Table of Contents
Phosgene là một loại khí độc hại được sử dụng trong các cuộc chiến hóa chất và các quy trình công nghiệp. Đó là một loại khí không màu, mùi cay nồng, có thể gây suy hô hấp và tử vong ở nồng độ cao. Phosgene đã được sử dụng làm vũ khí hóa học trong Thế chiến I và II, và nó vẫn được sử dụng trong một số quy trình công nghiệp, như sản xuất isocyanate, được sử dụng để sản xuất bọt polyurethane.
Một trong những phương pháp sản xuất phosgene là sử dụng khí clo. Trong quá trình này, khí clo phản ứng với carbon monoxide để tạo ra phosgene và carbon dioxide. Phản ứng nhiệt và có thể được thực hiện ở nhiệt độ cao và áp suất.
Cơ chế phản ứng:
Phản ứng giữa khí clo và carbon monoxide để tạo ra phosgene và carbon dioxide có thể được biểu diễn bằng phương trình sau:
CL2 + CO → Cocl2 + CO2
Phản ứng bức xạ và năng lượng giải phóng là khoảng 38 kcal/mol. Phản ứng thường được thực hiện ở nhiệt độ cao và áp lực để tăng sản lượng phosgene. Phản ứng cũng có thể được đảo ngược và hằng số cân bằng của phản ứng là khoảng 0,1 ở nhiệt độ phòng.
Để thay đổi sự cân bằng về phía sản phẩm, phản ứng thường được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất cao, nhiệt độ tối ưu cho phản ứng là khoảng 200-300 ° C, áp suất tối ưu là khoảng 1-2 atm.
Thiết bị cần thiết:
Các thiết bị cần thiết để sản xuất phosgene với khí clo bao gồm bình phản ứng, máy khí clo, nguồn carbon monoxide, hệ thống làm mát và hệ thống lọc.
Bể phản ứng thường được làm bằng thép không gỉ và được thiết kế để chịu được nhiệt độ và áp suất cao, chai được trang bị máy khuấy để đảm bảo các chất phản ứng được trộn đều, chai cũng được trang bị hệ thống sưởi. Để duy trì nhiệt độ của bể phản ứng. sự phản ứng lại.
Máy khí clo bao gồm một thùng chứa chứa đầy NaCl và H2SO4, và đầu ra khí được kết nối với bể phản ứng.
Nguồn carbon monoxide có thể thu được bằng cách sưởi ấm than, than hoặc khí tự nhiên trong không khí mà không có không khí. Sau đó, carbon monoxide được tinh chế bằng cách đưa nó qua bộ lọc để loại bỏ các tạp chất.
Hệ thống làm mát được sử dụng để loại bỏ nhiệt do phản ứng nhiệt. Hệ thống làm mát thường bao gồm trao đổi nhiệt và hệ thống nước làm mát.
Hệ thống thanh lọc được sử dụng để loại bỏ tạp chất khỏi phosgene. Hệ thống tinh chế thường bao gồm một loạt các bộ lọc và bộ lọc.
Các biện pháp phòng ngừa an toàn:
Phosgene là một loại khí cao, có thể gây suy hô hấp và tử vong ở nồng độ cao. Do đó, một số biện pháp phòng chống an toàn phải được thực hiện khi sản xuất phosgene bằng khí clo.
Phản ứng nên được thực hiện trong các khu vực thông gió tốt, tốt nhất là ngoài trời hoặc trong tủ hút. Bể phản ứng phải được trang bị van giảm áp để tránh áp lực quá mức. Bể phản ứng cũng nên được trang bị các cổng lấy mẫu khí để theo dõi nồng độ phosgene trong bể.
Khí clo cũng rất độc hại và ăn mòn, vì vậy máy khí clo nên được vận hành ở một nơi rõ ràng và người vận hành nên đeo một thiết bị bảo vệ cá nhân thích hợp, chẳng hạn như mặt nạ khí và găng tay. .
Nguồn carbon monoxide cũng nên được xử lý cẩn thận, vì nó là khí độc có thể gây ngộ độc carbon monoxide. Khí carbon monoxide phải được tinh chế trước khi sử dụng để loại bỏ các tạp chất như sulfur dioxide và nitơ oxit, có thể là vitro và phản ứng với prochlorine.
Hệ thống làm mát cũng phải được thiết kế để tránh rò rỉ và tràn nước. Nước làm mát phải được lưu thông qua bộ trao đổi nhiệt với tốc độ có thể được loại bỏ do nhiệt gây ra bởi phản ứng. Nước làm mát cũng cần được theo dõi trong độ pH, nhiệt độ và hàm lượng clo.
Hệ thống thanh lọc cũng nên được thiết kế để ngăn ngừa rò rỉ và tràn. Bộ lọc và bộ lọc nên được thay thế thường xuyên để ngăn chặn sự tích lũy tạp chất. Phosgene tinh khiết nên được lưu trữ trong các thùng chứa thích hợp, chẳng hạn như thép không gỉ.
Tác động môi trường:
Việc sản xuất phosgene với khí clo có thể có tác động đáng kể đến môi trường. Khí clo là một loại khí nhà kính mạnh có thể góp phần làm thay đổi khí hậu. Khí clo cũng có thể phản ứng với nước để tạo thành axit clohydric, có thể gây ra mưa axit và phá hủy hệ sinh thái.
Các sản phẩm phosgene cũng có thể dẫn đến việc giải phóng các loại khí độc hại, như carbon monoxide, lưu huỳnh dioxide và oxit nitơ. Những khí này có thể gây ra các vấn đề về hô hấp, mưa axit và sương mù.
Để giảm thiểu tác động môi trường của sản xuất phosgene, một số biện pháp có thể được thực hiện. Máy tạo khí clo có thể được thay thế bằng một tế bào màng sử dụng ít năng lượng hơn và tạo ra ít khí nhà kính hơn.
Hệ thống làm mát cũng có thể được thiết kế để sử dụng chất làm mát không độc hại và không phản ứng, như nước hoặc glycol. Hệ thống thanh lọc cũng có thể được thiết kế để thu giữ và tái chế các tạp chất. Các chất, chẳng hạn như sulfur dioxide và oxit nitơ, để giảm lượng chúng thải vào môi trường. môi trường.
Công ty chứng khoán chung của Dong A tự hào là người tiên phong trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm hóa học cơ bản như NaOH, HCL, PAC, Javen, clo lỏng, clo (canxi hypochlorite) cho các ngành công nghiệp trong nước.
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
