含氯废气的处理

含氯废气的处理一、来源与危害含氯废气主要包括氯气和氯化氢。它主要来源于氯的生产厂家及氯的使用厂家，像氯碱厂、有机合成等化工厂是主要的污染源。氯气对植物的危害比二氧化琉高两倍，并且易与潮湿大气接触形成盐酸烟雾，氯化氢气体则含有刺激性臭味。当氯气挥发到大气后还往往会与大气里的一些物质发生反应，当与潮湿的大气遇上时，发生如下反应：Cl2+H2O→HCl+HClO在光照条件下，次氯酸还将分解生成氯化氢：2HClO→2HCl+O2二、治理治理含氯废气主要是根据氯的有关化学性质来选择吸收剂，并尽量把含氯废气资源化转化为有用物质。一般采用水吸收法、碱吸收法、氯化亚铁溶液吸收和铁屑反应法、溶剂吸收法等。(一)水吸收法氯气溶于水后，溶解的氯气与水达成平衡。C12(aq)+H2OHOCl+H+Cl据有关研究表明，通过增加氯气分压和降低吸收温度有利于氯气的吸收。因此，该法一般都是带压工作，对设备要求较高，腐蚀严重，一般只应用于低浓度的含氯废气的吸收。(二)碱吸收法碱吸收法是目前我国含氯废气处理中应用最多的一种方法，采用碱性的物质有NaOH、Ca(OH)2和纯碱等。主要的反应过程如下：C12+2NaOH→NaOCl+NaCl+H2OCl2+Na2CO3→NaOCl+NaCl+CO2或者：2C12+2Ca(OH)→Ca(C1O)2+2H2O+QCa(ClO)2Ca(C1O3)2+2CaCl2—Q前一个反应放热，后一个反应为吸热，但总体是放热的，所以整个反应体系温度升高。当温度大于75℃时，反应向Ca(ClO3)2方向进行，当温度低于50℃时，向Ca(C1O)2方向进行，在这两个温度之间，则为Ca(ClO3)2与Ca(ClO)2的混合物。从以上的这些反应式可看出，只要有足够的OH浓度，就能一直溶解和吸收氯，因而该法效率高，吸收率可达99．9％。吸收后的物质一般通过转化为副产品的方法来回收利用。①制氯酸钾、高氯酸钾和二水氯化钡氯与碱的“热”溶液反应生成氯化物和氯酸盐。由于石灰乳的吸收速度较快，所以可以选石灰乳作为吸收剂：6C12+6Ca(OH)2→Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O吸收液经浓缩后，再加入KCl，发生复分解反应Ca(C1O3)2+2KCl→2KClO3+CaCl2在不同的温度下KClO3将发生不同的歧化反应接近400“C时，发生如下反应：KClO3→4KClO4+KCl当反应温度高于400℃时，按以下反应式反应：2KClO3→2KCl+3O2和2KClO4→2KCl+4O2而温度过低时，歧化反应又进行得不完全。所以在制高氯酸时，将KClO3粗品去杂纯化后，于歧化反应锅中用熔点为140℃、沸点为680℃的KNO3-NaNO3熔盐进行加热，控制一定的反应温度和时间，使其发生KClO3转化为KClO4和KCl的歧化反应，从而可以制得KClO4精品。而生成的CaCl2则可通过与BaS反应生成二水氯化钡：CaCl2+BaS→BaCl2+CaS②制漂白剂工业上利用Ga（OH）2吸收含氯废气制取3种不同氯含量的漂白剂：漂白液、漂白粉和漂白精。基本反应如下：2Ca(OH)2+2C12→Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白液是用石灰乳吸收废气中的氯而成。在漂白塔内石灰乳J塔顶向下喷射，与逆流而上的含氯废气接触，经多次循环吸收，直至CaO含量仅为2—4g／L为止，澄清后的上清液即为漂白液产品漂白粉是用含水4％左右的消石灰[Ca(OH)2]在漂白粉机或漂白9塔中的吸收(吸着)含氯废气中氯而得。漂白精则用每100份水中含有40份NaOH和18.5份Ca(OH)2的混合悬浮液在10—16℃；吸收含氯废气而成：4NaOH+Ca(OH)2+3C12+9H20→Ca(ClO)2•NaClO•12H2O+2NaCl(三)氯化亚铁溶液吸收和铁屑反应法用铁屑或氯化亚铁溶液吸收氯可以制得氯化铁产品，同时消除污染。主要有两步法和一步法。1．两步氯化法是先用铁屑与浓盐酸或FeCl2溶液在反应槽中发生反应生成中间产品氯化亚铁水溶液，再用氯化亚铁溶液吸收废氯的方法，主要反应如下：2FeCl3+Fe→3FeCl22HCl+Fe→FeCl2+H22FeCl2+C12→2FeCl3由于两步氯化法工艺流程较复杂，消耗能量大，气不能回收利用，因此开发出了一步氯化法新工艺。而且排出的氢2．一步氯化法它的原理是将废氯直接通入装有水和铁屑的反应塔中，将铁、水和氯直接反应生成三氯化铁溶液：2Fe+3Cl2→2FeCl32+Q这是一个强烈的放热反应，自然反应的温度可升到120℃左右，致使溶液沸腾，反应速度快b虽然反应原理很简单，但实际反应过程比较复杂，它是一个复杂的气、液、固多相化学反应，在不发生水解的情况下，反应过程可以用以下方程式表示：Fe+Cl2→FeCl22FeCl2+C12→2FeCl32FeCl3+Fe→3FeCl2(四)其它净化方法其它净化方法主要有氢氧化钙—硫酸法、二氧化硫或盐酸法等。1．氢氧化钙—硫酸法该法先用石灰乳吸收含氛的废气得到次氯酸钙和氯化钙，然后用硫醋分解得到的次氯酸钙和氯化钙，制取纯氯气：Ca(C1O)2+CaCl2+2H2SO4+2H2O一2C12+2CaSO4•2H2O2．二氧化硫或盐酸法苏联还研究了用二氧化硫或盐酸回收氯气的方法，其反应机理如下：2S02+O2→SO3Ca(C1O)2+2SO2+CaCl2→2CaSO4+2Cl2此方法能从氯含量极少的废气中回收而得到有用的纯氯气，能用工厂中的废盐酸、废硫酸、或用水处理含氯化氢废气而得到18％一20％的稀盐酸做分解剂，而且不会造成二次污染。