含氯廢氣治理技術

含氯廢氣主要來自氯鹼廠中氯的生產與使用過程,使用氯作原料的農藥廠、塑膠廠、 橡膠廠以及濕法冶金廠、淨水廠、紡織廠等工業都會排放氯氣。氯氣是一種化學性質活潑 的氧化劑,常用於水處理的消毒劑和漂白劑。氯氣溶於水後,會生成鹽酸和次氯酸。如果與CO接觸,會生成毒性更大的光氣。氯氣是一種毒性較大的刺激性氣體,刺激人的眼、鼻、喉和呼吸道,濃度較大時會導致人體支氣管痙孿、器官潰瘍性發炎、急性肺水腫等,高濃度時會引起中毒死亡。

簡介

含氯廢氣主要來自氯鹼廠中氯的生產與使用過程,使用氯作原料的農藥廠、塑膠廠、 橡膠廠以及濕法冶金廠、淨水廠、紡織廠等工業都會排放氯氣。氯氣是一種化學性質活潑 的氧化劑,常用於水處理的消毒劑和漂白劑。氯氣溶於水後,會生成鹽酸和次氯酸。如果與CO接觸,會生成毒性更大的光氣。氯氣是一種毒性較大的刺激性氣體 刺激人的眼、 鼻、喉和呼吸道,濃度較大時會導致人體支氣管痙孿、器官潰瘍性發炎、急性肺水腫等, 高濃度時會引起中毒死亡。

排放氯化氫的污染源很多,鹽酸工業、醫藥、聚四氟乙烯和四氯化碳的生產都會產生 含氯化氫廢氣。最近研究發現,煤中的氯主要以有機氯的形式存在,在燃燒過程會釋放氯 化氫。此外,大氣中的某些污染物反應後也能形成HCl。例如,四氟化矽與空氣中的水分 反應後,會形成一種窒息性的鹽酸霧氣 含鹽酸廢氣能腐蝕皮膚和黏膜,致使聲音嘶啞, 鼻黏膜潰瘍、眼角膜渾濁、咳嗽直至咳血,嚴重者出現肺水腫以致死亡。慢性中毒引起呼 吸道發炎,牙齒酸腐蝕和腸胃炎等疾病。

吸收法

(1)鹼液中和法

鹼液中和法即以鹼液作為吸收液對氯氣(Cl)進行吸收,該方法是我國當前處理含氯廢氣的主要方法。常用的吸收劑有NaOH溶液、NaC0溶液、石灰乳[Ca( 0H)]溶液等。吸收過程中,鹼性吸收劑能使廢氣中的氯有效地轉變為副產品一氯酸鹽。反應機理為:

Cl+2OH—►OCl+ Cl+HO 或 Cl +CO-—► OCl+ Cl+ CO

只要有足夠的OH或CO,氯氣的溶解和吸收就將繼續進行下去,因而鹼液吸收含氯廢氣一般有較高的效率,可達99.9%。鹼液吸收設備有填料塔、噴淋塔、波紋塔、鏇轉吸收器等。吸收塔材料常採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,吸收過程應控制一定的pH值和鹽濃度,定期補充新鮮鹼液,以避免吸收液結晶堵塞管道,或pH值過低影響吸收效率。

(2)硫酸亞鐵或氯化亞鐵吸收法

該方法以氯化亞鐵和硫酸亞鐵作為吸收劑,對氯氣進行回收與淨化。氯化亞鐵對氯氣的吸收化學反應如下:

Fe+2HCI→FeCI+H↑

2FeCI+CI→2FeCI

2FeCI+Fe→3FeCI

其工藝設備可採用填料塔,並以廢鐵屑作填料,生產的FeCl可作為防水劑,三價鐵可被鐵屑還原,再次參與吸收反應。該方法簡單,操作容易,廢鐵屑來源豐富,但反應速度比中和法要慢,效率較低。

(3)四氯化碳吸收法

當氯氣濃度大於1%時,可採用四氯化碳為吸收劑來吸收氯氣,其設備可採用噴淋或填料塔。

(4)水吸收法

當氯氣濃度小於1%時,可用水通過噴淋塔來吸收氯氣,其效果不如鹼性中和法好, 用水蒸氣加熱解吸時可回收氯氣。

吸附法

丁業上用於吸附含氯廢氣的吸附劑主要是活性炭和矽膠。活性炭對含氯廢氣中的光 氣、氯氣將優先吸附,而對氮氣、氧氣等空氣成分的吸附量比氯氣少得多。一般在20℃下吸附,105℃下解吸。吸附法淨化含氯廢氣的優點是無二次污染,氯回收率高達95%左右,解吸氣經一次處理可得到液氯產品。由於吸附容量有限,吸附法僅適用於含氯廢氣量不大或濃度不髙的場合。

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