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：
Cl
2+H
2
O→HCl+HClO
在光照条件下，次氯酸还将分解生成氯化氢：
2HClO→2HCl+O
2
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。

C1
2(aq)+H
2
O−→
←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：
C1
2+2NaOH→NaOCl+NaCl+H
2
O
Cl
2+Na
2
CO
3
→NaOCl+NaCl+CO
2
或者：2C1
2+2Ca(OH)→Ca(C1O)
2
+2H
2
O+Q
Ca(ClO)
2
−→
←Ca(C1O
3
)
2
+2CaCl
2
—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(ClO
3)
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(ClO
3)
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：
6C1
2+6Ca(OH)
2
→Ca(ClO
3
)
2
+5CaCl
2
+6H
2
O
吸收液经浓缩后，再加入KCl，发生复分解反应
Ca(C1O
3)
2
+2KCl→2KClO
3
+CaCl
2
在不同的温度下KClO
3
将发生不同的歧化反应接近400“C时，发生如下反应：
KClO
3→4KClO
4
+KCl
当反应温度高于400℃时，按以下反应式反应：
2KClO
3→2KCl+3O
2
和2KClO
4
→2KCl+4O
2
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KClO
3
粗品去
杂纯化后，于歧化反应锅中用熔点为140℃、沸点为680℃的KNO
3-NaNO
3
熔盐进行加热，
控制一定的反应温度和时间，使其发生KClO
3转化为KClO
4
和KCl的歧化反应，从而可以
制得KClO
4
精品。

而生成的CaCl
2
则可通过与BaS反应生成二水氯化钡：
CaCl
2+BaS→BaCl
2
+CaS
②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+2C1
2
→Ca(ClO)
2
+CaCl
2
+2H
2
O
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+3C1
2
+9H 20→Ca(ClO)
2
•NaClO•12H
2
O+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FeCl
2
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：
2FeCl
3+Fe→3FeCl
2
2HCl+Fe→FeCl
2+H
2
2FeCl
2+C1
2
→2FeCl
3
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+3Cl
2→2FeCl
3
2
+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+Cl
2→FeCl
2
2FeCl
2+C1
2
→2FeCl
3
2FeCl
3+ Fe→3FeCl
2
(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+CaCl
2
+2H
2
SO
4
+2H
2
O一2C1
2
+2CaSO
4
•2H
2
O
2．二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：
2S0
2+O
2
→SO
3
Ca(C1O)
2+2SO
2
+CaCl
2
→2CaSO
4
+2Cl
2
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。