氯堿化工生產(chǎn)中廢氯氣的處理方法探究
發(fā)布時(shí)間:2024-10-15瀏覽量:3279
摘要:隨著我國(guó)氯堿化工的快速發(fā)展,以往常用的生產(chǎn)方法和設(shè)備已不能適應(yīng)新形勢(shì)的需要。特別是生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量氯氣,如果不加以一定程度的處理,將直接排放到大氣中,不僅污染生態(tài)環(huán)境,而且直接威脅到生產(chǎn)人員的人身安全。因此,對(duì)氯堿化工生產(chǎn)中的廢氯氣進(jìn)行快速、有效的處理是非常重要的,特別是為了滿足國(guó)家生態(tài)發(fā)展的要求,對(duì)廢氯氣的處理與適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄏ嘟Y(jié)合,可以促進(jìn)氯堿化工的高效運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)氯堿化工整體優(yōu)質(zhì)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:氯堿化工生產(chǎn);廢氯氣;處理方法
一、氯堿化工生產(chǎn)廢氯氣處理的必要性
1.1氯堿化工行業(yè)概述
氯堿化工是以鹽和電為原料生產(chǎn)苛性鈉和氫氣的基礎(chǔ)化工。它在紡織、鋼鐵、冶金等諸多領(lǐng)域有著特殊的應(yīng)用,但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的余氯,造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞和不良影響。首先,由于氯氣具有很強(qiáng)的毒性,它會(huì)對(duì)人體造成巨大的傷害。如果員工在生產(chǎn)過(guò)程中意外吸入氯氣,極有可能造成嚴(yán)重的中毒和后遺癥。其次,氯氣直接排放到空氣中,會(huì)嚴(yán)重破壞臭氧層。水中溶解的次氯酸對(duì)陸地植被有毒,危害居民安全,破壞生態(tài)環(huán)境。因此,在氯堿化工中處理氯氣廢液具有十分重要的意義。
1.2氯堿化工廢氯氣處理的必要性
氯堿化工作為我國(guó)重要的化工產(chǎn)業(yè),對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。鑒于氯氣的巨大危害,為了促進(jìn)氯堿化工生產(chǎn),必須采取科學(xué)合理的氯氣處理方法。氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒有害廢物,化學(xué)工業(yè)是一個(gè)污染嚴(yán)重的行業(yè),如果不加以有效的處理,將造成嚴(yán)重的后果。隨著綠色化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)理念逐漸引起各界的重視,各種余氯處理方法也逐漸豐富起來(lái)。
二、廢氯氣性質(zhì)
廢氯是一種以氯為主要成分的混合氣,是有毒物質(zhì),不但破壞生態(tài)環(huán)境,并且傷害人體健康。比如,車(chē)?yán)锟諝庵新鹊馁|(zhì)量濃度不能超過(guò)1mg/m3。超出的標(biāo)準(zhǔn)得話,也會(huì)導(dǎo)致身體中毒了。氯堿工業(yè)就是指電解氯化鈉水溶液生產(chǎn)制造氫氧化鈉溶液、氯氣和氡氣的企業(yè),生產(chǎn)過(guò)程中不可避免也會(huì)產(chǎn)生廢氯氣。廢氯氣若不能妥善處理,立即排出到空氣中,也會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。假如其質(zhì)量濃度累積到一定值,就很有可能造成爆炸事件。
三、廢氯氣處理方法
3.1堿液吸收方法
堿液吸收法有指氫氧化鈉溶液吸收氯氣,并與此反映形成次氯酸鈉、氧化鈉、水得平穩(wěn)化學(xué)物質(zhì)。在其中,次氯酸鈉可以用于漂白液。務(wù)必特別注意的是,這種反映會(huì)發(fā)燙,造成很多熱量。因而,要采取適度對(duì)策立即遷移發(fā)熱量,操縱反映溫度,防止氯氣溶解,危害廢氯的吸收實(shí)際效果。除此之外,還應(yīng)當(dāng)操縱廢氯氣的氯氣總流量。因?yàn)檫^(guò)量氯氣總流量,所產(chǎn)生的次氯酸鈉再度溶解造成氯氣。一般來(lái)說(shuō),氫氧化鈉溶液的過(guò)多不能超過(guò)1%。在具體生產(chǎn)過(guò)程中,需要解決的廢氯氣不但包含各種各樣極槽電源開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的廢氯氣,也包括從多個(gè)生產(chǎn)制造槽外溢的廢氯氣。廢氯氣操作時(shí),設(shè)定2段塔,以一段塔為主導(dǎo)塔,2段塔為了保護(hù)塔,裝有堿液循環(huán)系統(tǒng)罐、循環(huán)水泵、冷卻塔等設(shè)施。這種機(jī)器設(shè)備能夠吸收廢氯氣,即便一個(gè)塔出現(xiàn)故障,另一個(gè)塔也可以正常吸收氯氣。此外,為了避免廢氯設(shè)備終止,能夠組裝自動(dòng)控制閥。需注意嚴(yán)格把控工作中溫度。用堿吸收廢氯是一種化學(xué)反應(yīng)。反映造成熱量會(huì)嚴(yán)重影響堿液的吸收水平,而且還會(huì)加快次氯酸鈉分解。因而,能通過(guò)調(diào)整冷卻塔進(jìn)出口貿(mào)易閘閥的辦法操縱反映溫度,做到吸收廢氯氣效果。常常留意有效氯工作壓力。吸收塔進(jìn)出口貿(mào)易真空值發(fā)生變化時(shí),應(yīng)該馬上查驗(yàn)離心風(fēng)機(jī)、過(guò)濾網(wǎng)蒸汽疏水閥等設(shè)施。簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō),廢氯氣系統(tǒng)軟件壓力務(wù)必保持在負(fù)壓力,防止氯氣泄露。循環(huán)水泵故障,應(yīng)該馬上修補(bǔ)。
3.2鹽酸合成法
鹽酸的合成方法主要是對(duì)廢氯氣進(jìn)行干燥、凈化,然后加入合適的H2生成HCl,遇水生成鹽酸。該方法由于余氯純度低,不能直接反應(yīng),因此通常需要一個(gè)比較完整的余氯干燥凈化系統(tǒng)來(lái)保證反應(yīng)的順利進(jìn)行。在鹽酸合成過(guò)程中,應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:一是控制余氯和氫氣的壓力,對(duì)高質(zhì)量的余氯進(jìn)行收集和處理。其次,要保證余氯的凈化程度和液化程度,保證反應(yīng)的順利進(jìn)行。第三,根據(jù)操作參數(shù)和相關(guān)設(shè)備的情況,及時(shí)控制H2或廢氯氣,確保鹽酸反應(yīng)的效果。第四,在停止反應(yīng)時(shí),逐步減少氯氣和H2的浪費(fèi),直到所有數(shù)值都被清除,然后關(guān)閉通道,以避免殘余有害氣體的排放。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)H2和氯氣的循環(huán)反應(yīng)提高原料利用率。缺點(diǎn)是生產(chǎn)技術(shù)要求較高,相應(yīng)的成本較高。
3.3溶劑吸收法
溶劑吸收法有自來(lái)水之外有機(jī)的或無(wú)機(jī)溶劑吸收廢氣的氯后,應(yīng)用加溫或緩解壓力的溶劑,從吸收了廢氣氯的溶劑中獲取純氯。隨后回收溶劑,再次吸收與處理氯氣。吸收氯的溶劑也可用作拷貝。由此可見(jiàn),該處理辦法簡(jiǎn)單高效。更為重要,吸收廢氣氯氣的溶劑能夠回收。可是,現(xiàn)階段這一過(guò)程成本較高。中國(guó)國(guó)內(nèi)關(guān)于那個(gè)全過(guò)程報(bào)道。常見(jiàn)的溶劑有四氯化碳、二氯化碘、氯磺酸等。這種溶劑關(guān)鍵低溫環(huán)境下吸收廢氣里的氯氣,之后在超高壓高溫下解析高純度氯氣。該工藝成本高根本原因是溶劑高,規(guī)定設(shè)備及管路結(jié)構(gòu)緊湊。溶劑還可以再回收,但投資成本高過(guò)別的加工工藝。
3.4液氯生產(chǎn)法
氯堿化工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣氯氣純度好時(shí),可進(jìn)行液氯生產(chǎn)。液氯作為最常用、最有效的消毒劑,廣泛應(yīng)用于日常生活中。液氯生產(chǎn)還可以有效提高余氯的工業(yè)價(jià)值,為工業(yè)帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)效益。液氯生產(chǎn)過(guò)程包括添加干燥劑、冷卻、加壓、氯氣液化和產(chǎn)品的最終包裝。但是,該處理僅適用于氯堿生產(chǎn)企業(yè)或冶金企業(yè)。該處理方法對(duì)余氯的純度要求較高,實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不高。液氯生產(chǎn)方法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品具有一定的日常使用價(jià)值,可以為企業(yè)形成一定的附加工業(yè)價(jià)值。缺點(diǎn)是應(yīng)用難度大,要求高,應(yīng)用范圍廣。
3.5廢鐵屑處理法
鐵屑解決廢氯的原理是鐵屑與酸洗鈍化廢水反映形成氯化亞鐵水溶液和鐵屑的混合溶液,用氧化劑加工后產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。那樣,氯化亞鐵便會(huì)被空氣氧化成fecl3。因?yàn)閺U金屬的出現(xiàn),三價(jià)鐵會(huì)重新變成二價(jià)鐵。然后,持續(xù)進(jìn)入廢氫氣,將二價(jià)鐵空氣氧化成三價(jià)鐵,三價(jià)鐵被鐵屑轉(zhuǎn)變成二價(jià)鐵。那樣,廢氫氣能夠被持續(xù)吸收,完成循環(huán)系統(tǒng)吸收。實(shí)質(zhì)上,廢金屬吸收廢氯是一種吸收凈化處理方式。這也是工業(yè)生產(chǎn)廢物處理的經(jīng)常使用方式。實(shí)際能夠劃分為吸收和吸收。在其中,吸收的原理是利用氣體污染物在有機(jī)溶劑里的溶解度;吸收是氣態(tài)污染物與在其中有效成分反應(yīng)可選擇性水平。用鐵屑吸收廢氫氣時(shí),不但會(huì)形成氯化亞鐵,還會(huì)繼續(xù)形成聚合氯化鐵。此類(lèi)原材料相對(duì)穩(wěn)定,可用環(huán)境溫度和pH覆蓋面廣,可繼續(xù)用以排水管道領(lǐng)域。因而,用鐵屑解決廢氯加工工藝不但低成本,并且方式簡(jiǎn)潔,循環(huán)再生利用和吸收。尤其適用不一樣濃度廢氯,特別適合化工廠。除此之外,加工產(chǎn)品還可以繼續(xù)利用,合理推動(dòng)化工廠的經(jīng)濟(jì)收益。
3.6水吸收法
吸水法的原理是將廢氣氯氣溶解在水中,反應(yīng)生成H-、Cl-和ClO-。這種處理方法只能處理低濃度的氯氣廢氣。由于氯在水中的溶解度有限,受環(huán)境光照、溫度等環(huán)境因素的影響,容易引起氯的揮發(fā)。因此,如果廢氯氣濃度高,由于不能及時(shí)溶解在水中,會(huì)導(dǎo)致大量氯氣揮發(fā),造成嚴(yán)重污染。這種方法非常有限,通常不推薦。
四、結(jié)論
氯堿生產(chǎn)里的廢氯嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境保護(hù)和人體安全?;て髽I(yè)應(yīng)十分重視廢氯氣處理工藝的探索?,F(xiàn)階段廢氯氣的處理方式許多,但化工企業(yè)應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)具體靈便挑選處理辦法,才能實(shí)現(xiàn)廢氯氣處理實(shí)際效果,完成廢氯氣的回收再利用,完成自已的經(jīng)濟(jì)收益。
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