Очистка газовых выбросов от хлорсоединений

Хлор и хлориды образуются при выплавке алюминия, если в качестве флюса использовать NaCl, при получении Cl₂ и щелочей методом электролиза хлорида, при получении соляной кислоты, в цветной металлургии и ряде других производств.

В абсорбционных методах очистки применяют воду, водные растворы щелочей (в основном NaOH, Ca(OH)₂). При абсорбции газов выделяется большое количество теплоты, поэтому всегда предусматривается охлаждение

Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O,

H₂O + Cl₂ → HCl + HClO,

2Ca(OH)₂ + 2Cl₂ → CaCl₂ + Ca(OCl)₂ + 2H₂O.

Хлорноватистая кислота (HClO) — сильный окислитель.

Следует помнить, что проскок Cl₂ не допустим, даже в горючих газах, так как Cl₂ может образовать взрывоопасные смеси. Образующиеся в результате процессов продукты могут быть использованы в качестве холодильного рассола (CaCl₂), для обеззараживания воды (Ca(OCl)₂) или подвергаться термокаталитическому разложению под действием острого пара

Ca(OCl)₂ → CaCl₂ + O₂.

Эффективность абсорбционной очистки зависит от конструкции абсорбера и плотности орошения. В аппаратах тарельчатого типа она достигает 90-99 %. При использовании щелочных растворов эффективность очистки повышается.

В адсорбционных методах очистки могут применяться многотоннажные отходы переработки древесины — лигнин, лигносульфонат кальция, а также хлороксид железа, сульфаты и фосфаты меди, свинца, кадмия, некоторые органические полимерные материалы, цеолиты и ряд других веществ.

В основном адсорбцией очищают газы с объемной долей HCl 1 %. Основным достоинством адсорбционных методов является возможность реализации процесса при повышенных (более 100 ºC) температурах. Недостатки: затраты на регенерацию насыщенных поглотителей, высокая стоимость и дефицитность некоторых из них.

Замкнутые газооборотные системы

С позиции экологической безопасности и надежности не менее важной представляется задача по созданию замкнутых газооборотных циклов. Существующие системы локальной очистки промышленных газовых выбросов часто не обеспечивают снижения концентрации загрязнителей до ПДК и требуется рассеивание газов через высокие трубы. В этом случае представляется целесообразным организация замкнутых газооборотных систем, использующих технологические и вентиляционные газы в замкнутом цикле. В настоящее время в нашей стране уже имеется промышленный опыт таких систем. Так, в НПО «Тулачермет» еще в 1978 г. проводилась проверка системы рециркуляции колошникового газа, в которой была предусмотрена его очистка от диоксида углерода, а также организован замкнутый газооборотный цикл, разработанный для производства суперфосфатных и других фосфорных удобрений, что позволяет избежать загрязнение окружающей среды фторидами.

Используется в промышленном масштабе способ организации замкнутого газооборотного цикла в корпусах обогащения асбестовых горнообогатительных комбинатов. Вентиляционный воздух, собранный в различных точках цехов, проходит глубокую очистку от асбестовой пыли, в случае необходимости разбавляется атмосферным воздухом, а затем с помощью нагнетательных вентиляторов вновь подается в помещения цехов.

Разработана схема организации рециркуляции технологических газов и для производства фосфорных удобрений, в частности, при получении экстракционной фосфорной кислоты дигидратным методом, в производствах гранулированного двойного и простого суперфосфата, а также сложных удобрений.

Вероятно, в будущем газооборотные циклы будут играть решающую роль в защите атмосферного воздуха.