含氯廢氣(氯氣、氯化氫)如何處理,解決方案?
含氯廢氣主要包括氯氣和氯化氫,氯氣在人類生產(chǎn)、生活過程中用途非常廣泛,特別是在化工生產(chǎn)的許多領(lǐng)域它都是重要的原料,但氯氣又是有毒的,氯氣有強(qiáng)烈的刺激性,高壓下易溶于水而成液氯,生成次氯酸和鹽酸。在化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥及有色治金生產(chǎn)過程中均有氯氣產(chǎn)出。在有機(jī)合成生產(chǎn)中氯化、氯磺化和氧氯化過程中,都排出大量含氯廢氣與氯化氫氣體,造成對環(huán)境的污染。那么含氯廢氣處理方法有哪些呢?
碩冠環(huán)境青海某晶硅集團(tuán)廢氯處理項(xiàng)目
治理含氯廢氣主要是根據(jù)氯的有關(guān)化學(xué)性質(zhì)來選擇吸收劑,并盡量把含氯廢氣資源化轉(zhuǎn)化為有用物質(zhì)。一般采用堿液中和法、硫酸亞鐵或氯化亞鐵吸收法、四氯化碳吸收法、水吸收法、吸附法等。
堿液中和法
堿液中和法即以堿液作為吸收液對氯氣(Cl2)進(jìn)行吸收,該方法是國內(nèi)目前處理含氯廢氣的主要方法。常用的吸收劑有NaOH溶液、Na2C03溶液、石灰乳溶液[Ca( 0H)2]溶液等。吸收過程中,堿性吸收劑能使廢氣中的氯有效地轉(zhuǎn)變?yōu)楦碑a(chǎn)品一氯酸鹽。
反應(yīng)機(jī)理為:
Cl2+2OH—?OCl+ Cl+H2O 或 Cl2 +CO3-—? OCl+ Cl+ CO2
只要有足夠的OH或CO3,氯氣的溶解和吸收就將繼續(xù)進(jìn)行下去,因而堿液吸收含氯廢氣一般有較高的效率,可達(dá)99.9%。堿液吸收設(shè)備采用填料塔或噴淋塔,吸收塔材料常采用硬聚氯乙烯或鋼板襯橡膠。
吸收液的pH值隨吸收過程而降低,而吸收液中次氯酸鹽和金屬氯化物的濃度卻隨吸收過程而升高。因此,吸收過程應(yīng)控制一定的pH值和鹽濃度,定期補(bǔ)充新鮮堿液,以避免吸收液結(jié)晶堵塞管道,或pH值過低影響吸收效率。
硫酸亞鐵或氯化亞鐵吸收法
該方法以氯化亞鐵或硫酸亞鐵作為吸收劑,依據(jù)氧化還原反應(yīng)性質(zhì)對氯氣進(jìn)行回收與凈化。氯化亞鐵對氯氣的吸收化學(xué)反應(yīng)如下:
Fe+2HCI→FeCI2 +H2↑
2FeCI2 +CI2 →2FeCI3
2FeCI3+Fe→3FeCI2
其工藝設(shè)備可采用填料塔,并以廢鐵屑作填料,生產(chǎn)的FeCl3可作為防水劑,三價鐵可被鐵屑還原,再次參與吸收反應(yīng)。該方法設(shè)備簡單,操作容易,廢鐵屑來源豐富;但反應(yīng)速度比中和法要慢,效率較低。
四氯化碳吸收法
當(dāng)氯氣濃度>1%時,可采用CCl4(四氯化碳)為吸收劑,其設(shè)備可采用噴淋或填充塔。
水吸收法
當(dāng)氯氣濃度<1%時,有時可用水通過噴淋塔來吸收氯氣,其效果不如堿性中和法好,用水蒸氣加熱解吸時可回收氯氣,如國內(nèi)的一些氯堿廠在“氯水”解吸時用蒸氣或熱交換方法回收氯氣。
吸附法
工業(yè)上用于吸附含氯廢氣的吸附劑主要是活性炭和硅膠?;钚蕴繉葟U氣中的光氣、氯氣將優(yōu)先吸附,而對氮?dú)?、氧氣等空氣成分的吸附量比氯氣少得多。一般?0℃下吸附,105℃下解吸。吸附法凈化含氯廢氣的優(yōu)點(diǎn)是無二次污染,氯回收率高達(dá)95%左右,解吸含氯廢氣經(jīng)一次處理可得到液氯產(chǎn)品。由于吸附容量有限,吸附法僅適用于含氯廢氣量不大或濃度不髙的場合。