14. Очистка газів від хлору та його сполук.

Одним з основних забруднюючих речовин промислових газів, що відходять підприємств МЕ є хлористий водень, очищення від якого проводять методом абсорбції.

Для абсорбції хлору та хлоровмісних речовин використовують воду, водні розчини лугів і органічних речовин, водні суспензії і органічні розчинники. Найбільше практичне значення мають розчин NaOH (100-150 г/л) і водна суспензія Са(ОН)2(100-150 г/л). При абсорбції хлору гідроксидом кальцію (вапняним молоком) при 80-95 °С в основному утворюються хлорид і хлорат кальцію. Надалі хлорати можуть бути використані для знезараження стічних вод або піддаватися термокаталитическому розкладання під дією гострого пара. Процес можна проводити в абсорберах будь-якої конструкції. Ступінь очищення газів досягає 70-90%.

Вапняний метод має ряд переваг: невисока вартість і доступність реагенту, не потрібно ретельного захисту обладнання від корозії, так як середовище лужне. Недоліками способу є низька ступінь очищення, недостатня ступінь використання абсорбенту, так як частина сто витрачається на підтримання необхідної лужності розчину. При використанні розчинів NaOH і Na2C03 ефективність очищення підвищується до 90-98%.

Ефективними абсорбентами хлору є тетрахлориды вуглецю та титану, хлориди сірки. Очищений газ викидають в атмосферу або направляють на доочистку, а відпрацьований поглотительный розчин надходить на регенерацію. Запропоновано спосіб поглинання хлору водними розчинами лігносульфонату концентрацією від 6 до 25%. Відпрацьований розчин переробляють в іонообмінний сорбент. Недолік процесу - більш висока агресивність розчину порівняно з абсорбцією вапняним молоком.

На деяких підприємствах для очищення газів від хлору використовують розчин хлориду заліза, який отримують розчиненням залізної стружки в соляній кислоті. При абсорбції хлору Fecl 2 переходить в FeCl3, який є товарним продуктом. Хлорид водню дуже добре поглинається водою, тому її, як правило, використовують в якості абсорбенту у виробництві соляної кислоти. Основним недоліком процесу очищення водою є утворення туману краплинно-рідкої соляної кислоти, уловлювання якого при інших рівних умовах відбувається менш інтенсивно. Застосування водних розчинів NаОН, Са(ОН)2 або Nа2С03 для абсорбції хлориду водню дозволяє підвищити ефективність очищення та одночасно нейтралізувати утворюються стоки. Цей спосіб дозволяє рекуперованих хлорид водню з отриманням хлоридів деяких металів: СаС12, РеС13, ВаС12, №С1. Найбільш дешевим з цих абсорбентів є гідроксид кальцію (вапняне молоко). Після абсорбції розчин хлориду кальцію упарюють, наприклад, в апаратах з пальниками заглибного горіння. Для зневоднення розчину можна використовувати також розпилювальну сушарку.

абсорбційна очистка від хлору і його сполук.

Освіта промислових газів, що відходять і вентиляційних викидів, що містять хлор, хлорид водню і хлорорганічні речовини, характерно для багатьох виробництв: отримання хлору і лугів методом електролізу кухонної солі, отримання металевого магнію методом електролізу хлориду, переробки кольорових металів методом хлоруючого випалу, отримання соляної кислоти і хлорвмісних неорганічних і органічних речовин. Останнім часом джерелами виділення НС1 стали установки спалювання хлорвмісних відходів.

Для абсорбції хлору і хлорвмісних речовин використовують воду, водні розчини лугів і органічних речовин, водні суспензії та органічні розчинники. Взаємодія хлору з розчинами лугів характеризується реакціями:

з 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaOCl + H2O;

С12 + 2Са (ОН) 2 = СаС12 + Са (ОС1) 2 + 2Н2О;

Na2CO3 + H2O + Cl2 = NaCl + NaOCl + CO2 + H2O.

Найбільше практичне значення мають розчин NaOH (100- 150 г / л) і водна суспензія Са (ОН) 2 (100-110 г / л). При абсорбції хлору гідроксидом кальцію (вапняним молоком) при 80-95 ° С в основному утворюються хлорид і хлорат кальцію: 6Са (ОН) 2 + 6С12- »5СаС12 + Са (С1O3) 2 + 6Н20.

Утворені в процесі очищення хлорати (гіпохлорити) можуть бути використані для знезараження стічних вод або піддаватися термокаталітіческім розкладанню під дією гострої пари: Са (СlO3) 2 = СаС12 + О2. Процес можна проводити в абсорберах будь-якої конструкції. Ступінь очищення газів досягає 70-90%. Вапняний метод має ряд переваг: невелика вартість і доступність реагенту, не потрібно ретельного захисту обладнання від корозії, так як середовище лужне. Недоліками способу є невисока ступінь очищення, недостатня ступінь використання абсорбенту, так як частина його витрачається на підтримання необхідної лужності розчину. При використанні розчинів NaOH і Na2CO3 ефективність очищення підвищується до 90-98%.

Ефективними абсорбентами хлору є Тетрахлорид вуглецю (СС14) і титану (TiCl4), хлориди сірки. При використанні СС14 процес очищення проводять наступним чином: абсорбаціонние гази, що містять 0,5-5,0% хлору, розбавляють повітрям і подають в абсорбційну колону, що працює під тиском (1,5-2,0) * Па. Перед абсорбцією гази охолоджують розсолом. Абсорбція відбувається в насадок частини абсорбера охолодженим до (-15) - (~ -20) ° С тетрахлорид вуглецю. Очищений газ викидають в атмосферу або направляють на доочистку, а відпрацьований поглинальний розчин надходить на регенерацію. Запропоновано спосіб поглинання хлору водними розчинами лігносульфонату концентрацією від 6 до 25%; При абсорбції досягається така ж ефективність, як і при поглинанні вапняним молоком. Відпрацьований розчин переробляють в іонообмінний сорбент. Недолік процесу - більш висока агресивність розчину в порівнянні з абсорбцією вапняним молоком.

На деяких підприємствах кольорової металургії для очищення газів від хлору використовують розчин хлориду заліза, який отримують розчиненням залізної стружки в соляній кислоті. При абсорбції хлору FeCl2 переходить в FeCl3, який є товарним продуктом. Хлорид водню дуже добре поглинається водою, тому її, як правило, використовують в якості абсорбенту, наприклад, у виробництві соляної кислоти. Для очищення газів, що відходять від НС1 застосовують воду і лужні розчини. Очищення газів водою проводять в абсорбера різної конструкції: в скрубберах Вентурі, розпилюють, насадок абсорбера і в колонах з тарілками. Вибір апарату залежить від обсягу і складу газів, їх температури, виду і концентрації домішок, ефективності апаратів, а також напрямки подальшого використання одержуваних сорбат. Ефективність очищення для насадок абсорберів залежить від щільності зрошення. Наприклад, при концентрації хлориду водню в газі 4 г / м3 при щільності зрошення 2,5 м3 / (м2ч) в абсорбере діаметром 5 м з насадкою висотою 12,7 м ефективність очищення була 72%, а при щільності зрошення 5,1 м3 / (м2 * год) - 88%. Подальше збільшення щільності зрошення не підвищує ефективність очищення, але утворюються стоки з низькою концентрацією (3-0,4%) соляної кислоти. При здійсненні рециркуляції абсорбенту можливе отримання соляної кислоти 9-10% -й концентрації. У тарілчастих колонах ефективність очищення досягає 90-99%. Наприклад, ефективність колони з клапанними тарілками при витраті 0,5 кг / м3 становить 97,8%. Основним недоліком процесу очищення водою є утворення туману крапельно-рідкої соляної кислоти, уловлювання якого при інших рівних умовах відбувається менш інтенсивно. Застосування водних розчинів NaOH, Ca (OH) або Na2CO3 для абсорбції хлориду водню дозволяє підвищити ефективність очищення і одночасно нейтралізувати утворюються стоки. Цей спосіб дозволяє рекуперировать хлориду водню з отриманням хлоридів деяких металів: СаС12, FeCl3, ZnCl, BaCl2, NaCl.

Найдешевшим з цих абсорбентів є гідроксид кальцію (вапняне молоко). Після абсорбції розчин хлориду кальцію упаривают, наприклад, в апаратах з пальниками погружного горіння. Для зневоднення розчину можна використовувати також распилітельную сушилку.