專利名稱:聚異氰酸酯制造裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及作為聚氨酯的原料的聚異氰酸酯的制造裝置及用于使氣體與處理液 接觸而處理氣體的氣體處理裝置。
背景技術:
作為聚氨酯的原料所使用的聚異氰酸酯通過使碳酰氯和多胺進行異氰酸酯化反 應來實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模制造。在這樣的異氰酸酯化反應中,從多胺生成對應的聚異氰酸酯,并副產(chǎn)氯化氫氣體。并且,公知的是,將這種副產(chǎn)的氯化氫氣體氧化,工業(yè)生產(chǎn)氯(例如,參照專利文 獻1-日本特開昭62-275001號公報和專利文獻2-日本特開2000-272906號公報)。另外,在制造化學制品的工廠中,裝備了用于對在化學工程中生成的有害氣體進 行無害化等氣體處理的氣體處理裝置。這樣的氣體處理裝置由例如填充塔、噴霧塔、洗滌器 等構成,處理有害氣體的裝置也可以稱為除害塔。作為這樣的氣體處理裝置,公知的有例如圖4所示的除害塔(例如,參照專利文獻 3-日本特開平6-319946號公報)。該除害塔71具有處理槽72、貯存罐73和泵74。在處理槽72內設有填充有用于 提高氣液接觸效率的填充物的氣液接觸室75。另外,在處理槽72內,在氣液接觸室75的上 方設有噴淋器76。處理槽72的底部、貯存罐73、泵74和噴淋器76用循環(huán)管77連接。在貯存罐73中貯存有用于對有害氣體進行無害化處理的處理液,該處理液利用 泵74通過循環(huán)管77汲取到上方,在處理槽72內,從噴淋器76散布到氣液接觸室75內,在 通過了氣液接觸室75內之后,經(jīng)循環(huán)從處理槽72的底部返回到貯存罐73中。另一方面,向處理槽72供給有害氣體,使其從下方向上方流過氣液接觸室75,有 害氣體在氣液接觸室75內以在上下方向與從噴淋器76散布的處理液相對的方式有效地進 行氣液接觸,實現(xiàn)無害化,然后從處理槽72排放到大氣中。在專利文獻3中,利用這種除害塔,使用氫氧化鈉水溶液作為處理液,對作為有害 氣體的含有碳酰氯的氣體進行了無害化處理。
發(fā)明內容
通過使碳酰氯和多胺進行異氰酸酯化反應,以氧將副產(chǎn)的氯化氫氣體氧化而制造 氯,以得到的氯和一氧化碳制造碳酰氯,再供給異氰酸酯化反應,試圖制造聚異氰氨酯時, 異氰酸酯化反應在因種種原因而變動的場合,副產(chǎn)的氯化氫氣體量也往往變動。若副產(chǎn)的 氯化氫氣體量變動,則在氯化氫氣體的氧化工序中所供給的氯化氫氣體量也變動。 但是,為了在工業(yè)上穩(wěn)定地制造氯,有必要向用于對副產(chǎn)的氯化氫氣體進行氧化的氯化氫氧化槽穩(wěn)定地供給氯化氫氣體。另外,在使碳酰氯和多胺進行反應的異氰酸酯化反應槽中,為了使反應穩(wěn)定,需要 保持壓力一定。因此,希望即使存在異氰酸酯化反應槽等的變動,也要在考慮上述的兩個主要因 素的同時,對氯化氫氣體進行有效的處理。另外,若用于對副產(chǎn)的氯化氫氣體進行氧化的氯化氫氧化槽產(chǎn)生故障,則副產(chǎn)的 氯化氫氣體的處理成為問題。再有,在上述的除害塔71中,若例如泵74等產(chǎn)生故障時,由于處理液不能在循環(huán) 管77中進行循環(huán),因而在處理槽72中,有害氣體與處理液的氣液接觸的效率將降低,進而, 若處理液的汲取中斷,則殘留在氣液接觸室75中的處理液被消耗掉,也有產(chǎn)生不能對有害 氣體進行無害化處理的可能。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠一邊從副產(chǎn)的氯化氫穩(wěn)定地制造氯,一邊能夠穩(wěn) 定地使碳酰氯與多胺反應,并且能有效地處理副產(chǎn)的氯化氫氣體的聚異氰酸酯制造裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種即使用于從副產(chǎn)的氯化氫制造氯的制造裝置產(chǎn) 生故障,也能有效地處理氯化氫的聚異氰酸酯制造裝置。另外,本發(fā)明的再一目的在于提供一種不需要特別的動力也能向氣液接觸室內供 給處理液的氣體處理裝置。本發(fā)明的聚異氰酸酯制造裝置,其特征在于,具備使碳酰氯和多胺反應以制造聚 異氰酸酯的聚異氰酸酯制造單元;供給在上述聚異氰酸酯制造單元中副產(chǎn)的氯化氫并精制 氯化氫的氯化氫精制單元;供給在上述氯化氫精制單元中所精制的氯化氫并使氯化氫氧化 而制造氯的氯制造單元;供給在上述氯化氫精制單元中所精制的氯化氫并使水吸收氯化氫 以制造鹽酸的鹽酸制造單元;調節(jié)從上述氯化氫精制單元向上述鹽酸制造單元供給的氯化 氫的供給量的第一調節(jié)機構;調節(jié)從上述氯化氫精制單元向上述氯制造單元供給的氯化氫 的供給量的第二調節(jié)機構;以及控制上述第二調節(jié)機構,從而使從上述氯化氫精制單元向 上述氯制造單元供給的氯化氫的供給量為一定,并控制上述第一調節(jié)機構,從而使上述氯 化氫精制單元內的壓力為一定的控制單元。若采用該聚異氰酸酯制造裝置,通過控制單元控制第二調節(jié)機構,使從氯化氫精 制單元向氯制造單元供給的氯化氫的供給量保持一定,控制第一調節(jié)機構,調節(jié)從氯化氫 精制單元向鹽酸制造單元供給的氯化氫的供給量,從而使氯化氫精制單元內的壓力達到一 定。因此,可以一邊向氯制造單元穩(wěn)定地供給氯化氫,一邊通過從氯化氫精制單元向鹽酸制 造單元供給多余的氯化氫,從而可使氯化氫精制單元內的壓力保持一定。其結果,可以從副產(chǎn)的氯化氫穩(wěn)定地制造氯,同時可以使氯化氫精制單元內的壓 力,進而使聚異氰酸酯制造單元內的壓力保持一定,由此,可以使碳酰氯與多胺穩(wěn)定地反 應,并且可以有效地處理副產(chǎn)的氯化氫氣體。另外,在該聚異氰酸酯制造裝置中優(yōu)選的是,將上述氯制造單元的未氧化的氯化 氫和鹽酸供給上述鹽酸制造單元。若氯制造單元的未氧化的氯化氫和在氯制造單元中生成的鹽酸不予排出而將其 供給鹽酸制造單元,則能更有效地制造鹽酸,能夠實現(xiàn)多余的氯化氫的有效利用。另外,在該聚異氰酸酯制造裝置中優(yōu)選的是,上述鹽酸制造單元具有用于調節(jié)所制造的鹽酸的濃度的鹽酸濃度調節(jié)單元。若通過鹽酸濃度調節(jié)機構調節(jié)所制造的鹽酸的濃度,則可以制造品質穩(wěn)定的鹽 酸。另外,本發(fā)明的聚異氰酸酯制造裝置,其特征在于,具備使碳酰氯和多胺反應以 制造聚異氰酸酯的聚異氰酸酯制造單元;連接到上述聚異氰酸酯制造單元并精制在上述聚 異氰酸酯制造單元中副產(chǎn)的氯化氫的氯化氫精制單元;連接到上述氯化氫精制單元并氧化 在上述氯化氫精制單元中所精制的氯化氫以制造氯的氯制造單元;與上述氯制造單元并列 地連接到上述氯化氫精制單元,并對從上述氯化氫精制單元排出的氯化氫進行無害化處理 的第一無害化處理單元;與上述氯制造單元選擇性地連接到上述氯化氫精制單元,并對從 上述氯化氫精制單元排出的氯化氫進行無害化處理的第二無害化處理單元;檢測上述氯化 氫精制單元的異常的異常檢測單元;以及在利用上述異常檢測單元未檢測到異常時,將上 述氯制造單元連接到上述氯化氫精制單元,在由上述異常檢測單元檢測到異常時,將上述 第二無害化處理單元連接到上述氯化氫精制單元的連接轉換單元。若采用該聚異氰酸酯制造裝置,當利用異常檢測單元未檢測到氯化氫精制單元的 異常時,由氯化氫精制單元所精制的氯化氫被供給到氯制造單元,在氯制造單元中從所供 給的氯化氫制造氯的同時,排出到第一無害化處理單元,在第一無害化處理單元中對所供 給的氯化氫進行無害化處理。另一方面,當氯制造單元出現(xiàn)異常,利用異常檢測單元檢測到氯化氫精制單元的 異常時,連接轉換機構根據(jù)氯制造單元中的第一無害化處理單元的處理能力,將對氯化氫 精制單元的連接轉換到第二無害化處理單元。于是,此前供給到氯制造單元的氯化氫向第 二無害化處理單元排出,在第二無害化處理單元中進行無害化處理。其結果,在氯制造單元正常時,向氯制造單元穩(wěn)定地供給氯化氫,同時可以在第一 無害化處理單元中對多余的氯化氫進行無害化處理;在氯制造單元產(chǎn)生故障時,可以將此 前已供給氯制造單元的氯化氫,根據(jù)第一無害化處理單元的處理能力,用第二無害化處理 單元對其多余的部分進行無害化處理,可以實現(xiàn)對氯化氫的有效處理。另外,在該聚異氰酸酯制造裝置中優(yōu)選的是,上述連接轉換單元具備將上述氯 制造單元連接到上述氯化氫精制單元或將其斷開的第一開關機構,將上述第二無害化處理 單元連接到上述氯化氫精制單元或將其斷開的第二開關機構,控制上述第一開關機構和上 述第二開關機構的控制單元;上述控制單元在利用上述異常檢測單元未檢測到異常時,控 制上述第一開關機構,將上述氯制造單元連接到上述氯化氫精制單元,并控制上述第二開 關機構,將上述第二無害化處理單元與上述氯化氫精制單元斷開;在由上述異常檢測單元 檢測到異常時,控制上述第一開關機構,將上述氯制造單元與上述氯化氫精制單元斷開,或 者,使在上述氯化氫精制單元中所精制的氯化氫對上述氯制造單元的供給量急劇地減少, 并控制第二開關機構,根據(jù)上述第一無害化處理單元的處理能力,將上述第二無害化處理 單元連接到上述氯化氫精制單元。在利用異常檢測單元未檢測到異常時,由控制機構控制第一開關機構將氯制造單 元連接到氯化氫精制單元,并控制第二開關機構將上述第二無害化處理單元與氯化氫精制 單元斷開;另外,在利用異常檢測單元檢測到異常時,由控制機構控制第一開關機構,將氯 制造單元與氯化氫精制單元斷開,或者使在氯化氫精制單元中所精制的氯化氫對氯制造單元的供給量急劇地降低,根據(jù)第一無害化處理單元的處理能力,控制第二開關機構,只要將 第二無害化處理單元連接到氯化氫精制單元,就能在氯制造單元產(chǎn)生故障時,將此前已供 給到氯制造單元的氯化氫,根據(jù)第一無害化處理單元的處理能力,將其多余的部分可靠地 排出到第二無害化處理單元中進行無害化處理。另外,在該聚異氰酸酯制造裝置中優(yōu)選的是,上述第一無害化處理單元是用水吸 收氯化氫以制造鹽酸的鹽酸制造單元。第一無害化處理單元若為鹽酸制造單元,則在對多余的氯化氫進行無害化處理的 同時,可以由多余的氯化氫制造鹽酸而進行再利用。其結果,能夠實現(xiàn)多余的氯化氫的有效 利用。另外,在該聚異氰酸酯制造裝置中優(yōu)選的是,對上述鹽酸制造單元供給上述氯制 造單元中的未氧化的氯化氫和鹽酸。只要將氯制造單元的未氧化的氯化氫,或者氯制造單元中生成的鹽酸不予排出而 供給鹽酸制造單元,就能更有效地制造鹽酸,能夠實現(xiàn)多余的氯化氫的有效利用。另外,在該聚異氰酸酯制造裝置中優(yōu)選的是,還具備調節(jié)從上述氯化氫精制單元 向上述鹽酸制造單元供給的氯化氫的供給量的第一調節(jié)機構,調節(jié)從上述氯化氫精制單元 向上述氯制造單元供給的氯化氫的供給量的第二調節(jié)機構,控制上述第二調節(jié)機構以使從 上述氯化氫精制單元向上述氯制造單元供給的氯化氫的供給量為一定,并控制上述第一調 節(jié)機構以使上述氯化氫精制單元內的壓力保持一定的控制單元。只要通過控制機構控制第二調節(jié)機構,使從氯化氫精制單元向氯制造單元供給的 氯化氫的供給量保持一定,控制第一調節(jié)機構,調節(jié)從氯化氫精制單元向鹽酸制造單元供 給的氯化氫的供給量,從而使氯化氫精制單元內的壓力達到一定,就能一邊向氯制造單元 穩(wěn)定地供給氯化氫,一邊通過從氯化氫精制單元向鹽酸制造單元供給多余的氯化氫,就能 使氯化氫精制單元的壓力保持一定。其結果,可以從副產(chǎn)的氯化氫穩(wěn)定地制造氯,同時還可以使氯化氫精制單元內的 壓力,進而使聚異氰酸酯制造單元內的壓力保持一定,而且,能有效地處理副產(chǎn)的氯化氫氣 體。另外,本發(fā)明的氣體處理裝置,用于使氣體與處理液接觸來處理氣體,其特征在于,具備使氣體和處理液進行氣液接觸的氣液接觸室,配置在上述氣液接觸室的上方并貯 存處理液的貯存室,通過重力落下用于向上述氣液接觸室供給上述貯存室內的處理液的處 理液供給單元。若采用該氣體處理裝置,由處理液供給單元從配置于氣液接觸室上方的貯存室,連另外的動力都不需要,就能借助于重力落下向氣液接觸室內供處理液。因此,即使用于 向貯存室供給處理液的動力源產(chǎn)生故障,處理液也能由處理液供給單元向氣液接觸室內供 給,直到貯存室內的處理液用完為止。其結果,即使源于動力源的故障使處理液對氣液接觸室的供給中斷,在氣液接觸室中的處理液與氣體的接觸也能持續(xù)進行,可以繼續(xù)氣體的處理,可進一步提高安全性。另外,在本發(fā)明的氣體處理裝置中優(yōu)選的是,上述氣液接觸室設有多個;在多個上 述氣液接觸室中,還具有使氣體串連地通過各上述氣液接觸室的氣體通道;上述處理液供 給單元在氣體流過上述氣體通道的流動方向上,至少對最下游側的上述氣液接觸室供給處理液。如果設置多個氣液接觸室,利用氣體通道使氣體串連地通過各氣液接觸室,則可以連續(xù)地實施多級氣體處理。因此,可以實現(xiàn)氣體的高效處理。另外,這樣,即使設置多個氣液接觸室,由于處理液供給單元在氣體流過氣體通道 的流動方向上至少對最下游側的氣液接觸室供給處理液,因而,即使源于動力源的故障處 理液對氣液接觸室的供給中斷,至少在最下游側的氣液接觸室中的處理液和氣體的接觸能 夠持續(xù),能夠繼續(xù)進行氣體的處理,可實現(xiàn)安全性的進一步提高。另外,在本發(fā)明的氣體處理裝置中優(yōu)選的是,還具有用于使從上述氣液接觸室排 出的處理液向上述貯存室回流的處理液回流單元。如果利用處理液回流機構使處理液回流,則可以消除處理液的浪費,可以實現(xiàn)運 行成本的降低。并且,本發(fā)明的氣體處理裝置適用于上述氣體是含碳酰氯氣體、上述處理液是堿 性水溶液、用于對含碳酰氯氣體進行無害化處理的氣體處理裝置。另外,本發(fā)明的氣體處理裝置適用于上述氣體是含氯化氫氣體、上述處理液是水 或堿性水溶液的氯化氫氣體的處理裝置。再有,本發(fā)明的氣體處理裝置還適用于作為上述氣體和上述處理液的組合,為含 氨或烷基胺氣體和水或酸性水溶液的組合、含SOx或NOx氣體和水或堿性水溶液的組合、含 揮發(fā)性有機化合物氣體和有機溶劑的組合等的以氣體的除害(無害化處理)、吸收、回收為 目的的氣體處理裝置。若采用本發(fā)明的聚異氰酸酯制造裝置,可以一邊從副產(chǎn)的氯化氫穩(wěn)定地制造氯, 一邊能使聚異氰酸酯制造單元內的壓力保持一定,由此,可以穩(wěn)定地使碳酰氯和多胺反應, 并且,可以有效地處理副產(chǎn)的氯化氫氣體。另外,若采用本發(fā)明的聚異氰酸酯制造裝置,當氯制造單元正常時,可以向氯制造 單元穩(wěn)定地供給氯化氫的同時,還能夠在第一無害化處理單元中對多余的氯化氫進行無害 化處理;當氯制造單元產(chǎn)生故障時,通過將此前已供給到氯制造單元的氯化氫,根據(jù)第一無 害化處理單元的處理能力,將多余的部分由第二無害化處理單元進行無害化處理,從而無 論第一無害化處理單元的無害化處理能力如何都能進行無害化處理,可實現(xiàn)氯化氫的有效 處理。若采用本發(fā)明的氣體處理裝置,即使源于動力源的故障使處理液對氣液接觸室的 供給中斷,在氣液接觸室中的處理液和氣體的接觸也可以持續(xù)進行,可以繼續(xù)進行氣體的 處理,可實現(xiàn)安全性的進一步提高。
圖1是表示本發(fā)明的聚異氰酸酯制造裝置的一個實施方式的簡要結構圖。圖2是表示作為本發(fā)明的氣體處理裝置的第一實施方式的除害塔的簡要結構圖。圖3是表示作為本發(fā)明的氣體處理裝置的第二實施方式的除害塔的簡要結構圖。圖4是表示公知文獻記載的除害塔的簡要結構圖。其中1-聚異氰酸酯制造裝置,3-異氰酸酯化反應槽,4-氯化氫精制塔,5-氯化 氫吸收塔,6-氯化氫氧化槽,7-除害塔,21-濃度控制部,22-壓力控制閥,23-流量控制閥,24-閥,25-壓力傳感器,32-氯化氫氣體控制部,51-除害塔,55-氣液接觸室,56-貯存室, 57-處理液供給管,61-有害氣體流入管,62-處理氣體流出管,63-回流管,64-輸送管。
具體實施例方式圖1是表示本發(fā)明的聚異氰酸酯制造裝置的一個實施方式的簡要結構圖。圖1中,該聚異氰酸酯制造裝置1具備碳酰氯制造用反應槽2,作為聚異氰酸酯制造單元的異氰酸酯化反應槽3,作為氯化氫精制單元的氯化氫精制塔4,作為第一無害化 處理單元和鹽酸制造單元的氯化氫吸收塔5,作為氯制造單元的氯化氫氧化槽6以及作為 第二無害化處理單元的除害塔7。碳酰氯制造用反應槽2只要是使氯(Cl2)和一氧化碳(CO)反應制造碳酰氯 (COCl2)用的反應槽均可,沒有特別限制,例如可以由填充了活性碳催化劑的固定床式反應 器等構成。另外,碳酰氯制造用反應槽2通過連接管8與異氰酸酯化反應槽3連接。作為原料,以一氧化碳/氯(摩爾比)的比例為1. 01/1-10/1向碳酰氯制造用反 應槽2供給氯氣和一氧化碳氣體。若氯供給過剩,則有時在異氰酸酯化反應槽3中由過剩 的氯使異氰酸酯的芳香環(huán)及烴基氯化。氯氣及一氧化碳氣體的供給量根據(jù)聚異氰酸酯的制造量及副產(chǎn)的氯化氫氣體的 副產(chǎn)量適當設定。并且,在碳酰氯制造用反應槽2中,氯和一氧化碳反應而生成碳酰氯。該反應將碳 酰氯制造用反應槽2設定的例如0-250°C,0-5MPa表壓。所得到的碳酰氯也可以在碳酰氯制造用反應槽2中經(jīng)適當?shù)睦鋮s液化而成為液 化狀態(tài),也可使其被適當?shù)娜軇┪斩蔀槿芤?。所得到的碳酰氯在除去其中的一氧化?后,根據(jù)需要再次供給碳酰氯制造用反應槽2。如果使碳酰氯的至少一部分成為液化狀態(tài)或溶液狀態(tài),由于可以減小碳酰氯中的 一氧化碳濃度,因而,在下述的氯化氫氧化反應中可以提高氯化氫氣體轉換成氯的轉換率。 此外,為了液化碳酰氯,在碳酰氯制造用反應槽2中,例如在上述的固定床式反應器的下游 側設有冷凝器,利用該冷凝器將所得到的碳酰氯液化。另外,在該液化過程中,優(yōu)選使碳酰 氯中的一氧化碳濃度為1重量%以下。然后,將所得到的碳酰氯通過連接管8供給異氰酸酯化反應槽3。異氰酸酯化反應槽3只要是使碳酰氯和多胺進行異氰酸酯化反應,用于制造聚異 氰酸酯的反應槽均可,無特別限制,例如,可以使用具有裝備了攪拌葉片的反應器及多孔板 的反應塔。另外,優(yōu)選具有多級槽的結構。并且,在異氰酸酯化過程中,可以使用適當?shù)膶?聚異氰酸酯為惰性的溶劑或氣體。異氰酸酯反應槽3通過連接管9連接到氯化氫精制塔4。作為原料,從碳酰氯制造用反應槽2經(jīng)連接管8向異氰酸酯化反應槽3供給碳酰 氯的同時,供給多胺。碳酰氯的供給從碳酰氯制造用反應槽2以氣體的原狀或者如上所述以液化狀態(tài) 和/或溶液狀態(tài)按碳酰氯/多胺(摩爾比)為2/1-60/1的比例進行。多胺是與用于制造聚氨酯的聚異氰酸酯相對應的多胺,沒有特別限制,可以從以 下各類中適當選擇,例如,與多亞甲基多亞苯基多異氰酸酯(MDI)對應的多亞甲基多亞苯 基多胺(MDA),與二異氰酸甲苯(TDI)對應的甲苯二胺(TDA)等的芳香族二胺;例如,與苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)對應的苯二亞甲基二胺(XDA),與四甲代苯二亞甲基二異氰酸 酯(TMXDI)對應的四甲代苯二亞甲基二胺(TMXDA)等的芳香脂肪族二胺;例如,與雙(異 氰酸酯甲基)降冰片烷(NBDI)對應的雙(氨甲基)降冰片烷(NBDA),與3-異氰酸酯甲 基-3,5,5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯(IPDI)對應的3-氨甲基-3,5,5-三甲基環(huán)己基異氰酸 酯(IPDA),與4,4’ -亞甲基雙(環(huán)己基異氰酸酯)(H12MDI)對應的4,4’ -亞甲基雙(環(huán)己 胺)(H12MDA),與雙(異氰酸酯甲基)環(huán)己烷(H6XDI)對應的雙(氨甲基)環(huán)己烷(H6XDA) 等的脂環(huán)族二胺;例如,與1,6_己二異氰酸酯(HDI)對應的1,6_己二胺(HDA)等的脂肪族 二胺以及與聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯(粗制MDI,聚合MDI)對應的聚亞甲基聚苯基多胺等。該聚異氰酸酯制造裝置1適用于從芳香族二胺或聚亞甲基聚苯基多胺制造芳香 族二異氰酸酯或聚亞甲基聚苯基聚氰酸酯。多胺雖可以直接供給,但最好是預先溶解在溶劑中,制成5-50重量%的溶液供給。作為溶劑雖無特別限制,但可以列舉例如甲苯、二甲苯等芳香族烴,例如氯甲苯、 氯苯、二氯苯等鹵化烴,醋酸丁酯、醋酸戊酯等酯類,例如甲基異丁酮、甲乙酮等酮類等。優(yōu) 選溶劑可列舉氯苯或二氯苯。并且,在異氰酸酯化反應槽3中,使碳酰氯和多胺進行異氰酸酯化反應,生成聚異 氰酸酯,產(chǎn)生氯化氫氣體(HCl氣體)副產(chǎn)物。該異氰酸酯化反應在異氰酸酯化反應槽3 中,與如上所述的多胺一起或者以另外方式單獨加入上述的溶劑,并設定為例如0-250°C、 0-50MPa 表壓。所得到的聚異氰酸酯在經(jīng)脫氣、脫溶劑、脫焦油等后處理之后,進行精制而作為聚 氨酯的原料提供。另外,副產(chǎn)的氯化氫氣體通過連接管9與夾帶霧沫的溶劑或碳酰氯一起供給氯化 氫精制塔4。氯化氫精制塔4只要能將副產(chǎn)的氯化氫氣體同夾帶霧沫的溶劑或碳酰氯分離并 精制即可,沒有特別限制,例如,也可以由裝備有冷凝器的盤式塔或填充塔等構成。另外,氯化氫精制塔4通過第一氯化氫氣體連接管10連接到氯化氫吸收塔。并且, 氯化氫精制塔4通過第二氯化氫氣體連接管11連接到氯化氫氧化槽6。另外,氯化氫精制 塔4通過第三氯化氫氣體連接管12連接到除害塔7。另外,將作為用于調節(jié)該氯化氫氣體的供給量的第一調節(jié)機構的壓力控制閥22 裝在從氯化氫精制塔4向氯化氫吸收塔5供給氯化氫氣體的第一氯化氫氣體連接管10的 中途。并且,將作為用于調節(jié)該氯化氫氣體的供給量的第一開關機構即第二調節(jié)機構的流 量控制閥23裝在從氯化氫精制塔4向氯化氫氧化槽6供給氯化氫氣體的第二氯化氫氣體 連接管11的中途。并且,將作為第二開關機構的閥24裝在從氯化氫精制塔4向除害塔7 供給氯化氫氣體的第三氯化氫氣體連接管12的中途。再有,將位于閥24的上游側的流量 計裝在第三氯化氫氣體連接管12的中途。在氯化氫精制塔4中設有作為用于檢測塔內壓 力的異常檢測單元的壓力傳感器25,塔內的壓力保持在例如0. 05-0. BMPa0另外,壓力控制閥22、流量控制閥23、閥24、流量計33和壓力傳感器25連接到作 為控制單元的氯化氫氣體控制部32。此外,連接轉換機構由流量控制閥23、閥24和氯化氫氣體控制部32構成。將從壓力傳感器25測得的氯化氫精制塔4內的壓力輸入到氯化氫氣 體控制部32。并且,若由壓力傳感器25檢測到的氯化氫精制塔4內的壓力在規(guī)定水平(例如 0. 6MPa)以下,則氯化氫氣體控制部32判斷為氯化氫氧化槽6正常,控制流量控制閥23將 氯化氫氧化槽6連接到氯化氫精制塔4,控制閥24將除害塔7與氯化氫精制塔4斷開。另一 方面,在由于氯化氫氧化槽6的異常而斷開流量控制閥23或使流量控制閥23的開度急劇 減小,從而使流量計33的流量急劇降低的情況下,若從異氰酸酯反應槽3副產(chǎn)的氯化氫氣 體量超過了氯化氫吸收塔5的處理能力,氯化氫精制塔4內的壓力隨之超過規(guī)定水平(例 如0. 6MPa),則控制閥24將除害塔7連接到氯化氫精制塔4上。在氯化氫精制塔4中,碳酰氯通過以冷凝器冷凝,或利用溶劑吸收,從而使碳酰氯 與氯化氫氣體分離,并且,根據(jù)需要通過用活性碳等吸附氯化氫氣體中的微量溶劑,從而使 其與氯化氫氣體分離。在氯化氫精制塔4中,最好使氯化氫氣體中的有機物的濃度達到1重量%以下,優(yōu)選為IOOppm以下;并且,使氯化氫氣體中的一氧化碳的濃度達到10容量%以下,優(yōu)選3容 量%以下。通過使氯化氫氣體中的雜質降低到這種水平,可以在下述的氯化氫氧化反應中, 防止或者降低對催化劑活性的降低或催化劑的局部失活等造成壞的影響。另外,可以提高 氯化氫精制效果及提高氯化氫氧化反應,并可以實現(xiàn)氯化氫氧化槽6的溫度分布的均勻性 等,可以使氯化氫氧化槽6穩(wěn)定地運行。進而,可以提高氯化氫向氯轉化的轉化率。并且,在氯化氫氧化槽6正常時,由于氯化氫氧化槽6和氯化氫吸收塔5并列連接 到氯化氫精制塔4,因而,所精制的氯化氫氣體其大部分通過第二氯化氫氣體連接管11供 給到氯化氫氧化槽6,而剩余部分排出到氯化氫吸收塔5。此外,供給到氯化氫氧化槽6的 氯化氫氣體和排出到氯化氫吸收塔5的氯化氫氣體的比例可根據(jù)氯化氫氧化槽6的氯制造 能力及氯化氫吸收塔5的鹽酸制造能力適當決定。氯化氫氧化槽6只要是用于使氯化氫氣體氧化,通過氯化氫氧化反應制造氯(Cl2) 的反應槽均可,沒有特別限制,例如,可以由使用氧化鉻作為催化劑的流動床式反應器或者 使用氧化釕作為催化劑的固定床式反應器等構成。另外,氯化氫氧化槽6通過再供給管13 連接到碳酰氯制造用反應槽2,并通過鹽酸連接管14連接到氯化氫吸收塔5。在氯化氫氧化槽6由流動床式反應器構成的場合,例如,根據(jù)上述日本特開昭 62-275001號公報,對于氯化氫氣體中的1摩爾氯化氫,供給0. 25摩爾以上的氧,在氧化鉻 存在下,于0. l-5MPa表壓,300-500°C進行反應。氯化氫氣體的供給量為例如0. 2-1. 8Nm3/ h · kg催化劑。另外,在氯化氫氧化槽6由固定床式反應器構成的情況下,例如,根據(jù)上述的日本 特開2000-272906號公報,對于氯化氫氣體中的1摩爾氯化氫,供給0. 25摩爾以上的氧,在 含釕催化劑存在下,于0. l-5MPa,200-50(TC進行反應。然后,在氯化氫氧化槽6中,氯化氫氣體被氧(O2)氧化而生成氯,由于水(H2O)是 副產(chǎn)物,因而生成氯和鹽酸(氯化氫的水溶液HC1/H20)。在該氧化反應中,氯化氫氣體向 氯的轉化率為例如60%以上,優(yōu)選70-95%。然后,在該聚異氰酸酯制造裝置1中,在氯化氫氧化槽6中得到的氯通過再供給管 13供給到碳酰氯制造用反應槽2,并在碳酰氯制造用反應槽2中用作制造碳酰氯用的原料。這樣,如果將所得到的氯重新用作碳酰氯的原料,由于不將氯排出到聚異氰酸酯制造裝置1 的系統(tǒng)之外,而可以循環(huán)使用,因而,可以有效地利用副產(chǎn)的氯化氫氣體的同時,可以減小 對環(huán)境的負荷。此外,在該聚異氰酸酯制造裝置1中,除了從氯化氫氧化槽6經(jīng)再供給管13對碳 酰氯制造用反應槽2供給的氯(再生氯)以外,還根據(jù)需要供給作為原料另外準備的氯(追 加氯)。追加氯既可以外購,或者也可以設置采用電解法等的獨立的制氯設備而從該設備供另外,在氯化氫氧化槽6中未氧化(未反應)的氯化氫氣體及副產(chǎn)的鹽酸雖然可 以在氯化氫氧化槽6內供規(guī)定濃度的鹽酸的制造,再作為工業(yè)用途或多亞甲基多亞苯基多 胺(MDA)的酸催化劑等供給其它工序,但例如仍通過鹽酸連接管14供給氯化氫吸收塔5。S卩,在氯化氫氧化槽6中,由于以一定的轉化率將氯化氫氣體轉化為氯,因而,相 當于已轉化為氯的多余部分的氯化氫氣體的未氧化(未反應)的氯化氫氣體及副產(chǎn)的鹽酸 能以一定比例從氯化氫氧化槽6通過鹽酸連接管14供給氯化氫吸收塔5。例如,氯化氫氧 化槽6的轉化率若為80%,則在80%的氯化氫氣體轉化為氯的同時,另一方面,相當于多余 的20%的氯化氫氣體的未氧化(未反應)的氯化氫氣體及副產(chǎn)的鹽酸從氯化氫氧化槽6通 過鹽酸連接管14供給到氯化氫吸收塔5。氯化氫吸收塔5只要是能使水吸收氯化氫氣體而配制成鹽酸(氯化氫的水溶液= HClaq)的吸收塔即可,沒有特別限制,由公知的吸收塔構成。在氯化氫吸收塔5中,使水吸收從氯化氫精制塔4通過第一氯化氫氣體連接管10 排出的氯化氫氣體和從氯化氫氧化槽6通過鹽酸連接管14供給的未氧化(未反應)的氯 化氫氣體并得到鹽酸。另外,從氯化氫氧化槽6通過鹽酸連接管14供給的副產(chǎn)的鹽酸也加 在其中。所得到的鹽酸以原狀或以活性碳等精制后提供給工業(yè)用途等。這樣,若將氯化氫氧化槽6的未氧化的氯化氫氣體和在氯化氫氧化槽6中生成的 鹽酸不予排出而供給到氯化氫吸收塔5,則能高效地制造鹽酸,能夠實現(xiàn)對多余的氯化氫氣 體的有效利用。另外,在氯化氫氧化槽6中,若從多余的氯化氫氣體制造鹽酸,則能一邊使 多余的氯化氫氣體無害化,一邊從這些多余的氯化氫氣體制造鹽酸,實現(xiàn)再利用。其結果, 則能實現(xiàn)多余的氯化氫氣體的有效利用。另外,在該氯化氫吸收塔5上設有供給用于吸收氯化氫氣體的水的供水管15,用 于將所得到的鹽酸排出的鹽酸排出管16和一端連接在鹽酸排出管16上而另一端連接在氯 化氫吸收塔5上的鹽酸回流管17。另外,在供水管15的中間裝有供水調節(jié)閥18,在鹽酸回 流管17的中間裝有回流調節(jié)閥19,在鹽酸排出管16的中間裝有濃度傳感器20。此外,供 水調節(jié)閥18、回流調節(jié)閥19及濃度傳感器20連接到作為鹽酸濃度調節(jié)單元的濃度控制部 21。對于該氯化氫吸收塔5而言,從供水管15供給水,在氯化氫吸收塔5中使這些水 在吸收從氯化氫精制塔4經(jīng)第一氯化氫氣體連接管10排出的氯化氫氣體和從氯化氫氧化 槽6經(jīng)鹽酸連接管14供給的未氧化(未反應)的氯化氫氣體后,從鹽酸排出管16排出所 得到的鹽酸。并且,將所得的鹽酸的一部分不從鹽酸排出管16排出而回流到氯化氫吸收塔 5中。然后,在該氯化氫吸收塔5中,從鹽酸排出管16排出的鹽酸的濃度由濃度傳感器20監(jiān)控,并將該鹽酸的濃度輸入到濃度控制部21中。濃度控制部21根據(jù)所輸入的鹽酸的 濃度,通過控制供水調節(jié)閥18和回流調節(jié)閥19來調節(jié)從供水管15供給的水的供給量以及 調節(jié)從鹽酸排出管16回流的鹽酸的回流量,從而將從鹽酸排管16排出的鹽酸的濃度調節(jié) 到所要求的濃度。這樣,若將從鹽酸排出管16排出的鹽酸的濃度調節(jié)到所要求的濃度,就可以得到 品質穩(wěn)定的鹽酸。此外,通過進行這樣的鹽酸濃度的調節(jié),例如,可以制成30-37重量%的 鹽酸以原狀利用于工業(yè)用途。除害塔7具有處理槽26、貯存罐27和泵28。在處理槽26內設有為提高氣液接觸 效率而填充有填充物的氣液接觸室29。并且,在處理槽26內,在氣液接觸室29的上方設有 噴淋器30。處理槽26的底部、貯存罐27、泵28和噴淋器30利用循環(huán)管31連接。在貯存罐27中貯存有用于對氯化氫氣體進行無害化處理的氫氧化鈉水溶液 (NaOHaq),該氫氧化鈉水溶液用泵28進行循環(huán),使其通過循環(huán)管31汲取到上方,在處理槽 26內從噴淋器30向氣液接觸室29散布,在通過氣液接觸室29內之后,從處理槽26的底部 返回到貯存罐27中。另外,通過將一部分氫氧化鈉水溶液由循環(huán)管31排出,可以將貯存罐 27中的氫氧化鈉濃度調整到預定的濃度,例如5-30%。另一方面,將第三氯化氫氣體連接管12連接到處理槽26,以使氯化氫氣體從下方 向上方流過氣液接觸室29,當氯化氫氧化槽6異常時,由于將除害塔7和氯化氫吸收塔5并 列連接到氯化氫精制塔4,因而,從第三氯化氫氣體連接管12排出的氯化氫氣體供給到除 害塔7,在氣液接觸室29內以在上下方向與從噴淋器30噴灑的氫氧化鈉水溶液相對流動的 方式有效地進行氣液接觸,經(jīng)無害化處理后,從處理槽26排放到大氣中。這樣,該聚異氰酸酯制造裝置1在由壓力傳感器25未檢測到氯化氫氧化槽6的異 常時,由氯化氫精制塔4精制的氯化氫氣體供給到氯化氫氧化槽6,在氯化氫氧化槽6中從 所供給的氯化氫氣體制造氯的同時,排出到氯化氫吸收塔5中,通過在氯化氫吸收塔5中從 所排出的氯化氫氣體制造鹽酸而實現(xiàn)無害化。另一方面,當氯化氫氧化槽6出現(xiàn)異常,超過了氯化氫吸收塔5的處理能力,由壓 力傳感器25檢測到氯化氫氧化槽6的異常時,氯化氫氣體控制部32控制閥24,為使氯化 氫精制塔4的壓力保持預定壓力而將氯化氫精制塔4的氯化氫向除害塔7排出。于是,此 前供給到氯化氫氧化槽6中的氯化氫氣體向除害塔7排出,在除害塔7中進行無害化處理。 其結果,在氯化氫氧化槽6正常時,能夠一邊向氯化氫氧化槽6穩(wěn)定地供給氯化氫氣體,一 邊在氯化氫吸收塔5中對多余的氯化氫氣體進行無害化處理;在氯化氫氧化槽6產(chǎn)生故障 時,通過用除害塔7對此前供給到氯化氫氧化槽6的氯化氫氣體進行無害化處理,可以根據(jù) 氯化氫吸收塔5的鹽酸制造能力,對此前供給到氯化氫氧化槽6的大量氯化氫氣體進行無 害化處理,可以實現(xiàn)氯化氫氣體的有效處理。此外,在檢測到氯化氫氧化槽6的異常時,例如在檢測到氯化氫氧化槽6的溫度異 常時,氯化氫氧化槽6的聯(lián)鎖控制便動作,停止氯的制造。并且,除害塔7設定規(guī)定的時間 (例如30分鐘左右),可以對氯化氫氣體進行除害處理,其間,可以穩(wěn)定地關閉異氰酸酯化 反應槽3的聚異氰酸酯的制造,可實現(xiàn)安全地停機。另外,該聚異氰酸酯制造裝置1在氯化氫氧化槽6為正常時,氯化氫氣體控制部32控制流量控制閥23,使從氯化氫精制塔4經(jīng)第二氯化氫氣體連接管11向氯化氫氧化槽6供給的氯化氫氣體的供給量保持一定(例如,在氯化氫精制塔4中精制的氯化氫氣體為100 時,其為90)。并且,與此同時,氯化氫氣體控制部32根據(jù)從壓力傳感器輸入的氯化氫精制 塔4內的壓力,控制壓力控制閥22,為使氯化氫精制塔4內的壓力保持一定,將氯化氫氣體 從氯化氫精制塔4經(jīng)第一氯化氫氣體連接管10向氯化氫吸收塔5排出(例如,在氯化氫精 制塔4中精制的氯化氫氣體為100時,將向第二氯化氫氣體連接管11供給的90的剩余量 (10)排出)。如果利用氯化氫氣體控制部32對流量控制閥23和壓力閥22進行如上所述的控 制,通過一邊能以一定流量穩(wěn)定地向氯化氫氧化槽6供給氯化氫氣體,一邊從氯化氫精制 塔4向氯化氫吸收塔5排出多余的氯化氫氣體,則可以使氯化氫精制塔4內的壓力,進而使 異氰酸酯化反應槽3內的壓力保持一定。其結果,一邊能從副產(chǎn)的氯化氫氣體穩(wěn)定地制造 氯,一邊能使異氰酸酯化反應槽3內的壓力保持一定,由此,能夠使碳酰氯和多胺穩(wěn)定地反 應,并能有效地處理副產(chǎn)的氯化氫氣體。此外,該聚異氰酸酯制造裝置1中,濃度控制部21及氯化氫氣體控制部32通過總 線連接,并受中央控制部控制,由此,構筑了聚異氰酸酯制造裝置1的分散控制系統(tǒng)。圖2是表示對作為本發(fā)明的氣體處理裝置的第一實施方式的廢氣進行除害處理 的除害塔51A的簡要結構圖。圖2中,該除害塔51A是在制造化學制品的工廠中為了對作為在化學處理工序中 生成的廢氣的有害氣體進行無害化處理并排放到大氣中而設置的。作為有害氣體可列舉例 如在聚異氰酸酯制造工廠中,在聚異氰酸酯的制造工序中生成的含有碳酰氯的氣體或含有 氯化氫的氣體。因此,該除害塔51A可以用作上述的聚異氰酸酯制造裝置1的除害塔7。該除害塔51A具有處理槽52,貯存罐53和作為動力源的輸液泵54。處理槽52做成上端部和下端部都封閉并在上下方向延伸的密閉的圓筒形狀,具 有氣液接觸室55,貯存室56和作為處理液供給單元的處理液供給管57。處理槽52在其下側設有在上下方向隔開處理槽52內的填充物支撐板58,并且在 其上側設有從填充物支撐板58向上方隔著間隔,用于劃分氣液接觸室55和貯存室56,在上 下方向隔開處理槽52內的貯存室底板59。此外,在填充物支撐板58上穿有許多通氣(通 液)孔。氣液接觸室55作為填充物支撐板58和貯存室底板59之間的處理槽52的內部空 間劃分而成。在該氣液接觸室55中,在填充物支撐板58之上填充有拉西環(huán)或貝爾鞍形填 料等填充物,直到與貯存室底板59之間形成間隙的程度。貯存室56作為從貯存室底板59上方的處理槽52的內部空間劃分而成。處理液供給管57,其一端部連接到貯存室56的下部,且其另一端部插入到氣液接 觸室55中,布置在填充物的上方。在該處理液供給管57的中途裝有用于限制流經(jīng)處理液 供給管57內的處理液的流量的限制節(jié)流孔60。此外,在處理液供給管57的下端部,雖未圖 示,但設有噴淋器或液體分散器,以便能將處理液均勻地散布到填充物上。另外,在該處理槽52中,在填充物支撐板58的下方,即在氣液接觸室55的下側連 接有用于使有害氣體流入到處理槽52內的有害氣體流入管61。另外,在該處理槽52中,在 貯存室底板59的下方,即在氣液接觸室55內的填充物的上方,連接有用于使經(jīng)無害化處理 的有害氣體(以下稱為處理氣體)從處理槽52流出的處理氣體流出管62。
在貯存罐53中貯存有用于對有害氣體進行無害化處理的處理液。該處理液使用 例如,在有害氣體為如上所述的含有碳酰氯氣體或含有氯化氫氣體的場合,可以使用氫氧 化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液等堿性水溶液。另外,根據(jù)處理液的循環(huán)量,對貯存罐53適 當補充處理液。回流管63的一端部連接到處理槽52的下端部,其另一端部連接到貯存罐53 ;即, 貯存罐53通過該回流管63連接到處理槽52。另外,輸送管64的一端部連接到處理槽52 上方的貯存室56,其另一端部連接到貯存罐53 ;即,貯存罐53通過該輸送管64連接到貯存 室56。輸液泵54只要是能輸送液體的泵即可,沒有特別限制,可以由往復泵、離心泵、旋 轉泵等構成。輸液泵54裝在輸送管64的中途。下面,說明該除害塔51A的穩(wěn)定連續(xù)運轉。對于該除害塔51A,若驅動輸液泵54,則處理液從貯存罐53汲取通過輸送管64輸 送到貯存室56。已輸送到貯存室56內的處理液流入到處理液供給管57中,由限制節(jié)流孔60限制 流量后,因重力而落下并從處理液供給管57流出,在氣液接觸室55內,從填充物上方對填 充物散布。這時,在貯存室56中設有溢流管,可以與溢流的處理液一起散布到氣液接觸室 55內。另一方面,在該處理槽52中,有害氣體從有害氣體流入管61流入,通過填充物支 撐板58的通氣孔流入到氣液接觸室55內,從下方向上方通過填充物的間隙。于是,有害氣 體在氣液接觸室55內與從上方散布的處理液在上下方向相對地進行有效的氣液接觸,進 行無害化處理。例如,當有害氣體是含碳酰氯的氣體,而處理液是氫氧化鈉水溶液時,當它 們進行氣液接觸時,便生成氯化鈉和碳酸鈉而實現(xiàn)無害化。然后,經(jīng)無害化處理的有害氣體 即處理氣體通過處理氣體流出管62排放到大氣中。其后,通過填充物支撐板58的通氣孔而從氣液處理室55落下的處理液便從處理 槽52的下端部通過回流管63返回到貯存罐53中;這樣,該除害塔51A由輸送管64和回流 管63形成了作為處理液回流單元的循環(huán)管67,處理液通過輸送泵54的驅動而在循環(huán)管67 中循環(huán)。這樣,若使處理液循環(huán),則沒有處理液的浪費,可降低運行成本。通常,該除害塔51A持續(xù)地進行上述的穩(wěn)定連續(xù)運轉。并且,即使該除害塔51A由 于停電或故障等事故而停止輸液泵54的驅動,處理液不在循環(huán)管67中循環(huán)時,由于貯存室 56布置在氣液接觸室55的上方,貯存在該貯存室56中的處理液連另外的動力都不需要就 通過處理液供給管57而因重力落下到氣液接觸室55內。并且,處理液通過處理液供給管 57而供給氣液接觸室55內,直到貯存室56內的處理液用完為止。因此,即使源于輸液泵 54的故障而使處理液對氣液接觸室55的供給中斷,處理液和有害氣體在氣液接觸室55中 的氣液接觸仍可繼續(xù),可持續(xù)地進行有害氣體的處理,可實現(xiàn)安全性的進一步提高。此外,即使在貯存室56內的處理液用完了的情況下,由于在氣液接觸室55中殘存 有處理液,因而在直到該殘存的處理液被消耗的期間,都能對有害氣體進行無害化處理。并且,在利用貯存在貯存室56中的處理液對有害氣體進行無害化處理期間,在停 電的場合可以轉換到輔助電源,在出現(xiàn)故障的場合,可以通過驅動另外的輸液泵重新使處理液循環(huán)。此外,在上面的說明中,從有害氣體流入管61流入到處理槽52內的有害氣體的流量和利用輸送液泵54循環(huán)的處理液的流量可根據(jù)有害氣體及處理液的種類以及用于無害 化處理的種類來適當決定。另外,貯存室56內的處理液的貯存量也根據(jù)有害氣體及處理液的種類以及設備的處理量來適當決定。圖3是表示作為本發(fā)明的氣體處理裝置的第二實施方式的除害塔51B的簡要結構圖。在圖3中,對于與圖2所示的部件相同的部件標上相同的標號而省略其說明。該除害塔51B的結構為將第一級除害塔51a和第二級除害塔51b在有害氣體的流動方向上串連連接而成的二級連續(xù)式除害塔。第一級除害塔51a與第一實施方式的除害塔51A同樣,具有處理槽52,貯存罐53和輸液泵54。但是,在第一級除害塔51a的處理槽52中未設處理液供給管57,而代之以將輸送 管64的一端部插入到氣液接觸室55中并布置在填充物的上方(但是,根據(jù)需要,也可以在 第一級除害塔51a中設置處理液供給管57)。另外,在輸送管64的一端部設有未圖示的噴 淋器或液體分散器,以便能對填充物均勻地散布處理液。另外,第二級除害塔51b也與第一實施方式同樣,具有處理槽52、貯存罐53和輸液 泵54。該第二級除害塔51b具有與第一實施方式的除害塔51A相同的結構。另外,該除害塔51B中,第一級除害塔51a的處理氣體流出管62作為氣體通道而 成為第二級除害塔51b的有害氣體流入管61,并將其連接到第二級除害塔51b的處理槽52 的氣液接觸室55的下側。另外,該除害塔51B中,第一級除害塔51a的貯存室56和第二級除害塔51b的貯 存室56通過貯存室連通管65相互連接。貯存室連通管65,其一端部連接到第一級除害塔 51a的貯存室56,其另一端部連接到第二級除害塔51b的處理液供給管57的中途(限制節(jié) 流孔60的上游側)。利用該貯存室連通管65連通第一級除害塔51a的貯存室56和第二級 除害塔51b的貯存室56,以用于在第二級除害塔51b中的除害。并且,該除害塔51B中,第一級除害塔51a的貯存罐53和第二級除害塔51b的貯 存罐53通過貯存罐連通管66相互連接。貯存罐連通管66,其一端部連接到第一級除害塔 51a的貯存罐53,其另一端部連接到第二級除害塔51b的貯存罐53。利用該貯存罐連通管 66連通第一級除害塔51a的貯存罐53和第二級除害塔51b的貯存罐53,從而使各貯存罐 53的處理液相等地增減,以便使各貯存罐53的處理液的液面(水位)達到相同水平。下面,說明該除害塔51B的穩(wěn)定連續(xù)運轉。在該除害塔51B中,對于第一級除害塔51a若驅動輸液泵54,則處理液從貯存罐 53向上汲取。通過輸送管64,在氣液接觸室55內從填充物上方對填充物散布。然后,已散布的液體在上下方向與從有害氣體流入管61流入并從下方向上方通 過氣液接觸室55內的填充物的間隙的有害氣體相對地進行有效地氣液接觸而實現(xiàn)無害化 處理。此外,在該除害塔51B中,以小于100%的條件設定由第一級除害塔51a實現(xiàn)的有害 氣體的無害化處理率,再通過由下一個第二級除害塔51b進行有害氣體的無害化處理,實 現(xiàn)有害氣體的100%的無害化處理。
其后,經(jīng)第一級除害塔51a進行了無害化處理的有害氣體即處理氣體通過第一級 除害塔51a的處理氣體流出管62 (即第二級除害塔51b的有害氣體流入管61)流入到第二 級除害塔51b的處理槽52中。另外,處理液從處理槽52的下端部通過回流管63返回到貯存罐53中,并在由輸送管64和回流管63構成的循環(huán)管67中循環(huán)。另外,在第二級除害塔51b中,若驅動輸液泵54,則處理液從貯存罐53向上汲取并 通過輸送管64輸送到貯存室56中。輸送到貯存室56內的處理液流入到處理液供給管57,在由限制節(jié)流孔60限制流 量后,因重力而落下并從處理液供給管57流出,在氣液接觸室55內,從填充物的上方對填 充物散布。這時,可以在貯存室56內設有溢流管,與溢流的處理液一起散布到氣液接觸室 55內。然后,已散布的處理液與從第一級除害塔51a的處理氣體流出管62 (即第二級除 害塔51b的有害氣體流入管61)流入并從下方向上方通過氣液接觸室55內的填充物的間 隙的有害氣體在上下方向相對地進行有效的氣液接觸,從而實現(xiàn)100%的無害化處理。然后,由第二級除害塔51b進行了無害化處理的有害氣體即處理氣體通過處理氣 體流出管62排放到大氣中。另外,處理液從處理槽52的下端部通過回流管63返回到貯存罐53中,在由輸送 管64和回流管63構成的循環(huán)管67中循環(huán)。并且,在該除害塔51B中也出現(xiàn)由于停電或故障等事故各輸液泵54的驅動停止, 處理液不在各循環(huán)管67中循環(huán)時,在處理氣體排放到大氣中之前的第二級除害塔51b (即, 在多級連續(xù)式除害塔中,有害氣體流動方向的最下游側的除害塔)中,由于貯存在貯存室 56中的處理液連另外的動力都不需要就通過處理液供給管57,因重力而落下到氣液接觸 室55內,持續(xù)地進行處理液與有害氣體的氣液接觸,因而,與第一實施方式的除害塔51A同 樣,即使源于輸液泵54的事故,處理液對氣液接觸室55的供給中斷,在氣液接觸室55中的 處理液與有害氣體的氣液接觸也能繼續(xù)進行,能夠繼續(xù)進行有害氣體的處理,能夠實現(xiàn)安 全性的進一步提高。另外,在該除害塔51B中,由于有條件地設定第一級除害塔51a中的有害氣體的無 害化處理率,使其為小于100%,而通過下一級的第二級除害塔51b中的有害氣體的無害化 處理,使有害氣體實現(xiàn)100%的無害化,因而,可以多級連續(xù)地實施有害氣體的無害化。因 此,可以實現(xiàn)有害氣體的有效處理。此外,在第二實施方式的除害塔51B中,雖然僅僅在第二級除害塔51b中設有處理 液供給管57而使處理液因重力而落下,但在第一級除害塔51a中也可以設置處理液供給管 57使處理液因重力而落下。但是,如果做成僅僅在處理氣體排放到大氣中之前的第二級除 害塔51b(即,在多級連續(xù)式除害塔中,有害氣體流動方向的最下游側的除害塔)中設置處 理液供給管57而使處理液因重力而落下,則可以實現(xiàn)有害氣體處理的安全性的進一步提 高的同時,可實現(xiàn)裝置結構的簡化。工業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的聚異氰酸酯制造裝置很適于用作成為聚氨酯原料的聚異氰酸酯的制造 設備。
另外,本發(fā)明的氣體處理裝置很適于用作在制造化學制品的工廠等的化學工程中對生成的有害氣體進行無害化處理等用于處理氣體的處理設備。
權利要求
一種聚異氰酸酯制造裝置,其特征在于,具備使碳酰氯和多胺反應以制造聚異氰酸酯的聚異氰酸酯制造單元;供給在上述聚異氰酸酯制造單元中副產(chǎn)的氯化氫并精制氯化氫的氯化氫精制單元;供給在上述氯化氫精制單元中所精制的氯化氫并使氯化氫氧化而制造氯的氯制造單元;供給在上述氯化氫精制單元中所精制的氯化氫并使水吸收氯化氫以制造鹽酸的鹽酸制造單元;調節(jié)從上述氯化氫精制單元向上述鹽酸制造單元供給的氯化氫的供給量的第一調節(jié)機構;調節(jié)從上述氯化氫精制單元向上述氯制造單元供給的氯化氫的供給量的第二調節(jié)機構;以及控制上述第二調節(jié)機構,從而使從上述氯化氫精制單元向上述氯制造單元供給的氯化氫的供給量為一定,并控制上述第一調節(jié)機構,從而使上述氯化氫精制單元內的壓力為一定的控制單元;對于上述氯化氫精制單元而言,在供給側,連接著上述聚異氰酸酯制造單元,在排出側,上述氯制造單元和上述鹽酸制造單元并列連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚異氰酸酯制造裝置,其特征在于 將上述氯制造單元的未氧化的氯化氫和鹽酸供給上述鹽酸制造單元。
3.根據(jù)權利要求1所述的聚異氰酸酯制造裝置,其特征在于上述鹽酸制造單元具有用于調節(jié)所制造的鹽酸的濃度的鹽酸濃度調節(jié)單元。
4.一種聚異氰酸酯制造裝置,其特征在于,具備使碳酰氯和多胺反應以制造聚異氰酸酯的聚異氰酸酯制造單元; 連接到上述聚異氰酸酯制造單元并精制在上述聚異氰酸酯制造單元中副產(chǎn)的氯化氫 的氯化氫精制單元;連接到上述氯化氫精制單元并氧化在上述氯化氫精制單元中所精制的氯化氫以制造 氯的氯制造單元;與上述氯制造單元并列地連接到上述氯化氫精制單元,并對從上述氯化氫精制單元排 出的氯化氫進行無害化處理的第一無害化處理單元;與上述氯制造單元選擇性地連接到上述氯化氫精制單元,并對從上述氯化氫精制單元 排出的氯化氫進行無害化處理的第二無害化處理單元; 檢測上述氯化氫精制單元的異常的異常檢測單元;以及在利用上述異常檢測單元未檢測到異常時,將上述氯制造單元連接到上述氯化氫精制 單元,在由上述異常檢測單元檢測到異常時,將上述第二無害化處理單元連接到上述氯化 氫精制單元的連接轉換單元;上述第一無害化處理單元是用水吸收氯化氫以制造鹽酸的鹽酸制造單元。
5.根據(jù)權利要求4所述的聚異氰酸酯制造裝置,其特征在于 上述連接轉換單元具備將上述氯制造單元連接到上述氯化氫精制單元或將其斷開的第一開關機構, 將上述第二無害化處理單元連接到上述氯化氫精制單元或將其斷開的第二開關機構,控制上述第一開關機構和上述第二開關機構的控制單元;上述控制單元在利用上述異常檢測單元未檢測到異常時,控制上述第一開關機構,將 上述氯制造單元連接到上述氯化氫精制單元,并控制到上述第二開關機構,將上述第二無 害化處理單元與上述氯化氫精制單元斷開;在由上述異常檢測單元檢測到異常時,控制上 述第一開關機構,將上述氯制造單元與上述氯化氫精制單元斷開,或者,使在上述氯化氫精 制單元中所精制的氯化氫對上述氯制造單元的供給量急劇地減少,并控制第二開關機構, 根據(jù)上述第一無害化處理單元的處理能力,將上述第二無害化處理單元連接到上述氯化氫 精制單元。
6.根據(jù)權利要求4所述的聚異氰酸酯制造裝置,其特征在于對上述鹽酸制造單元供給上述氯制造單元中的未氧化的氯化氫和鹽酸。
7.根據(jù)權利要求4所述的聚異氰酸酯制造裝置,其特征在于,還具備調節(jié)從上述氯化氫精制單元向上述鹽酸制造單元供給的氯化氫的供給量的第一調節(jié) 機構,調節(jié)從上述氯化氫精制單元向上述氯制造單元供給的氯化氫的供給量的第二調節(jié)機構,控制上述第二調節(jié)機構以使從上述氯化氫精制單元向上述氯制造單元供給的氯化氫 的供給量為一定,并控制上述第一調節(jié)機構以使上述氯化氫精制單元內的壓力保持一定的 控制單元。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種聚異氰酸酯制造裝置,其能夠一邊從副產(chǎn)的氯化氫穩(wěn)定地制造氯,一邊能夠穩(wěn)定地使碳酰氯與多胺反應,并且能有效地處理副產(chǎn)的氯化氫氣體的聚異氰酸酯制造裝置。氯化氫氣體控制部(32)控制流量控制閥(23),使從氯化氫精制塔(4)通過第二氯化氫氣體連接管(11)向氯化氫氧化槽(6)供給的氯化氫的供給量保持一定的同時,氯化氫氣體控制部(32)根據(jù)從壓力傳感器(25)輸入的氯化氫精制塔(4)內的壓力,控制壓力控制閥(22),將氯化氫氣體從氯化氫精制塔(4)通過第一氯化氫氣體連接管(10)向氯化氫吸收塔(5)排出,從而使氯化氫精制塔(4)內的壓力保持一定。
文檔編號C07C263/10GK101811990SQ20101018099
公開日2010年8月25日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權日2005年4月5日
發(fā)明者佐伯卓哉, 佐佐木佑明, 內藤隆夫, 前場功之, 寺田晃一郎, 山口貴史, 高橋宏典 申請人:三井化學聚氨酯株式會社