[0037]
Specifically, by combustion, high-boiling organic substances such as phthalates such as dioctyl phthalate (DOP) and low-boiling organic substances such as ethylene and vinyl chloride monomers are converted into carbon dioxide gas and water, and fluorine compounds are fluorinated. Convert to hydrogen.
[0038]
The above combustion not only improves the separability of impurities in the post-process, but also causes a phenomenon in which high-boiling organic substances in the exhaust gas obtained from the thermal decomposition process condense in the pipe in the post-process and block the pipe. Can also be effectively prevented.
[0039]
In addition, since many types of fluorine-based compounds generated in the thermal decomposition step become one type of hydrogen fluoride, the separability from hydrogen chloride gas by a combination of specific post-processes can be remarkably improved.
[0040]
As a combustion method in the combustion process, a combustion method using a known combustion furnace is employed without any particular limitation. For example, a tube heating system in which the exhaust gas and air are circulated in a tube and the outer tube is heated by a burner can be adopted. However, a method of directly contacting the exhaust gas with a burner flame, fuel and air supplied to the burner, and the exhaust gas Combustion methods such as a method of forming a flame after mixing are suitable. Liquid or gaseous fuel can be used as the fuel for combustion.
[0041]
In the above combustion method, when complete combustion is performed with a small excess air ratio, the absorption device in the next hydrogen chloride absorption process can be made small, and the recovered hydrogen chloride is reused as a raw material in the production process of other chlorinated products In order to obtain effects such as substantially not including a sulfur component that may cause a decrease in the reaction rate, it is preferable to use a gaseous fuel. As such a gaseous fuel, LPG, propane and the like are particularly preferable.
[0042]
As described above, the combustion gas obtained from the combustion process is hydrogen chloride, water vapor, carbon dioxide gas, hydrogen fluoride, and when a carrier gas is used in the thermal decomposition process, the carrier gas is used in the combustion process. In some cases, it is exhausted as a hot gas consisting of a small amount of chlorine generated from a part of excess air or hydrogen chloride.
[0043]
In addition, since the combustion gas discharged from the combustion process is generally a hot gas exceeding 800 ° C., considering the efficiency of the hydrogen chloride absorption process, heat is generated from the combustion gas between the combustion process and the hydrogen chloride absorption process. It is preferable to install a removing device, for example, a waste heat boiler or a cooling device that sprays water or hydrochloric acid to lower the gas temperature.
[0044]
In the present invention, in the hydrogen chloride absorption step, the combustion gas obtained from the combustion step is brought into contact with an absorption liquid comprising water or hydrochloric acid, and hydrogen chloride contained in the supply gas phase is absorbed into the absorption liquid to obtain a hydrochloric acid aqueous solution. It is a process.
[0045]
Hydrogen chloride contained in the combustion gas is absorbed in the absorbing solution in the hydrogen chloride absorbing step to become an aqueous hydrochloric acid solution, and the water vapor is also aggregated into water. Similarly, hydrogen fluoride contained in the combustion gas is also absorbed by the absorbent.
[0046]
On the other hand, components other than hydrogen chloride, hydrogen fluoride, and water vapor contained in the combustion gas, that is, carbon dioxide gas, carrier gas in the thermal decomposition process, excess air in the combustion process, and trace chlorine are substantially contained in the absorption liquid. It is separated as a gas phase without being absorbed.
[0047]
Therefore, in the hydrogen chloride absorption step, an aqueous hydrochloric acid solution in which the content of other impurities other than hydrogen fluoride is significantly reduced can be obtained.
[0048]
In the hydrogen chloride absorption step of the present invention, water or hydrochloric acid aqueous solution capable of dissolving hydrogen chloride is used as the absorbing solution. When an aqueous hydrochloric acid solution is used as the absorbing solution, it is preferable to use an aqueous solution having an initial concentration of hydrogen chloride of 25% by weight or less, preferably 20% by weight or less, considering the absorption efficiency.
[0049]
Moreover, the absorption conditions in an absorption process are not specifically limited, A well-known condition is employ | adopted without a restriction | limiting. For example, the absorption temperature is generally 20 to 80 ° C., and the pressure is generally near atmospheric pressure.
[0050]
Furthermore, as a device used for absorption, a known absorption tower is used without particular limitation. In general, there are a multi-stage absorption tower having a tower-shaped absorption section such as a packed tower or a cap tray and circulating a liquid phase through a cooler, a wet wall-type absorption tower, and the like.
The concentration of hydrogen chloride in hydrochloric acid taken out from the hydrogen chloride absorption step is preferably as high as possible, but considering the absorption efficiency and the like, it is higher than the hydrogen chloride concentration of the absorption liquid and is 10 to 40% by weight. It is preferable to take out at a hydrogen chloride concentration of. In particular, taking into account the equipment cost of the subsequent hydrogen chloride diffusion step, it is preferable to take out the hydrogen chloride and water at a concentration higher than the azeotropic composition. Such an azeotropic composition varies depending on the operating pressure, but is 20.2% by weight under normal pressure and 16% by weight at 500K Pascal gauge.
[0051]
In the present invention, in the hydrogen chloride stripping step, an aqueous hydrochloric acid solution that simultaneously dissolves hydrogen fluoride obtained from the hydrogen chloride absorption step is introduced into the stripping tower, the hydrogen chloride is stripped in the stripping tower, and the bottom of the tower is fluorinated. This is a step of concentrating hydrogen and recovering gaseous hydrogen chloride having a reduced hydrogen fluoride concentration from the top of the column.
[0052]
Even if the hydrochloric acid aqueous solution after absorption of hydrogen chloride contains phosphorus and sulfur components, it is removed to the liquid phase side at the bottom of the tower in this hydrogen chloride diffusion step.
[0053]
The inventors of the present invention introduced an aqueous hydrochloric acid solution in which hydrogen fluoride is dissolved into a diffusion tower, and the concentration of hydrogen fluoride in the recovered hydrogen chloride gas is about 40 ppm even when all gas components at the top of the tower are extracted. In the above stripping, a reflux operation is performed in which a condenser is provided at the top of the stripping tower, and a part of the gas discharged from the stripping tower is condensed and returned to the stripping tower. Thus, it has been found that the concentration of hydrogen fluoride in the recovered hydrogen chloride gas can be further reduced.
[0054]
In the present invention, when hydrogen fluoride is contained in the aqueous hydrochloric acid solution supplied to the stripping tower in the hydrogen chloride gas stripping step, the stripping tower is provided with a distillation stage at the top of the feed liquid feed stage. This is preferable in order to further reduce the amount of hydrogen fluoride in the hydrogen gas.
[0055]
More specifically, when the concentration of hydrogen fluoride in the aqueous hydrochloric acid solution is less than 300 ppm by weight with respect to hydrogen chloride, a theoretical distillation column having more than 0 stages is provided above the feed liquid supply stage to the stripping tower, When the concentration of the hydrogen fluoride is 300 ppm or more, a purified hydrogen chloride gas in which the concentration of hydrogen fluoride is controlled in the range of 100 to 40 ppm by weight with respect to hydrogen chloride by providing one or more theoretical distillation stages. Can be recovered. However, the upper limit of the theoretical plate is preferably 10 or less in consideration of economy.
[0056]
Further, as described above, by performing a reflux operation at the top of the stripping tower, the concentration of hydrogen fluoride is less than 40 ppm by weight with respect to hydrogen chloride, and in some cases, the chloride is reduced to about 0.2 to 15 ppm. Hydrogen gas can be obtained.
[0057]
In the above reflux operation, the condenser cooling temperature is preferably adjusted so that the condenser outlet gas temperature is −90 to 40 ° C., preferably −20 to 10 ° C. The condensate obtained by the condenser is preferably partly or wholly refluxed to the stripping tower.
[0058]
In this case, in order to perform the operation smoothly, it is preferable to set the cooling temperature to a temperature not lower than the freezing point of the condensed water.
[0059]
As the type of the stripping tower, a known method is employed without any particular limitation. For example, it can be carried out using a stripping tower type or a shelf type type having a reboiler at the bottom.
[0060]
In the hydrogen chloride gas diffusion step, known conditions can be applied as the hydrogen chloride gas diffusion conditions, but a temperature of 90 to 150 ° C. and a pressure of 50 to 500 K Pascal gauge are common.
[0061]
Moreover, in the use of hydrogen chloride gas, when the concentration may be low, it is also possible to perform the diffusion by supplying a carrier gas that does not adversely affect the use.
[0062]
Also, in the hydrogen chloride gas stripping step, the hydrochloric acid aqueous solution at the bottom of the stripping tower should be used as part or all of the absorbing solution by providing a hydrochloric acid aqueous solution circulating step for circulating part or all of the hydrochloric acid aqueous solution to the hydrogen chloride absorbing step. Is preferred.
[0063]
In this case, since the concentration of hydrogen fluoride in the circulating fluid increases with circulation, the circulating fluid is partially purged or brought into contact with an agent that becomes a solid by reacting with hydrogen fluoride or an adsorbent. Thus, it is preferable to circulate to the hydrogen chloride absorption step through the hydrogen fluoride removal step of removing hydrogen fluoride.
[0064]
In the hydrogen fluoride removal step, a method in which a circulating hydrochloric acid aqueous solution is brought into contact with an agent having a solid reaction product with hydrogen fluoride or an adsorbent is particularly preferable because there is little loss of hydrogen chloride.
[0065]
About the chemical | medical agent or adsorbent used in the said process, the thing in which conditions correspond can be arbitrarily selected from the chemical | medical agent or adsorbent illustrated in the hydrogen fluoride gas removal process mentioned later.
[0066]
The concentration of the hydrochloric acid aqueous solution taken out from the bottom of the hydrogen chloride gas stripping step is preferably 15% by weight or more in view of the stripping efficiency during circulation, in particular, hydrogen chloride and water at atmospheric pressure. It is preferable to adjust the emission conditions so that the hydrogen chloride concentration is as close as possible to the azeotropic composition.
[0067]
In the present invention, after the hydrogen chloride gas diffusion step, it is possible to further provide a hydrogen fluoride gas removal step for removing hydrogen fluoride gas from the hydrogen chloride recovered in a gaseous state, so that the concentration of hydrogen fluoride is further increased. Preferred for obtaining reduced purified hydrogen chloride gas.
[0068]
Here, the concentration of hydrogen fluoride to be controlled is such that when the recovered hydrogen chloride is reused as a manufacturing raw material in the manufacturing process of various chlorinated products, the decrease in the reaction rate is caused by the hydrogen fluoride in the recovered hydrogen chloride used as the raw material. It has become clear from the study by the present inventors that the amount depends on the amount of be brought in. For this reason, it is preferable that the concentration of hydrogen fluoride in the recovered hydrogen chloride gas is as low as possible. Usually, it is not more than the azeotropic composition of hydrochloric acid and hydrogen fluoride, that is, not more than 40 ppm, preferably not more than 30 ppm, more preferably not more than 10 ppm. Particularly, 5 ppm or less is preferable because a large amount of recovered hydrogen chloride gas can be used.
[0069]
In addition, it is also possible to provide the said hydrogen fluoride removal process before a hydrogen chloride diffusion process. In the hydrogen fluoride gas removal step, as a method of removing hydrogen fluoride, a gas phase obtained from the top of the stripping tower of the hydrogen chloride gas stripping step, and a chemical that reacts with hydrogen fluoride to become a solid or liquid Can be selected from the method of contacting the adsorbent, the method of contacting the adsorbent, and the method of contacting with hydrochloric acid or sulfuric acid.
[0070]
As a drug that reacts with hydrogen fluoride to become a solid or liquid, a known drug that does not substantially react with hydrogen chloride can be used without any limitation. Specifically, alkaline earth metal salts such as calcium chloride, calcium oxide, calcium hydroxide, and calcium carbonate, a carrier in which alkaline earth metal salts are supported, silica, silica alumina, zeolite, activated clay, alumina, etc. Solid oxides, metal chlorides such as aluminum chloride and trimethylchlorosilane, boric anhydride, boric acid, chlorinated pyridine and the like.
[0071]
Such a drug can be used in a solid state or in a state dissolved or dispersed in water. Furthermore, the solid drug can be used in any form of granular, crushed or molded.
[0072]
Examples of the hydrogen fluoride adsorbent include activated carbon and calcium fluoride.
[0073]
The concentration in the case of contact with hydrochloric acid or sulfuric acid is not particularly limited, but if it is too thin, loss of hydrogen chloride increases, so in the case of hydrochloric acid, it is usually 10 to 40% by weight, especially saturated hydrogen chloride under operating conditions. In the case of sulfuric acid, the concentration is 100 to 60% by weight, particularly 98 to 70% by weight because it is easily available.
[0074]
Among these drugs, it is particularly preferable to use granular calcium chloride or sulfuric acid because it can remove trace moisture in the diffused hydrogen chloride.
[0075]
In the hydrogen fluoride gas removal step, a known method can be adopted without any limitation as a method for contacting the hydrogen chloride gas with the above-mentioned chemicals. For example, when used in a solid state, a packed tower format, a fluidized bed format, when dispersing solids in a liquid or when using a liquid chemical, mention a plate tower, a stationary mixer format, a bubble column, etc. Can do.
[0076]
Contact conditions such as contact temperature and flow rate can be determined by measuring the reaction rate and adsorption rate of each chemical and hydrogen fluoride and taking into account the concentration of hydrogen fluoride in the outlet hydrogen chloride to be controlled.
[0077]
In this way, purified hydrogen chloride gas having a reduced hydrogen fluoride concentration can be obtained.
[0078]
Hereinafter, the method of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to these accompanying drawings.
[0079]
1-4 are flowcharts illustrating exemplary embodiments of the method of the present invention. That is, FIG. 1 shows a method including a pyrolysis step, a combustion step, a hydrogen chloride absorption step, and a hydrogen chloride gas diffusion step, and FIG. 2 shows a hydrochloric acid aqueous solution extracted from the tower bottom of the hydrogen chloride gas diffusion step in the above step. 3 includes a hydrogen fluoride removing step for removing the concentrated hydrogen fluoride, and FIG. 3 shows a fluoride fluoride for removing a trace amount of hydrogen fluoride in the hydrogen chloride gas obtained from the top of the hydrogen chloride gas releasing step of the above step. Including the hydrogen gas removal step, FIG. 4 shows an embodiment in which both of these steps are provided. Moreover, in all the aspects, the circulation process which circulates the tower bottom liquid of a hydrogen chloride gas diffusion tower to a hydrogen chloride absorption tower is provided.
[0080]
Hereinafter, each figure will be described in more detail.
[0081]
In FIG. 1, the chlorine-containing resin is supplied from a line 2 to a thermal decomposition apparatus 1, and contains a solid phase 3 made of carbide and a fluorine compound, a high-boiling organic substance, and an organic compound component made of these decomposition products. And a gas phase containing hydrogen chloride as a main component.
[0082]
The solid phase is taken out from the line 3 and the gas phase is supplied from the line 4 to the combustion device 5 in the combustion process. In the combustion apparatus, a flame is formed by the fuel supplied from the line 6 and the air supplied from the line 7, and the gas phase supplied from the line 4 has a fluorine compound and a decomposition product of the fluorine compound contained therein. High-boiling organic substances, decomposition products thereof, or other organic compounds are decomposed into carbon dioxide gas and water vapor to form high temperature hot gas.
[0083]
This hot gas is taken out from the line 8 and supplied to the cooling device 9. In the cooling device 9, the hydrogen chloride-absorbed hydrochloric acid extracted from the bottom of the absorption tower in the hydrogen chloride absorption process by heat exchange is sprayed from the line 15 as a coolant to remove the heat of the hot gas. To do.
[0084]
Next, the gas phase is supplied to an absorption tower 11 as a hydrogen chloride absorption process via a line 10. In the absorption tower 11, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, and water vapor are absorbed by spraying the absorbing liquid from the line 12, and are taken out from the line 16 as an aqueous hydrochloric acid solution.
[0085]
Here, a part of the extracted hydrochloric acid aqueous solution is circulated and used for the absorption tower 11 via the line 13, and a part is circulated and used for the cooling device 9 via the line 15.
[0086]
In the hydrogen chloride absorption tower, carbon dioxide gas, excess air in the combustion process, and when a carrier gas is used in the thermal decomposition process, impurities such as the carrier gas are separated from the top of the absorption tower 11 and taken out from the line 14. It is. This gas may be sent to a processing facility such as a detoxification tower for processing.
[0087]
Next, the aqueous hydrochloric acid solution taken out from the line 16 is dispersed in a diffusion tower 17 including a diffusion stage 19 and a distillation stage 18 provided as a hydrogen chloride gas diffusion step. In the stripping tower 17, hydrogen chloride gas having a reduced hydrogen fluoride concentration is recovered from the line 20 at the top of the tower.
[0088]
At this time, when the concentration of hydrogen fluoride in the liquid supplied to the stripping tower is less than 300 ppm by weight with respect to hydrogen chloride, the distillation stage 18 is more than 0 theoretical stages or more, and when it is 300 ppm or more, 1 stage or more. By providing a distillation stage so as to be a theoretical stage, hydrogen chloride gas in which the concentration of hydrogen fluoride is controlled to a low concentration range of 100 to 40 ppm by weight ratio to hydrogen chloride is recovered.
[0089]
Although not shown in FIG. 1, a condenser is attached to the top of the stripping tower, and a part of the gas discharged from the top of the stripping tower is condensed to return the condensed liquid to the stripping tower. By carrying out the reflux operation with a part, it is possible to obtain hydrogen chloride gas of extremely high purity in which the hydrogen fluoride concentration is reduced to less than 40 ppm by weight with respect to hydrogen chloride, and in some cases, reduced to about 0.2 to 15 ppm. Is possible.
[0090]
On the other hand, the liquid after hydrogen chloride diffusion with increased hydrogen fluoride concentration obtained from the bottom of the diffusion tower is an aqueous hydrochloric acid solution.
[0091]
This hydrochloric acid aqueous solution is taken out from the line 21, and in order to maintain the temperature of the hydrogen chloride gas stripping tower, a part of the hydrochloric acid aqueous solution is heated by a heat exchanger and returned to the stripping tower from the line 25. It is cooled and circulated from the line 26 to the absorption tower 11. Furthermore, another part may be purged from the line 27.
[0092]
The hydrochloric acid purged from the line 27 may be sent to a detoxification facility such as a neutralization tank for treatment.
[0093]
FIG. 2 shows an embodiment in which a hydrogen fluoride removing step for removing hydrogen fluoride is added to the hydrochloric acid aqueous solution after the hydrogen chloride gas releasing step in the embodiment shown in FIG. That is, the hydrogen chloride-dissipated liquid having an increased hydrogen fluoride concentration obtained from the bottom of the stripping tower 17 is taken out from the line 21 and supplied to the hydrogen fluoride removing tower 24 for processing. A part of the treated hydrochloric acid aqueous solution is heated by a heat exchanger and returned to the stripping tower from the line 30, and a part is cooled by the heat exchanger and circulated and used from the line 29 to the absorption tower 11.
[0094]
In this case, the purge line 27 is not necessarily required for the aqueous hydrochloric acid solution because the hydrogen fluoride is removed by the hydrogen fluoride removal tower.
[0095]
FIG. 3 shows a mode for further reducing the concentration of hydrogen fluoride in the recovered hydrogen chloride by adding a hydrogen fluoride removing step in the step of FIG. That is, the hydrogen chloride gas obtained from the top of the stripping tower 17 in the hydrogen chloride gas stripping step is taken out from the line 20 and supplied to the hydrogen fluoride gas removing tower 22 so that the hydrogen fluoride concentration from the line 23 corresponds to the hydrogen chloride. Purified hydrogen chloride gas controlled to 40 ppm or less by weight is recovered.
[0096]
FIG. 4 is a mode in which both the steps of FIGS. 2 and 3 are combined, and purified hydrogen chloride gas having a hydrogen fluoride concentration controlled to 40 ppm or less by weight ratio with respect to hydrogen chloride is recovered from the line 23.
[0097]
In any of the embodiments shown in FIGS. 2 to 4, it is possible to further reduce the concentration of hydrogen fluoride in the obtained hydrogen chloride gas by providing a reflux section in the stripping tower and performing the reflux operation. .
[0098]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the present invention, the exhaust gas generated by the thermal decomposition of the chlorine-containing resin avoids blockage of piping and the like, and the content of the fluorine-based compound is extremely low, which is highly purified. The recovered hydrogen chloride gas can be recovered stably for a long period of time.
[0099]
Therefore, the industrial value of the present invention is extremely high.
[0100]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, examples will be shown to describe the present invention more specifically, but the present invention is not limited to the following examples.
[0101]
In Examples, as a method for analyzing a fluorine-based compound in exhaust gas, as for hydrogen fluoride, a method of absorbing by water and eliminating the influence of impurities and analyzing by ion chromatography, and for an organic fluorine compound, In the presence of oxygen and water, it was brought into contact with a known chlorofluorocarbon decomposition catalyst at a high temperature to decompose into hydrogen fluoride, and analyzed by the above method.
[0102]
Example 1
According to the process shown in FIG. 1, hydrogen chloride was recovered from waste synthetic resin containing chlorine-containing resin.
[0103]
That is, as the chlorine-containing resin 2, waste electric wire covering resin pieces crushed to an average particle diameter of 5 mm are supplied to the thermal decomposition apparatus 1 using a rotary kiln type thermal decomposition apparatus, and the temperature is increased to 350 ° C. in an atmosphere of nitrogen gas. Heated and pyrolyzed.
[0104]
In addition, when elemental analysis of the waste electric wire coating resin was performed, C; 43.1%, H; 5.71%, N; 0.49%, O; 1.30%, Cl; 24.6%, F: 0.025%.
[0105]
The carbide obtained by the above pyrolysis is recovered from the line 3, and exhaust gas containing hydrogen chloride as a gas is supplied to the combustion apparatus 5 with a waste heat boiler from the line 4 that is maintained at 300 ° C. or higher. Air is supplied from the line 7 and burned at a temperature of 1200 ° C., the gas after combustion is cooled by a waste heat boiler, and the gas that has passed through the combustion device is supplied to the cooling device 9 via the line 8 to A 23 wt% hydrochloric acid aqueous solution obtained from the bottom of the absorption tower 11 adjusted to 65 ° C. through an exchanger was sprayed from the line 15 and cooled.
[0106]
Next, the gas that has passed through the cooling device is supplied to the absorption tower 11 from the line 10, and a 20 wt% hydrochloric acid aqueous solution is sprayed from the line 12 to absorb hydrogen fluoride and hydrogen chloride in the gas. The aqueous hydrochloric acid solution was recovered from line 16. (Hydrogen chloride concentration: 23% by weight, hydrogen fluoride concentration: 810 ppm (relative to hydrogen chloride weight)).
[0107]
Next, the aqueous hydrochloric acid solution containing hydrogen fluoride obtained from the line 16 was supplied to the diffusion tower 17 to diffuse hydrogen chloride. As the stripping tower 17, one having a packed bed filled with a filler was used, and one having a theoretical stage above the supply stage was used.
[0108]
The emission conditions were a column bottom temperature of 110 ° C. and atmospheric pressure. A 20% aqueous hydrochloric acid solution obtained from the bottom of the tower was supplied to the absorption tower 11 via a line 26.
[0109]
As described above, the gas from the stripping tower 17 was extracted through the line 20 and led to a gas cooler cooled to −20 ° C. to recover hydrogen chloride gas.
[0110]
Impurities in the recovered hydrogen chloride were analyzed by gas chromatography, ion chromatography, etc., and as a result, water was 20 ppm and hydrogen fluoride was 63 ppm.
[0111]
The recovered hydrogen chloride gas was supplied to a catalyst fixed layer filled with 25 g of 13% Cu / alumina catalyst at a rate of 0.0328 mol / min hydrogen chloride, 0.0328 mol / min ethylene, and 0.0164 mol / min oxygen. The EDC synthesis reaction was performed at a temperature of 215 ° C. The conversion rates of hydrogen chloride at 1 hour and 20 hours after the start of the reaction were 84% and 74.3%, respectively.
[0112]
Examples 2-5
Table 1 shows the results obtained in the same manner as in Example 1 except that the wastes shown in Table 1 were used as the chlorine-containing resin 2.
[0113]
Examples 6-9
The same procedure as in Example 1 was performed except that the wastes shown in Table 1 were used as the chlorinated resin 2 and that the theoretical stage shown in Table 1 above the supply stage was used as the stripping tower. The results are shown in Table 1.
[0114]
Examples 10-11
In Example 1, the hydrogen chloride gas obtained from the line 20 is supplied to the hydrogen fluoride removing tower 22 filled with calcium chloride (Example 10) and 98% sulfuric acid (Example 11) as the chemical shown in FIG. Then, the same procedure as in Example 1 was performed except that hydrogen chloride gas was taken out from the line 23. The results are shown in Table 1.
[0115]
Moreover, when the EDC synthesis reaction using the hydrogen chloride gas taken out from the line 23 was further continuously performed for 80 hours (100 hours in total), both of the Examples 10 and 11 had 70% or more. The hydrogen chloride conversion was maintained.
[0116]
Comparative Example 1
The pyrolysis gas obtained from the line 4 in Example 1 was cooled to 215 ° C. and used as it was, and an EDC synthesis reaction was performed under the same conditions as in Example 1.
[0117]
The results are shown in Table 1.
[0118]
Reference example 1
An EDC synthesis reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 using hydrogen chloride gas from a hydrogen chloride gas cylinder (hydrogen fluoride 0 ppm) manufactured by Tatsumi Soda.
[0119]
The results are shown in Table 1.
[0120]
As is clear from the comparison between this result and the results of the examples of the present invention, the hydrogen chloride gas obtained by the method of the present invention can be used in the EDC synthesis reaction in the same manner as commercially available high-purity hydrogen chloride. It is understood that it can be done.
[0121]
[Table 1]
Figure 0004629880
[0122]
Examples 12-22
In Examples 1 to 11, a condenser is provided in the line 20 for extracting gas from the top of the stripping tower 17, and the condenser outlet gas temperature is adjusted to 5 ° C. to condense part of the gas. Hydrogen chloride gas was recovered in the same manner except that the gas was taken out while the condensate was refluxed to the diffusion tower.
[0123]
The results are shown in Table 2.
[0124]
The results of continuous operation for 120 hours are also shown for the hydrogen chloride conversion rate in the EDC synthesis reaction using the obtained hydrogen chloride gas. In Reference Example 1, the hydrogen chloride conversion rate during continuous operation for 120 hours was 70.8%.
[0125]
[Table 2]
Figure 0004629880

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a typical embodiment of the method of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing another exemplary embodiment of the method of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing another representative embodiment of the method of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing another exemplary embodiment of the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Pyrolysis device
5 Combustion device
9 Cooling device
11 Absorption tower
17 Stripping Tower
22 Hydrogen fluoride gas removal tower
24 Hydrogen fluoride removal tower

Claims (6)

(a)フッ素系化合物を含有する含塩素樹脂を、非酸化性雰囲気で熱分解して塩化水素を主成分とするガス相と炭化物を主成分とする固体相とを得る熱分解工程、
(b)熱分解工程より得られるガス相を燃焼させ、該ガス相中に含まれるフッ素系化合物をフッ化水素に転化させる燃焼工程、
(c)燃焼工程より得られる燃焼ガスを水又は塩酸水溶液よりなる吸収液と接触せしめて、フッ化水素を含む塩酸水溶液を得る塩化水素吸収工程、
及び
(d)塩化水素吸収工程より得られる塩酸水溶液を放散塔に導き、該放散塔塔頂より塩化水素をガス状で回収する塩化水素ガス放散工程
よりなることを特徴とする塩化水素ガスの回収方法。
(A) a pyrolysis step in which a chlorine - containing resin containing a fluorine compound is thermally decomposed in a non-oxidizing atmosphere to obtain a gas phase mainly composed of hydrogen chloride and a solid phase mainly composed of carbide;
(B) a combustion step in which the gas phase obtained from the thermal decomposition step is burned, and the fluorine-based compound contained in the gas phase is converted into hydrogen fluoride;
(C) a hydrogen chloride absorption step in which a combustion gas obtained from the combustion step is brought into contact with an absorption liquid comprising water or a hydrochloric acid aqueous solution to obtain a hydrochloric acid aqueous solution containing hydrogen fluoride;
And (d) a hydrogen chloride gas recovery step comprising a hydrogen chloride gas diffusion step in which the hydrochloric acid aqueous solution obtained from the hydrogen chloride absorption step is led to a diffusion tower and hydrogen chloride is recovered in a gaseous form from the top of the diffusion tower. Method.
塩化水素ガス放散工程の放散塔において、供給液供給段の上部に蒸留段を設けた、請求項1記載の精製塩化水素ガスの回収方法。  The method for recovering purified hydrogen chloride gas according to claim 1, wherein a distillation stage is provided above the feed liquid supply stage in the stripping tower of the hydrogen chloride gas stripping step. 更に、(e)塩化水素ガス放散工程の塔頂より得られる塩化水素ガス中のフッ化水素ガスを分離除去するフッ化水素ガス除去工程を有する、請求項1記載の精製塩化水素ガスの回収方法。  2. The method for recovering purified hydrogen chloride gas according to claim 1, further comprising (e) a hydrogen fluoride gas removal step of separating and removing hydrogen fluoride gas in the hydrogen chloride gas obtained from the top of the hydrogen chloride gas diffusion step. . フッ化水素ガス除去工程が、
(1)フッ化水素との反応生成物が固体又は液体である薬剤と塩化水素ガスとを接触させる方法、
(2)吸着剤と塩化水素ガスとを接触させる方法、
(3)塩酸または硫酸と塩化水素ガスとを接触させる方法、
から選ばれる少なくとも1種の方法であることを特徴とする請求項3記載の精製塩化水素ガスの回収方法。
Hydrogen fluoride gas removal process
(1) A method in which a drug whose reaction product with hydrogen fluoride is solid or liquid is brought into contact with hydrogen chloride gas,
(2) A method of bringing the adsorbent into contact with hydrogen chloride gas,
(3) A method of bringing hydrochloric acid or sulfuric acid into contact with hydrogen chloride gas,
4. The method for recovering purified hydrogen chloride gas according to claim 3, wherein the method is at least one method selected from the group consisting of:
更に、(f)塩化水素ガス放散工程における放散塔の塔底に存在する塩酸水溶液と、フッ化水素との反応生成物が固体である薬剤、または吸着剤とを接触させて該塩酸水溶液中のフッ化水素を除去するフッ化水素除去工程、及び
(g)フッ化水素除去工程より得られる塩化水素水溶液を前記吸収工程の吸収液として循環使用する塩酸水溶液循環工程を有する、請求項1〜4のいずれかの請求項に記載の精製塩化水素ガスの回収方法。
Furthermore, (f) a hydrochloric acid aqueous solution present at the bottom of the stripping tower in the hydrogen chloride gas stripping step is brought into contact with a drug or adsorbent in which the reaction product of hydrogen fluoride is a solid, 5. A hydrogen fluoride removing step for removing hydrogen fluoride, and (g) a hydrochloric acid aqueous solution circulation step in which a hydrogen chloride aqueous solution obtained from the hydrogen fluoride removal step is circulated and used as an absorption liquid in the absorption step. The method for recovering purified hydrogen chloride gas according to claim 1.
請求項1〜5の何れかの方法で回収した精製塩化水素ガスを、オキシクロリネーションによるエチレンジクロライドの製造に用いる、エチレンジクロライドの製造方法。  The manufacturing method of ethylene dichloride which uses the refinement | purification hydrogen chloride gas collect | recovered by the method in any one of Claims 1-5 for manufacture of ethylene dichloride by oxychlorination.
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