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有机磷化合物为含碳-磷键的化合物或含有机基团的磷酸衍生物,由于其中的磷原子具有空的d轨道,使其价态与成键方式较多,通过 sp3杂化形成三角锥构型、四面体构型、六面体构型及八面体构型化合物,使得有机磷化合物品种繁多。以此为基础通过各种类型化学反应制得结构差异较大、具备新的功能的化学品,能广泛用于建材、食品、制药、化工、冶金、水处理等行业,用作阻燃剂、农药、医药、增塑剂、抗氧化剂、表面活性剂、浮选剂等。 本文以苯胺和三氯硫磷为原料,以四氢呋喃为反应介质,合成N-苯基硫代磷酰二氯。通过IR、EA、NMR、LC-MS等表征手段确认目标产物结构与收率,为了推动反应朝目标产物方向进行,采用氨气作缚酸剂,提高原料转化率。氨气与反应产生的氯化氢生成独立相氯化铵固体,该过程副产物只有氯化铵,具有较高的回收利用价值。反应条件相对温和、操作简单,生产成本低、环境毒害较弱。考察了原料配比、反应温度、底物浓度、氨气流速和通氨间歇时间对其收率的影响。得到最适宜的合成工艺条件:苯胺与三氯硫磷的摩尔比为1.4:1.0,反应温度为5℃,底物浓度为1.4mol/L,通氨流速为20mL/min,通氨间歇时间为25 min。在该条件下,目标物的平均收率为84.69%,纯度大于95%。该合成方法,副产物少。针对N-苯基硫代磷酰二氯合成所需要的原料、中间产品、产品的物理化学性质,以及工艺操作条件综合环境、安全、技术与经济等因素,开展了产业化方案的设计。考虑物料运输、储存、使用、单元操作分布、单元设备特点等因素,对厂房总体布置进行了设计;针对各车间所进行的单元操作种类、特点等,进行了车间布置设计;综合各种类型关键设备尺寸、结构、工艺条件、管道布置、安全间距等多种因素,进行了设备布置;根据本项目产业化规模,确定水电气等公用工程的消耗数量及要求,对公用工程进行了设计,重点进行了氮气制备、污水系统布置设计。本项目产业化过程中会产生有机溶剂储罐排空气、反应釜置换气等废气,产生有机溶剂、过滤废水等废液及废分子筛等固废。根据废气、废液、废渣成分、物理化学性质、腐蚀性及排放量,结合环境保护要求及排放标准,确定了有机废物(危险废物)无害化处置的途径,采用焚烧方式进行处置,实现达标排放。焚烧炉采用二次焚烧方式,彻底分解有机物。控制二燃室燃烧温度与停留时间,采用急冷措施,避免在较低温度下二噁英重新生成,保证排放尾气中二噁英达标。采用SNCR脱硝装置、干式反应器等措施,确保尾气中硫氮氧化物达标。采用焚烧炉炉膛、高温管道浇注耐腐蚀材料,避免设备设施腐蚀。焚烧炉采用自动控制技术,保证稳定运行,采用微负压下操作,焚烧分解气体不析出,确保操作人员安全,对环境无毒害。采用布袋除尘收集粉尘,保证尾气粉尘含量达标。