堿性亞硫酸鈉解決氯氣二次污染的工藝研究

唐銀宏

重慶飛華環保科技有限責任公司 重慶 401220

氯具有強烈的刺激性氣味，在1m3的空氣中所允許的最大含量為1mg，超過此含量將使人體中毒。在與氯有關的工藝部門中，例如鹽酸，PVC的合成，金屬氯的過濾以及用氯化金屬鹽進行的電泳中，氯氣的泄漏和含氯氣體的污染很容易威脅員工的生命，并且處于最重要的位置。

1 實驗材料及方法

實驗方法：摸索各種反應條件，篩選出其中的最佳反應條件。小型實驗在化工廠的分析間進行，采用氯氣鋼瓶承裝氯氣，由電解車間配合進行。

圖1 氯氣洗手小型試驗裝飾示意圖

將軟管連接到氯氣瓶，然后連接陀螺儀，然后連接到三通管。這兩個出口分別連接到裝有吸液的兩個單獨的吸收瓶的入口噴嘴，并且其中一個置于便攜式氯報警器從吸瓶的出口放置。用不同濃度的NaOH，Na2SO3，NaOH和Na2SO3配制的混合溶液用作吸收劑，將250ml吸收劑材料分別放入吸收瓶中，并在規則的氯氣流量下進行吸收實驗。當吸收液達到飽和時，尾氣管道中的氯氣報警器會在氯氣質量濃度達到1mg / m3時自動提醒吸收器，并記錄吸收液的飽和時間和溫度。

2 實驗結果與數據分析

2.1 不同吸收劑吸收性能對比實驗

質量濃度為180g每升的是Na2SO3溶液的飽和，也就是說42mol每升。Na2SO3在常規選取中吸收劑濃度為1.2mol每升也就是13%，以避免在實際使用中由于吸收劑的結晶而堵塞霧化器和吸收塔設施。選擇三種不同的移液器氫氧化鈉（SH），亞硫酸鈉（SS），氫氧化鈉和亞硫酸鈉復合溶液（SHS），氯氣由氯氣鋼瓶提供，減壓后控制氯氣流量到4.5L/min時，吸收過程中的原位測試的并行實驗請參見表1。公式（1）和（2）是該過程的反應方程式。

通過式1可以得出，有3種吸收溶液可以吸收氯氣并且還可以用氯離子的形式存在溶液里。氫氧化鈉溶液250ML其濃度是2.4mol/L，0.6mol的吸收，在一定的數據上液氯離子質量濃度是170.4克每升，但是硫酸根質量的濃度是0。氯酸根的質量濃度為4.91克每升在這次的實驗中。換算成氯離子質量濃度10.38g/L，（114.59+10.38）×100% ÷170.4=73.3%。

如果根據式（3）將氯還原并被亞硫酸鈉溶液吸收，則在250mL的13%亞硫酸鈉溶液（濃度為1.2mol / L）中的氯吸收理論值為0.3mol，理論質量為氯離子濃度為85.2克/升。硫酸鈉的理論質量濃度為170.4g / L。氯的轉化和吸收效率為64.3885.2x100%=75.5%。在吸收反應期間，溶液的pH值迅速降低，并在飽和時降至約1。結果表明，在此過程中會產生酸。

2.2 SHS吸收劑氫氧化鈉最佳用量優化

SHS吸收劑中Na2SO3和NaOH的經濟合理比例是吸收劑是否經濟有效的主要依據。氯進入SHS吸收塔后，首先與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，然后將生成的次氯酸鈉與硫酸鈉進行氧化還原反應。從理論上講，吸收劑中氫氧化鈉與亞硫酸鈉的摩爾比應為2:1。但是，如果氯和二氧化硫在水性環境中直接反應，則會降低NaOH的質量濃度要求。過量的氫氧化鈉將導致次氯酸鈉的保留，而過量的亞硫酸鈉將導致二氧化硫的二次污染。因此，有必要研究兩種吸附劑的比例。該實驗的結果將來可用于將母液適當稀釋為亞硫酸鈉，并將其與適量的苛性鈉混合以減少氯的吸收。

3 結語

綜上，本文使用模擬堿性硫酸鈉生產廢液來減少氯及其吸收，發現吸收后的氣體中是否含有氯警報，并分析吸附尾液中的次氯酸鹽以檢測吸收和化學物質的影響，在不同的氫氧化鈉和亞硫酸鈉摩爾比的條件下，吸收氯后，尾吸收液的穩定性，氯離子的質量濃度，硫酸鈉，殘留的亞硫酸鹽和次氯酸鹽的質量濃度。結果表明，吸收了堿式亞硫酸鈉廢液后的尾液不再含有次氯酸鹽，有效避免了氯的二次污染，達到了廢物處理的目的。

表1 不同吸收劑的氯氣吸收現場數據