CN101811990B - 聚异氰酸酯制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种聚异氰酸酯制造装置,其能够一边从副产的氯化氢稳定地制造氯,一边能够稳定地使碳酰氯与多胺反应,并且能有效地处理副产的氯化氢气体的聚异氰酸酯制造装置。氯化氢气体控制部(32)控制流量控制阀(23),使从氯化氢精制塔(4)通过第二氯化氢气体连接管(11)向氯化氢氧化槽(6)供给的氯化氢的供给量保持一定的同时,氯化氢气体控制部(32)根据从压力传感器(25)输入的氯化氢精制塔(4)内的压力,控制压力控制阀(22),将氯化氢气体从氯化氢精制塔(4)通过第一氯化氢气体连接管(10)向氯化氢吸收塔(5)排出,从而使氯化氢精制塔(4)内的压力保持一定。
Description
本申请是原申请的申请日为2006年3月17日,申请号为200680010545.4,发明名称为《聚异氰酸制造装置及气体处理装置》的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及作为聚氨酯的原料的聚异氰酸酯的制造装置及用于使气体与处理液接触而处理气体的气体处理装置。
背景技术
作为聚氨酯的原料所使用的聚异氰酸酯通过使碳酰氯和多胺进行异氰酸酯化反应来实现工业规模制造。
在这样的异氰酸酯化反应中,从多胺生成对应的聚异氰酸酯,并副产氯化氢气体。
并且,公知的是,将这种副产的氯化氢气体氧化,工业生产氯(例如,参照专利文献1-日本特开昭62-275001号公报和专利文献2-日本特开2000-272906号公报)。
另外,在制造化学制品的工厂中,装备了用于对在化学工程中生成的有害气体进行无害化等气体处理的气体处理装置。这样的气体处理装置由例如填充塔、喷雾塔、洗涤器等构成,处理有害气体的装置也可以称为除害塔。
作为这样的气体处理装置,公知的有例如图4所示的除害塔(例如,参照专利文献3-日本特开平6-319946号公报)。
该除害塔71具有处理槽72、贮存罐73和泵74。在处理槽72内设有填充有用于提高气液接触效率的填充物的气液接触室75。另外,在处理槽72内,在气液接触室75的上方设有喷淋器76。处理槽72的底部、贮存罐73、泵74和喷淋器76用循环管77连接。
在贮存罐73中贮存有用于对有害气体进行无害化处理的处理液,该处理液利用泵74通过循环管77汲取到上方,在处理槽72内,从喷淋器76散布到气液接触室75内,在通过了气液接触室75内之后,经循环从处理槽72的底部返回到贮存罐73中。
另一方面,向处理槽72供给有害气体,使其从下方向上方流过气液接触室75,有害气体在气液接触室75内以在上下方向与从喷淋器76散布的处理液相对的方式有效地进行气液接触,实现无害化,然后从处理槽72排放到大气中。
在专利文献3中,利用这种除害塔,使用氢氧化钠水溶液作为处理液,对作为有害气体的含有碳酰氯的气体进行了无害化处理。
发明内容
通过使碳酰氯和多胺进行异氰酸酯化反应,以氧将副产的氯化氢气体氧化而制造氯,以得到的氯和一氧化碳制造碳酰氯,再供给异氰酸酯化反应,试图制造聚异氰氨酯时,异氰酸酯化反应在因种种原因而变动的场合,副产的氯化氢气体量也往往变动。若副产的氯化氢气体量变动,则在氯化氢气体的氧化工序中所供给的氯化氢气体量也变动。
但是,为了在工业上稳定地制造氯,有必要向用于对副产的氯化氢气体进行氧化的氯化氢氧化槽稳定地供给氯化氢气体。
另外,在使碳酰氯和多胺进行反应的异氰酸酯化反应槽中,为了使反应稳定,需要保持压力一定。
因此,希望即使存在异氰酸酯化反应槽等的变动,也要在考虑上述的两个主要因素的同时,对氯化氢气体进行有效的处理。
另外,若用于对副产的氯化氢气体进行氧化的氯化氢氧化槽产生故障,则副产的氯化氢气体的处理成为问题。
再有,在上述的除害塔71中,若例如泵74等产生故障时,由于处理液不能在循环管77中进行循环,因而在处理槽72中,有害气体与处理液的气液接触的效率将降低,进而,若处理液的汲取中断,则残留在气液接触室75中的处理液被消耗掉,也有产生不能对有害气体进行无害化处理的可能。
本发明的目的在于提供一种能够一边从副产的氯化氢稳定地制造氯,一边能够稳定地使碳酰氯与多胺反应,并且能有效地处理副产的氯化氢气体的聚异氰酸酯制造装置。
本发明的另一目的在于提供一种即使用于从副产的氯化氢制造氯的制造装置产生故障,也能有效地处理氯化氢的聚异氰酸酯制造装置。
另外,本发明的再一目的在于提供一种不需要特别的动力也能向气液接触室内供给处理液的气体处理装置。
本发明的聚异氰酸酯制造装置,其特征在于,具备:使碳酰氯和多胺反应以制造聚异氰酸酯的聚异氰酸酯制造单元;供给在上述聚异氰酸酯制造单元中副产的氯化氢并精制氯化氢的氯化氢精制单元;供给在上述氯化氢精制单元中所精制的氯化氢并使氯化氢氧化而制造氯的氯制造单元;供给在上述氯化氢精制单元中所精制的氯化氢并使水吸收氯化氢以制造盐酸的盐酸制造单元;调节从上述氯化氢精制单元向上述盐酸制造单元供给的氯化氢的供给量的第一调节机构;调节从上述氯化氢精制单元向上述氯制造单元供给的氯化氢的供给量的第二调节机构;以及控制上述第二调节机构,从而使从上述氯化氢精制单元向上述氯制造单元供给的氯化氢的供给量为一定,并控制上述第一调节机构,从而使上述氯化氢精制单元内的压力为一定的控制单元。
若采用该聚异氰酸酯制造装置,通过控制单元控制第二调节机构,使从氯化氢精制单元向氯制造单元供给的氯化氢的供给量保持一定,控制第一调节机构,调节从氯化氢精制单元向盐酸制造单元供给的氯化氢的供给量,从而使氯化氢精制单元内的压力达到一定。因此,可以一边向氯制造单元稳定地供给氯化氢,一边通过从氯化氢精制单元向盐酸制造单元供给多余的氯化氢,从而可使氯化氢精制单元内的压力保持一定。
其结果,可以从副产的氯化氢稳定地制造氯,同时可以使氯化氢精制单元内的压力,进而使聚异氰酸酯制造单元内的压力保持一定,由此,可以使碳酰氯与多胺稳定地反应,并且可以有效地处理副产的氯化氢气体。
另外,在该聚异氰酸酯制造装置中优选的是,将上述氯制造单元的未氧化的氯化氢和盐酸供给上述盐酸制造单元。
若氯制造单元的未氧化的氯化氢和在氯制造单元中生成的盐酸不予排出而将其供给盐酸制造单元,则能更有效地制造盐酸,能够实现多余的氯化氢的有效利用。
另外,在该聚异氰酸酯制造装置中优选的是,上述盐酸制造单元具有用于调节所制造的盐酸的浓度的盐酸浓度调节单元。
若通过盐酸浓度调节机构调节所制造的盐酸的浓度,则可以制造品质稳定的盐酸。
另外,本发明的聚异氰酸酯制造装置,其特征在于,具备:使碳酰氯和多胺反应以制造聚异氰酸酯的聚异氰酸酯制造单元;连接到上述聚异氰酸酯制造单元并精制在上述聚异氰酸酯制造单元中副产的氯化氢的氯化氢精制单元;连接到上述氯化氢精制单元并氧化在上述氯化氢精制单元中所精制的氯化氢以制造氯的氯制造单元;与上述氯制造单元并列地连接到上述氯化氢精制单元,并对从上述氯化氢精制单元排出的氯化氢进行无害化处理的第一无害化处理单元;与上述氯制造单元选择性地连接到上述氯化氢精制单元,并对从上述氯化氢精制单元排出的氯化氢进行无害化处理的第二无害化处理单元;检测上述氯化氢精制单元的异常的异常检测单元;以及在利用上述异常检测单元未检测到异常时,将上述氯制造单元连接到上述氯化氢精制单元,在由上述异常检测单元检测到异常时,将上述第二无害化处理单元连接到上述氯化氢精制单元的连接转换单元。
若采用该聚异氰酸酯制造装置,当利用异常检测单元未检测到氯化氢精制单元的异常时,由氯化氢精制单元所精制的氯化氢被供给到氯制造单元,在氯制造单元中从所供给的氯化氢制造氯的同时,排出到第一无害化处理单元,在第一无害化处理单元中对所供给的氯化氢进行无害化处理。
另一方面,当氯制造单元出现异常,利用异常检测单元检测到氯化氢精制单元的异常时,连接转换机构根据氯制造单元中的第一无害化处理单元的处理能力,将对氯化氢精制单元的连接转换到第二无害化处理单元。于是,此前供给到氯制造单元的氯化氢向第二无害化处理单元排出,在第二无害化处理单元中进行无害化处理。
其结果,在氯制造单元正常时,向氯制造单元稳定地供给氯化氢,同时可以在第一无害化处理单元中对多余的氯化氢进行无害化处理;在氯制造单元产生故障时,可以将此前已供给氯制造单元的氯化氢,根据第一无害化处理单元的处理能力,用第二无害化处理单元对其多余的部分进行无害化处理,可以实现对氯化氢的有效处理。
另外,在该聚异氰酸酯制造装置中优选的是,上述连接转换单元具备:将上述氯制造单元连接到上述氯化氢精制单元或将其断开的第一开关机构,将上述第二无害化处理单元连接到上述氯化氢精制单元或将其断开的第二开关机构,控制上述第一开关机构和上述第二开关机构的控制单元;上述控制单元在利用上述异常检测单元未检测到异常时,控制上述第一开关机构,将上述氯制造单元连接到上述氯化氢精制单元,并控制上述第二开关机构,将上述第二无害化处理单元与上述氯化氢精制单元断开;在由上述异常检测单元检测到异常时,控制上述第一开关机构,将上述氯制造单元与上述氯化氢精制单元断开,或者,使在上述氯化氢精制单元中所精制的氯化氢对上述氯制造单元的供给量急剧地减少,并控制第二开关机构,根据上述第一无害化处理单元的处理能力,将上述第二无害化处理单元连接到上述氯化氢精制单元。
在利用异常检测单元未检测到异常时,由控制机构控制第一开关机构将氯制造单元连接到氯化氢精制单元,并控制第二开关机构将上述第二无害化处理单元与氯化氢精制单元断开;另外,在利用异常检测单元检测到异常时,由控制机构控制第一开关机构,将氯制造单元与氯化氢精制单元断开,或者使在氯化氢精制单元中所精制的氯化氢对氯制造单元的供给量急剧地降低,根据第一无害化处理单元的处理能力,控制第二开关机构,只要将第二无害化处理单元连接到氯化氢精制单元,就能在氯制造单元产生故障时,将此前已供给到氯制造单元的氯化氢,根据第一无害化处理单元的处理能力,将其多余的部分可靠地排出到第二无害化处理单元中进行无害化处理。
另外,在该聚异氰酸酯制造装置中优选的是,上述第一无害化处理单元是用水吸收氯化氢以制造盐酸的盐酸制造单元。
第一无害化处理单元若为盐酸制造单元,则在对多余的氯化氢进行无害化处理的同时,可以由多余的氯化氢制造盐酸而进行再利用。其结果,能够实现多余的氯化氢的有效利用。
另外,在该聚异氰酸酯制造装置中优选的是,对上述盐酸制造单元供给上述氯制造单元中的未氧化的氯化氢和盐酸。
只要将氯制造单元的未氧化的氯化氢,或者氯制造单元中生成的盐酸不予排出而供给盐酸制造单元,就能更有效地制造盐酸,能够实现多余的氯化氢的有效利用。
另外,在该聚异氰酸酯制造装置中优选的是,还具备:调节从上述氯化氢精制单元向上述盐酸制造单元供给的氯化氢的供给量的第一调节机构,调节从上述氯化氢精制单元向上述氯制造单元供给的氯化氢的供给量的第二调节机构,控制上述第二调节机构以使从上述氯化氢精制单元向上述氯制造单元供给的氯化氢的供给量为一定,并控制上述第一调节机构以使上述氯化氢精制单元内的压力保持一定的控制单元。
只要通过控制机构控制第二调节机构,使从氯化氢精制单元向氯制造单元供给的氯化氢的供给量保持一定,控制第一调节机构,调节从氯化氢精制单元向盐酸制造单元供给的氯化氢的供给量,从而使氯化氢精制单元内的压力达到一定,就能一边向氯制造单元稳定地供给氯化氢,一边通过从氯化氢精制单元向盐酸制造单元供给多余的氯化氢,就能使氯化氢精制单元的压力保持一定。
其结果,可以从副产的氯化氢稳定地制造氯,同时还可以使氯化氢精制单元内的压力,进而使聚异氰酸酯制造单元内的压力保持一定,而且,能有效地处理副产的氯化氢气体。
另外,本发明的气体处理装置,用于使气体与处理液接触来处理气体,其特征在于,具备:使气体和处理液进行气液接触的气液接触室,配置在上述气液接触室的上方并贮存处理液的贮存室,通过重力落下用于向上述气液接触室供给上述贮存室内的处理液的处理液供给单元。
若采用该气体处理装置,由处理液供给单元从配置于气液接触室上方的贮存室,连另外的动力都不需要,就能借助于重力落下向气液接触室内供处理液。因此,即使用于向贮存室供给处理液的动力源产生故障,处理液也能由处理液供给单元向气液接触室内供给,直到贮存室内的处理液用完为止。
其结果,即使源于动力源的故障使处理液对气液接触室的供给中断,在气液接触室中的处理液与气体的接触也能持续进行,可以继续气体的处理,可进一步提高安全性。
另外,在本发明的气体处理装置中优选的是,上述气液接触室设有多个;在多个上述气液接触室中,还具有使气体串连地通过各上述气液接触室的气体通道;上述处理液供给单元在气体流过上述气体通道的流动方向上,至少对最下游侧的上述气液接触室供给处理液。
如果设置多个气液接触室,利用气体通道使气体串连地通过各气液接触室,则可以连续地实施多级气体处理。因此,可以实现气体的高效处理。
另外,这样,即使设置多个气液接触室,由于处理液供给单元在气体流过气体通道的流动方向上至少对最下游侧的气液接触室供给处理液,因而,即使源于动力源的故障处理液对气液接触室的供给中断,至少在最下游侧的气液接触室中的处理液和气体的接触能够持续,能够继续进行气体的处理,可实现安全性的进一步提高。
另外,在本发明的气体处理装置中优选的是,还具有用于使从上述气液接触室排出的处理液向上述贮存室回流的处理液回流单元。
如果利用处理液回流机构使处理液回流,则可以消除处理液的浪费,可以实现运行成本的降低。
并且,本发明的气体处理装置适用于上述气体是含碳酰氯气体、上述处理液是碱性水溶液、用于对含碳酰氯气体进行无害化处理的气体处理装置。
另外,本发明的气体处理装置适用于上述气体是含氯化氢气体、上述处理液是水或碱性水溶液的氯化氢气体的处理装置。
再有,本发明的气体处理装置还适用于作为上述气体和上述处理液的组合,为含氨或烷基胺气体和水或酸性水溶液的组合、含SOx或NOx气体和水或碱性水溶液的组合、含挥发性有机化合物气体和有机溶剂的组合等的以气体的除害(无害化处理)、吸收、回收为目的的气体处理装置。
若采用本发明的聚异氰酸酯制造装置,可以一边从副产的氯化氢稳定地制造氯,一边能使聚异氰酸酯制造单元内的压力保持一定,由此,可以稳定地使碳酰氯和多胺反应,并且,可以有效地处理副产的氯化氢气体。
另外,若采用本发明的聚异氰酸酯制造装置,当氯制造单元正常时,可以向氯制造单元稳定地供给氯化氢的同时,还能够在第一无害化处理单元中对多余的氯化氢进行无害化处理;当氯制造单元产生故障时,通过将此前已供给到氯制造单元的氯化氢,根据第一无害化处理单元的处理能力,将多余的部分由第二无害化处理单元进行无害化处理,从而无论第一无害化处理单元的无害化处理能力如何都能进行无害化处理,可实现氯化氢的有效处理。
若采用本发明的气体处理装置,即使源于动力源的故障使处理液对气液接触室的供给中断,在气液接触室中的处理液和气体的接触也可以持续进行,可以继续进行气体的处理,可实现安全性的进一步提高。
附图说明
图1是表示本发明的聚异氰酸酯制造装置的一个实施方式的简要结构图。
图2是表示作为本发明的气体处理装置的第一实施方式的除害塔的简要结构图。
图3是表示作为本发明的气体处理装置的第二实施方式的除害塔的简要结构图。
图4是表示公知文献记载的除害塔的简要结构图。
其中:1-聚异氰酸酯制造装置,3-异氰酸酯化反应槽,4-氯化氢精制塔,5-氯化氢吸收塔,6-氯化氢氧化槽,7-除害塔,21-浓度控制部,22-压力控制阀,23-流量控制阀,24-阀,25-压力传感器,32-氯化氢气体控制部,51-除害塔,55-气液接触室,56-贮存室,57-处理液供给管,61-有害气体流入管,62-处理气体流出管,63-回流管,64-输送管。
具体实施方式
图1是表示本发明的聚异氰酸酯制造装置的一个实施方式的简要结构图。
图1中,该聚异氰酸酯制造装置1具备:碳酰氯制造用反应槽2,作为聚异氰酸酯制造单元的异氰酸酯化反应槽3,作为氯化氢精制单元的氯化氢精制塔4,作为第一无害化处理单元和盐酸制造单元的氯化氢吸收塔5,作为氯制造单元的氯化氢氧化槽6以及作为第二无害化处理单元的除害塔7。
碳酰氯制造用反应槽2只要是使氯(Cl2)和一氧化碳(CO)反应制造碳酰氯(COCl2)用的反应槽均可,没有特别限制,例如可以由填充了活性碳催化剂的固定床式反应器等构成。另外,碳酰氯制造用反应槽2通过连接管8与异氰酸酯化反应槽3连接。
作为原料,以一氧化碳/氯(摩尔比)的比例为1.01/1-10/1向碳酰氯制造用反应槽2供给氯气和一氧化碳气体。若氯供给过剩,则有时在异氰酸酯化反应槽3中由过剩的氯使异氰酸酯的芳香环及烃基氯化。
氯气及一氧化碳气体的供给量根据聚异氰酸酯的制造量及副产的氯化氢气体的副产量适当设定。
并且,在碳酰氯制造用反应槽2中,氯和一氧化碳反应而生成碳酰氯。该反应将碳酰氯制造用反应槽2设定的例如0-250℃,0-5MPa表压。
所得到的碳酰氯也可以在碳酰氯制造用反应槽2中经适当的冷却液化而成为液化状态,也可使其被适当的溶剂吸收而成为溶液。所得到的碳酰氯在除去其中的一氧化碳后,根据需要再次供给碳酰氯制造用反应槽2。
如果使碳酰氯的至少一部分成为液化状态或溶液状态,由于可以减小碳酰氯中的一氧化碳浓度,因而,在下述的氯化氢氧化反应中可以提高氯化氢气体转换成氯的转换率。此外,为了液化碳酰氯,在碳酰氯制造用反应槽2中,例如在上述的固定床式反应器的下游侧设有冷凝器,利用该冷凝器将所得到的碳酰氯液化。另外,在该液化过程中,优选使碳酰氯中的一氧化碳浓度为1重量%以下。
然后,将所得到的碳酰氯通过连接管8供给异氰酸酯化反应槽3。
异氰酸酯化反应槽3只要是使碳酰氯和多胺进行异氰酸酯化反应,用于制造聚异氰酸酯的反应槽均可,无特别限制,例如,可以使用具有装备了搅拌叶片的反应器及多孔板的反应塔。另外,优选具有多级槽的结构。并且,在异氰酸酯化过程中,可以使用适当的对聚异氰酸酯为惰性的溶剂或气体。异氰酸酯反应槽3通过连接管9连接到氯化氢精制塔4。
作为原料,从碳酰氯制造用反应槽2经连接管8向异氰酸酯化反应槽3供给碳酰氯的同时,供给多胺。
碳酰氯的供给从碳酰氯制造用反应槽2以气体的原状或者如上所述以液化状态和/或溶液状态按碳酰氯/多胺(摩尔比)为2/1-60/1的比例进行。
多胺是与用于制造聚氨酯的聚异氰酸酯相对应的多胺,没有特别限制,可以从以下各类中适当选择,例如,与多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯(MDI)对应的多亚甲基多亚苯基多胺(MDA),与二异氰酸甲苯(TDI)对应的甲苯二胺(TDA)等的芳香族二胺;例如,与苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)对应的苯二亚甲基二胺(XDA),与四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)对应的四甲代苯二亚甲基二胺(TMXDA)等的芳香脂肪族二胺;例如,与双(异氰酸酯甲基)降冰片烷(NBDI)对应的双(氨甲基)降冰片烷(NBDA),与3-异氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)对应的3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDA),与4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)(H12MDI)对应的4,4’-亚甲基双(环己胺)(H12MDA),与双(异氰酸酯甲基)环己烷(H6XDI)对应的双(氨甲基)环己烷(H6XDA)等的脂环族二胺;例如,与1,6-己二异氰酸酯(HDI)对应的1,6-己二胺(HDA)等的脂肪族二胺以及与聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯(粗制MDI,聚合MDI)对应的聚亚甲基聚苯基多胺等。
该聚异氰酸酯制造装置1适用于从芳香族二胺或聚亚甲基聚苯基多胺制造芳香族二异氰酸酯或聚亚甲基聚苯基聚氰酸酯。
多胺虽可以直接供给,但最好是预先溶解在溶剂中,制成5-50重量%的溶液供给。
作为溶剂虽无特别限制,但可以列举例如甲苯、二甲苯等芳香族烃,例如氯甲苯、氯苯、二氯苯等卤化烃,醋酸丁酯、醋酸戊酯等酯类,例如甲基异丁酮、甲乙酮等酮类等。优选溶剂可列举氯苯或二氯苯。
并且,在异氰酸酯化反应槽3中,使碳酰氯和多胺进行异氰酸酯化反应,生成聚异氰酸酯,产生氯化氢气体(HCl气体)副产物。该异氰酸酯化反应在异氰酸酯化反应槽3中,与如上所述的多胺一起或者以另外方式单独加入上述的溶剂,并设定为例如0-250℃、0-50MPa表压。
所得到的聚异氰酸酯在经脱气、脱溶剂、脱焦油等后处理之后,进行精制而作为聚氨酯的原料提供。
另外,副产的氯化氢气体通过连接管9与夹带雾沫的溶剂或碳酰氯一起供给氯化氢精制塔4。
氯化氢精制塔4只要能将副产的氯化氢气体同夹带雾沫的溶剂或碳酰氯分离并精制即可,没有特别限制,例如,也可以由装备有冷凝器的盘式塔或填充塔等构成。
另外,氯化氢精制塔4通过第一氯化氢气体连接管10连接到氯化氢吸收塔。并且,氯化氢精制塔4通过第二氯化氢气体连接管11连接到氯化氢氧化槽6。另外,氯化氢精制塔4通过第三氯化氢气体连接管12连接到除害塔7。
另外,将作为用于调节该氯化氢气体的供给量的第一调节机构的压力控制阀22装在从氯化氢精制塔4向氯化氢吸收塔5供给氯化氢气体的第一氯化氢气体连接管10的中途。并且,将作为用于调节该氯化氢气体的供给量的第一开关机构即第二调节机构的流量控制阀23装在从氯化氢精制塔4向氯化氢氧化槽6供给氯化氢气体的第二氯化氢气体连接管11的中途。并且,将作为第二开关机构的阀24装在从氯化氢精制塔4向除害塔7供给氯化氢气体的第三氯化氢气体连接管12的中途。再有,将位于阀24的上游侧的流量计装在第三氯化氢气体连接管12的中途。在氯化氢精制塔4中设有作为用于检测塔内压力的异常检测单元的压力传感器25,塔内的压力保持在例如0.05-0.6MPa。
另外,压力控制阀22、流量控制阀23、阀24、流量计33和压力传感器25连接到作为控制单元的氯化氢气体控制部32。此外,连接转换机构由流量控制阀23、阀24和氯化氢气体控制部32构成。将从压力传感器25测得的氯化氢精制塔4内的压力输入到氯化氢气体控制部32。
并且,若由压力传感器25检测到的氯化氢精制塔4内的压力在规定水平(例如0.6MPa)以下,则氯化氢气体控制部32判断为氯化氢氧化槽6正常,控制流量控制阀23将氯化氢氧化槽6连接到氯化氢精制塔4,控制阀24将除害塔7与氯化氢精制塔4断开。另一方面,在由于氯化氢氧化槽6的异常而断开流量控制阀23或使流量控制阀23的开度急剧减小,从而使流量计33的流量急剧降低的情况下,若从异氰酸酯反应槽3副产的氯化氢气体量超过了氯化氢吸收塔5的处理能力,氯化氢精制塔4内的压力随之超过规定水平(例如0.6MPa),则控制阀24将除害塔7连接到氯化氢精制塔4上。
在氯化氢精制塔4中,碳酰氯通过以冷凝器冷凝,或利用溶剂吸收,从而使碳酰氯与氯化氢气体分离,并且,根据需要通过用活性碳等吸附氯化氢气体中的微量溶剂,从而使其与氯化氢气体分离。
在氯化氢精制塔4中,最好使氯化氢气体中的有机物的浓度达到1重量%以下,优选为100ppm以下;并且,使氯化氢气体中的一氧化碳的浓度达到10容量%以下,优选3容量%以下。通过使氯化氢气体中的杂质降低到这种水平,可以在下述的氯化氢氧化反应中,防止或者降低对催化剂活性的降低或催化剂的局部失活等造成坏的影响。另外,可以提高氯化氢精制效果及提高氯化氢氧化反应,并可以实现氯化氢氧化槽6的温度分布的均匀性等,可以使氯化氢氧化槽6稳定地运行。进而,可以提高氯化氢向氯转化的转化率。
并且,在氯化氢氧化槽6正常时,由于氯化氢氧化槽6和氯化氢吸收塔5并列连接到氯化氢精制塔4,因而,所精制的氯化氢气体其大部分通过第二氯化氢气体连接管11供给到氯化氢氧化槽6,而剩余部分排出到氯化氢吸收塔5。此外,供给到氯化氢氧化槽6的氯化氢气体和排出到氯化氢吸收塔5的氯化氢气体的比例可根据氯化氢氧化槽6的氯制造能力及氯化氢吸收塔5的盐酸制造能力适当决定。
氯化氢氧化槽6只要是用于使氯化氢气体氧化,通过氯化氢氧化反应制造氯(Cl2)的反应槽均可,没有特别限制,例如,可以由使用氧化铬作为催化剂的流动床式反应器或者使用氧化钌作为催化剂的固定床式反应器等构成。另外,氯化氢氧化槽6通过再供给管13连接到碳酰氯制造用反应槽2,并通过盐酸连接管14连接到氯化氢吸收塔5。
在氯化氢氧化槽6由流动床式反应器构成的场合,例如,根据上述日本特开昭62-275001号公报,对于氯化氢气体中的1摩尔氯化氢,供给0.25摩尔以上的氧,在氧化铬存在下,于0.1-5MPa表压,300-500℃进行反应。氯化氢气体的供给量为例如0.2-1.8Nm3/h·kg催化剂。
另外,在氯化氢氧化槽6由固定床式反应器构成的情况下,例如,根据上述的日本特开2000-272906号公报,对于氯化氢气体中的1摩尔氯化氢,供给0.25摩尔以上的氧,在含钌催化剂存在下,于0.1-5MPa,200-500℃进行反应。
然后,在氯化氢氧化槽6中,氯化氢气体被氧(O2)氧化而生成氯,由于水(H2O)是副产物,因而生成氯和盐酸(氯化氢的水溶液:HCl/H2O)。在该氧化反应中,氯化氢气体向氯的转化率为例如60%以上,优选70-95%。
然后,在该聚异氰酸酯制造装置1中,在氯化氢氧化槽6中得到的氯通过再供给管13供给到碳酰氯制造用反应槽2,并在碳酰氯制造用反应槽2中用作制造碳酰氯用的原料。这样,如果将所得到的氯重新用作碳酰氯的原料,由于不将氯排出到聚异氰酸酯制造装置1的系统之外,而可以循环使用,因而,可以有效地利用副产的氯化氢气体的同时,可以减小对环境的负荷。
此外,在该聚异氰酸酯制造装置1中,除了从氯化氢氧化槽6经再供给管13对碳酰氯制造用反应槽2供给的氯(再生氯)以外,还根据需要供给作为原料另外准备的氯(追加氯)。追加氯既可以外购,或者也可以设置采用电解法等的独立的制氯设备而从该设备供给。
另外,在氯化氢氧化槽6中未氧化(未反应)的氯化氢气体及副产的盐酸虽然可以在氯化氢氧化槽6内供规定浓度的盐酸的制造,再作为工业用途或多亚甲基多亚苯基多胺(MDA)的酸催化剂等供给其它工序,但例如仍通过盐酸连接管14供给氯化氢吸收塔5。
即,在氯化氢氧化槽6中,由于以一定的转化率将氯化氢气体转化为氯,因而,相当于已转化为氯的多余部分的氯化氢气体的未氧化(未反应)的氯化氢气体及副产的盐酸能以一定比例从氯化氢氧化槽6通过盐酸连接管14供给氯化氢吸收塔5。例如,氯化氢氧化槽6的转化率若为80%,则在80%的氯化氢气体转化为氯的同时,另一方面,相当于多余的20%的氯化氢气体的未氧化(未反应)的氯化氢气体及副产的盐酸从氯化氢氧化槽6通过盐酸连接管14供给到氯化氢吸收塔5。
氯化氢吸收塔5只要是能使水吸收氯化氢气体而配制成盐酸(氯化氢的水溶液=HClaq)的吸收塔即可,没有特别限制,由公知的吸收塔构成。
在氯化氢吸收塔5中,使水吸收从氯化氢精制塔4通过第一氯化氢气体连接管10排出的氯化氢气体和从氯化氢氧化槽6通过盐酸连接管14供给的未氧化(未反应)的氯化氢气体并得到盐酸。另外,从氯化氢氧化槽6通过盐酸连接管14供给的副产的盐酸也加在其中。所得到的盐酸以原状或以活性碳等精制后提供给工业用途等。
这样,若将氯化氢氧化槽6的未氧化的氯化氢气体和在氯化氢氧化槽6中生成的盐酸不予排出而供给到氯化氢吸收塔5,则能高效地制造盐酸,能够实现对多余的氯化氢气体的有效利用。另外,在氯化氢氧化槽6中,若从多余的氯化氢气体制造盐酸,则能一边使多余的氯化氢气体无害化,一边从这些多余的氯化氢气体制造盐酸,实现再利用。其结果,则能实现多余的氯化氢气体的有效利用。
另外,在该氯化氢吸收塔5上设有供给用于吸收氯化氢气体的水的供水管15,用于将所得到的盐酸排出的盐酸排出管16和一端连接在盐酸排出管16上而另一端连接在氯化氢吸收塔5上的盐酸回流管17。另外,在供水管15的中间装有供水调节阀18,在盐酸回流管17的中间装有回流调节阀19,在盐酸排出管16的中间装有浓度传感器20。此外,供水调节阀18、回流调节阀19及浓度传感器20连接到作为盐酸浓度调节单元的浓度控制部21。
对于该氯化氢吸收塔5而言,从供水管15供给水,在氯化氢吸收塔5中使这些水在吸收从氯化氢精制塔4经第一氯化氢气体连接管10排出的氯化氢气体和从氯化氢氧化槽6经盐酸连接管14供给的未氧化(未反应)的氯化氢气体后,从盐酸排出管16排出所得到的盐酸。并且,将所得的盐酸的一部分不从盐酸排出管16排出而回流到氯化氢吸收塔5中。
然后,在该氯化氢吸收塔5中,从盐酸排出管16排出的盐酸的浓度由浓度传感器20监控,并将该盐酸的浓度输入到浓度控制部21中。浓度控制部21根据所输入的盐酸的浓度,通过控制供水调节阀18和回流调节阀19来调节从供水管15供给的水的供给量以及调节从盐酸排出管16回流的盐酸的回流量,从而将从盐酸排管16排出的盐酸的浓度调节到所要求的浓度。
这样,若将从盐酸排出管16排出的盐酸的浓度调节到所要求的浓度,就可以得到品质稳定的盐酸。此外,通过进行这样的盐酸浓度的调节,例如,可以制成30-37重量%的盐酸以原状利用于工业用途。
除害塔7具有处理槽26、贮存罐27和泵28。在处理槽26内设有为提高气液接触效率而填充有填充物的气液接触室29。并且,在处理槽26内,在气液接触室29的上方设有喷淋器30。处理槽26的底部、贮存罐27、泵28和喷淋器30利用循环管31连接。
在贮存罐27中贮存有用于对氯化氢气体进行无害化处理的氢氧化钠水溶液(NaOHaq),该氢氧化钠水溶液用泵28进行循环,使其通过循环管31汲取到上方,在处理槽26内从喷淋器30向气液接触室29散布,在通过气液接触室29内之后,从处理槽26的底部返回到贮存罐27中。另外,通过将一部分氢氧化钠水溶液由循环管31排出,可以将贮存罐27中的氢氧化钠浓度调整到预定的浓度,例如5-30%。
另一方面,将第三氯化氢气体连接管12连接到处理槽26,以使氯化氢气体从下方向上方流过气液接触室29,当氯化氢氧化槽6异常时,由于将除害塔7和氯化氢吸收塔5并列连接到氯化氢精制塔4,因而,从第三氯化氢气体连接管12排出的氯化氢气体供给到除害塔7,在气液接触室29内以在上下方向与从喷淋器30喷洒的氢氧化钠水溶液相对流动的方式有效地进行气液接触,经无害化处理后,从处理槽26排放到大气中。
这样,该聚异氰酸酯制造装置1在由压力传感器25未检测到氯化氢氧化槽6的异常时,由氯化氢精制塔4精制的氯化氢气体供给到氯化氢氧化槽6,在氯化氢氧化槽6中从所供给的氯化氢气体制造氯的同时,排出到氯化氢吸收塔5中,通过在氯化氢吸收塔5中从所排出的氯化氢气体制造盐酸而实现无害化。
另一方面,当氯化氢氧化槽6出现异常,超过了氯化氢吸收塔5的处理能力,由压力传感器25检测到氯化氢氧化槽6的异常时,氯化氢气体控制部32控制阀24,为使氯化氢精制塔4的压力保持预定压力而将氯化氢精制塔4的氯化氢向除害塔7排出。于是,此前供给到氯化氢氧化槽6中的氯化氢气体向除害塔7排出,在除害塔7中进行无害化处理。其结果,在氯化氢氧化槽6正常时,能够一边向氯化氢氧化槽6稳定地供给氯化氢气体,一边在氯化氢吸收塔5中对多余的氯化氢气体进行无害化处理;在氯化氢氧化槽6产生故障时,通过用除害塔7对此前供给到氯化氢氧化槽6的氯化氢气体进行无害化处理,可以根据氯化氢吸收塔5的盐酸制造能力,对此前供给到氯化氢氧化槽6的大量氯化氢气体进行无害化处理,可以实现氯化氢气体的有效处理。
此外,在检测到氯化氢氧化槽6的异常时,例如在检测到氯化氢氧化槽6的温度异常时,氯化氢氧化槽6的联锁控制便动作,停止氯的制造。并且,除害塔7设定规定的时间(例如30分钟左右),可以对氯化氢气体进行除害处理,其间,可以稳定地关闭异氰酸酯化反应槽3的聚异氰酸酯的制造,可实现安全地停机。
另外,该聚异氰酸酯制造装置1在氯化氢氧化槽6为正常时,氯化氢气体控制部32控制流量控制阀23,使从氯化氢精制塔4经第二氯化氢气体连接管11向氯化氢氧化槽6供给的氯化氢气体的供给量保持一定(例如,在氯化氢精制塔4中精制的氯化氢气体为100时,其为90)。并且,与此同时,氯化氢气体控制部32根据从压力传感器输入的氯化氢精制塔4内的压力,控制压力控制阀22,为使氯化氢精制塔4内的压力保持一定,将氯化氢气体从氯化氢精制塔4经第一氯化氢气体连接管10向氯化氢吸收塔5排出(例如,在氯化氢精制塔4中精制的氯化氢气体为100时,将向第二氯化氢气体连接管11供给的90的剩余量(10)排出)。
如果利用氯化氢气体控制部32对流量控制阀23和压力阀22进行如上所述的控制,通过一边能以一定流量稳定地向氯化氢氧化槽6供给氯化氢气体,一边从氯化氢精制塔4向氯化氢吸收塔5排出多余的氯化氢气体,则可以使氯化氢精制塔4内的压力,进而使异氰酸酯化反应槽3内的压力保持一定。其结果,一边能从副产的氯化氢气体稳定地制造氯,一边能使异氰酸酯化反应槽3内的压力保持一定,由此,能够使碳酰氯和多胺稳定地反应,并能有效地处理副产的氯化氢气体。
此外,该聚异氰酸酯制造装置1中,浓度控制部21及氯化氢气体控制部32通过总线连接,并受中央控制部控制,由此,构筑了聚异氰酸酯制造装置1的分散控制系统。
图2是表示对作为本发明的气体处理装置的第一实施方式的废气进行除害处理的除害塔51A的简要结构图。
图2中,该除害塔51A是在制造化学制品的工厂中为了对作为在化学处理工序中生成的废气的有害气体进行无害化处理并排放到大气中而设置的。作为有害气体可列举例如在聚异氰酸酯制造工厂中,在聚异氰酸酯的制造工序中生成的含有碳酰氯的气体或含有氯化氢的气体。因此,该除害塔51A可以用作上述的聚异氰酸酯制造装置1的除害塔7。
该除害塔51A具有处理槽52,贮存罐53和作为动力源的输液泵54。
处理槽52做成上端部和下端部都封闭并在上下方向延伸的密闭的圆筒形状,具有气液接触室55,贮存室56和作为处理液供给单元的处理液供给管57。
处理槽52在其下侧设有在上下方向隔开处理槽52内的填充物支撑板58,并且在其上侧设有从填充物支撑板58向上方隔着间隔,用于划分气液接触室55和贮存室56,在上下方向隔开处理槽52内的贮存室底板59。此外,在填充物支撑板58上穿有许多通气(通液)孔。
气液接触室55作为填充物支撑板58和贮存室底板59之间的处理槽52的内部空间划分而成。在该气液接触室55中,在填充物支撑板58之上填充有拉西环或贝尔鞍形填料等填充物,直到与贮存室底板59之间形成间隙的程度。
贮存室56作为从贮存室底板59上方的处理槽52的内部空间划分而成。
处理液供给管57,其一端部连接到贮存室56的下部,且其另一端部插入到气液接触室55中,布置在填充物的上方。在该处理液供给管57的中途装有用于限制流经处理液供给管57内的处理液的流量的限制节流孔60。此外,在处理液供给管57的下端部,虽未图示,但设有喷淋器或液体分散器,以便能将处理液均匀地散布到填充物上。
另外,在该处理槽52中,在填充物支撑板58的下方,即在气液接触室55的下侧连接有用于使有害气体流入到处理槽52内的有害气体流入管61。另外,在该处理槽52中,在贮存室底板59的下方,即在气液接触室55内的填充物的上方,连接有用于使经无害化处理的有害气体(以下称为处理气体)从处理槽52流出的处理气体流出管62。
在贮存罐53中贮存有用于对有害气体进行无害化处理的处理液。该处理液使用例如,在有害气体为如上所述的含有碳酰氯气体或含有氯化氢气体的场合,可以使用氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液等碱性水溶液。另外,根据处理液的循环量,对贮存罐53适当补充处理液。
回流管63的一端部连接到处理槽52的下端部,其另一端部连接到贮存罐53;即,贮存罐53通过该回流管63连接到处理槽52。另外,输送管64的一端部连接到处理槽52上方的贮存室56,其另一端部连接到贮存罐53;即,贮存罐53通过该输送管64连接到贮存室56。
输液泵54只要是能输送液体的泵即可,没有特别限制,可以由往复泵、离心泵、旋转泵等构成。输液泵54装在输送管64的中途。
下面,说明该除害塔51A的稳定连续运转。
对于该除害塔51A,若驱动输液泵54,则处理液从贮存罐53汲取通过输送管64输送到贮存室56。
已输送到贮存室56内的处理液流入到处理液供给管57中,由限制节流孔60限制流量后,因重力而落下并从处理液供给管57流出,在气液接触室55内,从填充物上方对填充物散布。这时,在贮存室56中设有溢流管,可以与溢流的处理液一起散布到气液接触室55内。
另一方面,在该处理槽52中,有害气体从有害气体流入管61流入,通过填充物支撑板58的通气孔流入到气液接触室55内,从下方向上方通过填充物的间隙。于是,有害气体在气液接触室55内与从上方散布的处理液在上下方向相对地进行有效的气液接触,进行无害化处理。例如,当有害气体是含碳酰氯的气体,而处理液是氢氧化钠水溶液时,当它们进行气液接触时,便生成氯化钠和碳酸钠而实现无害化。然后,经无害化处理的有害气体即处理气体通过处理气体流出管62排放到大气中。
其后,通过填充物支撑板58的通气孔而从气液处理室55落下的处理液便从处理槽52的下端部通过回流管63返回到贮存罐53中;这样,该除害塔51A由输送管64和回流管63形成了作为处理液回流单元的循环管67,处理液通过输送泵54的驱动而在循环管67中循环。
这样,若使处理液循环,则没有处理液的浪费,可降低运行成本。
通常,该除害塔51A持续地进行上述的稳定连续运转。并且,即使该除害塔51A由于停电或故障等事故而停止输液泵54的驱动,处理液不在循环管67中循环时,由于贮存室56布置在气液接触室55的上方,贮存在该贮存室56中的处理液连另外的动力都不需要就通过处理液供给管57而因重力落下到气液接触室55内。并且,处理液通过处理液供给管57而供给气液接触室55内,直到贮存室56内的处理液用完为止。因此,即使源于输液泵54的故障而使处理液对气液接触室55的供给中断,处理液和有害气体在气液接触室55中的气液接触仍可继续,可持续地进行有害气体的处理,可实现安全性的进一步提高。
此外,即使在贮存室56内的处理液用完了的情况下,由于在气液接触室55中残存有处理液,因而在直到该残存的处理液被消耗的期间,都能对有害气体进行无害化处理。
并且,在利用贮存在贮存室56中的处理液对有害气体进行无害化处理期间,在停电的场合可以转换到辅助电源,在出现故障的场合,可以通过驱动另外的输液泵重新使处理液循环。
此外,在上面的说明中,从有害气体流入管61流入到处理槽52内的有害气体的流量和利用输送液泵54循环的处理液的流量可根据有害气体及处理液的种类以及用于无害化处理的种类来适当决定。
另外,贮存室56内的处理液的贮存量也根据有害气体及处理液的种类以及设备的处理量来适当决定。
图3是表示作为本发明的气体处理装置的第二实施方式的除害塔51B的简要结构图。在图3中,对于与图2所示的部件相同的部件标上相同的标号而省略其说明。
该除害塔51B的结构为将第一级除害塔51a和第二级除害塔51b在有害气体的流动方向上串连连接而成的二级连续式除害塔。
第一级除害塔51a与第一实施方式的除害塔51A同样,具有处理槽52,贮存罐53和输液泵54。
但是,在第一级除害塔51a的处理槽52中未设处理液供给管57,而代之以将输送管64的一端部插入到气液接触室55中并布置在填充物的上方(但是,根据需要,也可以在第一级除害塔51a中设置处理液供给管57)。另外,在输送管64的一端部设有未图示的喷淋器或液体分散器,以便能对填充物均匀地散布处理液。
另外,第二级除害塔51b也与第一实施方式同样,具有处理槽52、贮存罐53和输液泵54。该第二级除害塔51b具有与第一实施方式的除害塔51A相同的结构。
另外,该除害塔51B中,第一级除害塔51a的处理气体流出管62作为气体通道而成为第二级除害塔51b的有害气体流入管61,并将其连接到第二级除害塔51b的处理槽52的气液接触室55的下侧。
另外,该除害塔51B中,第一级除害塔51a的贮存室56和第二级除害塔51b的贮存室56通过贮存室连通管65相互连接。贮存室连通管65,其一端部连接到第一级除害塔51a的贮存室56,其另一端部连接到第二级除害塔51b的处理液供给管57的中途(限制节流孔60的上游侧)。利用该贮存室连通管65连通第一级除害塔51a的贮存室56和第二级除害塔51b的贮存室56,以用于在第二级除害塔51b中的除害。
并且,该除害塔51B中,第一级除害塔51a的贮存罐53和第二级除害塔51b的贮存罐53通过贮存罐连通管66相互连接。贮存罐连通管66,其一端部连接到第一级除害塔51a的贮存罐53,其另一端部连接到第二级除害塔51b的贮存罐53。利用该贮存罐连通管66连通第一级除害塔51a的贮存罐53和第二级除害塔51b的贮存罐53,从而使各贮存罐53的处理液相等地增减,以便使各贮存罐53的处理液的液面(水位)达到相同水平。
下面,说明该除害塔51B的稳定连续运转。
在该除害塔51B中,对于第一级除害塔51a若驱动输液泵54,则处理液从贮存罐53向上汲取。通过输送管64,在气液接触室55内从填充物上方对填充物散布。
然后,已散布的液体在上下方向与从有害气体流入管61流入并从下方向上方通过气液接触室55内的填充物的间隙的有害气体相对地进行有效地气液接触而实现无害化处理。此外,在该除害塔51B中,以小于100%的条件设定由第一级除害塔51a实现的有害气体的无害化处理率,再通过由下一个第二级除害塔51b进行有害气体的无害化处理,实现有害气体的100%的无害化处理。
其后,经第一级除害塔51a进行了无害化处理的有害气体即处理气体通过第一级除害塔51a的处理气体流出管62(即第二级除害塔51b的有害气体流入管61)流入到第二级除害塔51b的处理槽52中。
另外,处理液从处理槽52的下端部通过回流管63返回到贮存罐53中,并在由输送管64和回流管63构成的循环管67中循环。
另外,在第二级除害塔51b中,若驱动输液泵54,则处理液从贮存罐53向上汲取并通过输送管64输送到贮存室56中。
输送到贮存室56内的处理液流入到处理液供给管57,在由限制节流孔60限制流量后,因重力而落下并从处理液供给管57流出,在气液接触室55内,从填充物的上方对填充物散布。这时,可以在贮存室56内设有溢流管,与溢流的处理液一起散布到气液接触室55内。
然后,已散布的处理液与从第一级除害塔51a的处理气体流出管62(即第二级除害塔51b的有害气体流入管61)流入并从下方向上方通过气液接触室55内的填充物的间隙的有害气体在上下方向相对地进行有效的气液接触,从而实现100%的无害化处理。
然后,由第二级除害塔51b进行了无害化处理的有害气体即处理气体通过处理气体流出管62排放到大气中。
另外,处理液从处理槽52的下端部通过回流管63返回到贮存罐53中,在由输送管64和回流管63构成的循环管67中循环。
并且,在该除害塔51B中也出现由于停电或故障等事故各输液泵54的驱动停止,处理液不在各循环管67中循环时,在处理气体排放到大气中之前的第二级除害塔51b(即,在多级连续式除害塔中,有害气体流动方向的最下游侧的除害塔)中,由于贮存在贮存室56中的处理液连另外的动力都不需要就通过处理液供给管57,因重力而落下到气液接触室55内,持续地进行处理液与有害气体的气液接触,因而,与第一实施方式的除害塔51A同样,即使源于输液泵54的事故,处理液对气液接触室55的供给中断,在气液接触室55中的处理液与有害气体的气液接触也能继续进行,能够继续进行有害气体的处理,能够实现安全性的进一步提高。
另外,在该除害塔51B中,由于有条件地设定第一级除害塔51a中的有害气体的无害化处理率,使其为小于100%,而通过下一级的第二级除害塔51b中的有害气体的无害化处理,使有害气体实现100%的无害化,因而,可以多级连续地实施有害气体的无害化。因此,可以实现有害气体的有效处理。
此外,在第二实施方式的除害塔51B中,虽然仅仅在第二级除害塔51b中设有处理液供给管57而使处理液因重力而落下,但在第一级除害塔51a中也可以设置处理液供给管57使处理液因重力而落下。但是,如果做成仅仅在处理气体排放到大气中之前的第二级除害塔51b(即,在多级连续式除害塔中,有害气体流动方向的最下游侧的除害塔)中设置处理液供给管57而使处理液因重力而落下,则可以实现有害气体处理的安全性的进一步提高的同时,可实现装置结构的简化。
工业上的利用可能性
本发明的聚异氰酸酯制造装置很适于用作成为聚氨酯原料的聚异氰酸酯的制造设备。
另外,本发明的气体处理装置很适于用作在制造化学制品的工厂等的化学工程中对生成的有害气体进行无害化处理等用于处理气体的处理设备。
Claims (7)
1.一种聚异氰酸酯制造装置,其特征在于,具备:
使碳酰氯和多胺反应以制造聚异氰酸酯的聚异氰酸酯制造单元;
供给在上述聚异氰酸酯制造单元中副产的氯化氢并精制氯化氢的氯化氢精制单元;
供给在上述氯化氢精制单元中所精制的氯化氢并使氯化氢氧化而制造氯的氯制造单元;
供给在上述氯化氢精制单元中所精制的氯化氢并使水吸收氯化氢以制造盐酸的盐酸制造单元;
调节从上述氯化氢精制单元向上述盐酸制造单元供给的氯化氢的供给量的第一调节机构;
调节从上述氯化氢精制单元向上述氯制造单元供给的氯化氢的供给量的第二调节机构;以及
控制上述第二调节机构,从而使从上述氯化氢精制单元向上述氯制造单元供给的氯化氢的供给量为一定,并控制上述第一调节机构,从而使上述氯化氢精制单元内的压力为一定的控制单元;
对于上述氯化氢精制单元而言,在供给侧,连接着上述聚异氰酸酯制造单元,在排出侧,上述氯制造单元和上述盐酸制造单元并列连接。
2.根据权利要求1所述的聚异氰酸酯制造装置,其特征在于:
将上述氯制造单元的未氧化的氯化氢和盐酸供给上述盐酸制造单元。
3.根据权利要求1所述的聚异氰酸酯制造装置,其特征在于:
上述盐酸制造单元具有用于调节所制造的盐酸的浓度的盐酸浓度调节单元。
4.一种聚异氰酸酯制造装置,其特征在于,具备:
使碳酰氯和多胺反应以制造聚异氰酸酯的聚异氰酸酯制造单元;
连接到上述聚异氰酸酯制造单元并精制在上述聚异氰酸酯制造单元中副产的氯化氢的氯化氢精制单元;
连接到上述氯化氢精制单元并氧化在上述氯化氢精制单元中所精制的氯化氢以制造氯的氯制造单元;
与上述氯制造单元并列地连接到上述氯化氢精制单元,并对从上述氯化氢精制单元排出的氯化氢进行无害化处理的第一无害化处理单元;
与上述氯制造单元选择性地连接到上述氯化氢精制单元,并对从上述氯化氢精制单元排出的氯化氢进行无害化处理的第二无害化处理单元;
检测上述氯化氢精制单元的异常的异常检测单元;以及
在利用上述异常检测单元未检测到异常时,将上述氯制造单元连接到上述氯化氢精制单元,在由上述异常检测单元检测到异常时,将上述第二无害化处理单元连接到上述氯化氢精制单元的连接转换单元;
上述第一无害化处理单元是用水吸收氯化氢以制造盐酸的盐酸制造单元。
5.根据权利要求4所述的聚异氰酸酯制造装置,其特征在于:
上述连接转换单元具备:
将上述氯制造单元连接到上述氯化氢精制单元或将其断开的第一开关机构,
将上述第二无害化处理单元连接到上述氯化氢精制单元或将其断开的第二开关机构,
控制上述第一开关机构和上述第二开关机构的控制单元;
上述控制单元在利用上述异常检测单元未检测到异常时,控制上述第一开关机构,将上述氯制造单元连接到上述氯化氢精制单元,并控制到上述第二开关机构,将上述第二无害化处理单元与上述氯化氢精制单元断开;在由上述异常检测单元检测到异常时,控制上述第一开关机构,将上述氯制造单元与上述氯化氢精制单元断开,或者,使在上述氯化氢精制单元中所精制的氯化氢对上述氯制造单元的供给量急剧地减少,并控制第二开关机构,根据上述第一无害化处理单元的处理能力,将上述第二无害化处理单元连接到上述氯化氢精制单元。
6.根据权利要求4所述的聚异氰酸酯制造装置,其特征在于:
对上述盐酸制造单元供给上述氯制造单元中的未氧化的氯化氢和盐酸。
7.根据权利要求4所述的聚异氰酸酯制造装置,其特征在于,还具备:
调节从上述氯化氢精制单元向上述盐酸制造单元供给的氯化氢的供给量的第一调节机构,
调节从上述氯化氢精制单元向上述氯制造单元供给的氯化氢的供给量的第二调节机构,
控制上述第二调节机构以使从上述氯化氢精制单元向上述氯制造单元供给的氯化氢的供给量为一定,并控制上述第一调节机构以使上述氯化氢精制单元内的压力保持一定的控制单元。
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