CN101342449A - 含氯废气的综合回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含氯废气的综合回收方法,特别涉及一种从含氯电解废气中回收氯气的方法。本发明所提供的含氯废气的综合回收方法工艺简单,具体为:a.用重量百分比浓度为15~25%的NaOH溶液喷淋洗涤含氯尾气;b.向步骤a收得的溶液中加入盐酸调pH值至1~2;c.将步骤b制得的溶液通过抽真空方式分离出含氯水蒸气和盐水,真空度75~90kPa;d.步骤c收得的含氯水蒸气冷却、分离后得到氯气和冷凝氯水;盐水用NaOH溶液调pH值至中性,即得NaCl溶液。本发明方法回收氯气的同时,可消耗大量废气洗涤产生的低品质盐酸,与通常的次氯酸钠分解方法相比,可操作性强,具有较优的环境和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种含氯废气的综合回收方法,特别涉及一种从含氯电解废气中回收氯气的方法。
背景技术
目前,各种含氯化合物及其水溶液(如NaCl、MgCl2)的电解尾气中都含有大量的氯气。例如在15000t/a的海绵钛生产线中,电解氯化镁所产生的尾气中含氯约2000t/a,占该生产线年氯气消耗的20%。尾气中的氯气损失是工业生产过程中主要的氯气损耗之一,回收并循环利用该部分氯气,可有效的减少工业氯耗,并且具有良好的环境效益。
通常含氯废气的处理方法是采用碱液吸收氯气,然后利用催化剂分解产生的NaClO,得到合格的NaCl溶液,循环利用该NaCl溶液。例如,美国专利6409981提供了一种采用碱吸收含氯尾气,采用催化剂分解次氯酸盐的含氯尾气处理方法;美国专利4272338和美国专利4470891提供了一种采用无机过氧化物催化分解次氯酸盐的方法;美国专利4297333和美国专利5039429提供了一种采用镍基催化剂分解次氯酸盐的方法;美国专利4397720提供了一种采用醛分解氯酸盐和次氯酸盐的方法;美国专利4405465提供了一种采用草酸分解氯酸盐和次氯酸盐的方法。上述各个专利均工序复杂,催化剂使用量较大,并且含氯废气中通常还含有大量的氯化氢气体,因此进行回收氯气前需经几级水洗预处理,洗脱氯化氢气体,得到盐酸溶液,而该方法生产的盐酸浓度不高,杂质含量较高,难以直接应用,对外销售困难,加大了回收氯气的生产成本。
综上所述,目前还未出现工艺流程简单、经济效益高的从含氯废气中综合回收氯气的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低的从含氯废气中综合回收氯气的方法。
本发明含氯废气的综合回收方法包括以下步骤:
a、用重量百分比浓度为15~25%的NaOH溶液喷淋洗涤含氯废气;
b、向步骤a收得的溶液中加入盐酸调pH值至1~2;
c、将步骤b制得的溶液通过抽真空方式分离出含氯水蒸气,真空度75~90kPa;
d、步骤c收得的含氯水蒸气冷却、分离后得到氯气和冷凝氯水;步骤c分离出含氯水蒸气后剩余溶液用NaOH溶液调pH值至中性,即得NaCl溶液。
步骤d得到的氯气干燥、压缩后即可作为成品使用;所述冷凝氯水为溶解少量氯气的水溶液,采用碘量法测定冷凝氯水游离氯的浓度小于20mg/L,冷凝氯水可以返回步骤a重复回收。
进一步的,步骤a中操作温度为0~40℃。
步骤a中洗涤废气后得到的溶液中剩余的NaOH浓度大于10g/L。
步骤c所述抽真空方式可以用真空泵直接抽真空分离出含氯水蒸气,也可以将步骤b制得的溶液送入真空脱氯塔脱氯于温度80~90℃分离出含氯水蒸气。
本发明方法涉及的主要反应如下所示:
Cl2+2NaOH=NaCl+VaClO+H2O
步骤a NaOH溶液喷淋洗涤含氯废气后生成NaClO和NaCl;步骤b中NaClO和盐酸反应生成HClO。
采用本发明方法回收氯气的同时,还能够消耗大量的尾气洗涤产生的低品质盐酸,实现氯气的循环利用。相对于通常的次氯酸钠分解方法,本发明可操作性强,具有明显的环境和经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例仅用于说明本发明,而不是以任何方式来限制本发明。
实施例1
某氯碱厂产生的管道排空废气含氯气0.5%(体积百分比),用重量百分比浓度17%的氢氧化钠溶液喷淋洗涤,洗涤废气后的溶液用碘量法测定NaClO含量为90.82g/L,酸碱滴定法测得NaOH含量79.39g/L。
取250ml上述洗涤废气后的溶液,加入重量百分比浓度10%的盐酸调pH值为1~2,连接真空泵,水浴加热溶液至80℃,开启真空泵,真空度为78kPa,抽真空1h,关闭真空泵,检测脱氯盐水中NaClO浓度为0.02g/L,脱氯盐水用NaOH浓度为5%的溶液调节pH值至7,得到NaCl溶液,该NaCl溶液可以添加适量的NaCl调整至所需浓度,过滤后作为电解液使用。
抽真空得到的含氯水蒸气用10~25℃的水冷凝后得到氯气和冷凝氯水,氯气干燥、压缩后即可作为成品使用,冷凝氯水可以返回尾气洗涤步骤重复回收。
实施例2
某海绵钛生产线中电解氯化镁所产生的废气含氯气5%(体积百分比),用重量百分比浓度17%的氢氧化钠溶液洗涤,洗涤废气后的溶液用碘量法测定NaClO含量为145.1g/L,酸碱滴定法测得NaOH含量为14.3g/L。
取洗涤废气后的溶液1吨,用泵输送到换热器中采用蒸汽加热到85℃后进入管道反应器,在管道反应器中加入重量百分比浓度10%的盐酸调节pH值为1~2,反应后的溶液进入喷淋塔,喷淋塔内维持真空度85kPa。喷淋塔底部得到脱氯盐水,检测脱氯盐水中NaClO浓度为0.02g/L,用NaOH溶液调节脱氯盐水pH值至7,得到NaCl溶液,该NaCl溶液可以添加适量的NaCl调整至所需浓度,过滤后作为电解液使用。
喷淋塔顶部得到含氯水蒸气,送入冷却器冷却分离得到冷凝氯水和氯气,冷却器冷却介质出口温度25~35℃,氯气干燥、压缩后即可作为成品使用,冷凝氯水可以返回尾气洗涤步骤重复回收。
Claims (4)
1.含氯废气的综合回收方法,其特征在于:包括以下步骤:
a、用重量百分比浓度为15~25%的NaOH溶液喷淋洗涤含氯废气;
b、向步骤a收得的溶液中加入盐酸调pH值至1~2;
c、将步骤b制得的溶液通过抽真空方式分离出含氯水蒸气,真空度75~90kPa;
d、步骤c收得的含氯水蒸气冷却、分离后得到氯气和冷凝氯水;步骤c分离出含氯水蒸气后剩余溶液用NaOH溶液调pH值至中性,即得NaCl溶液。
2.根据权利要求1所述的含氯废气的综合回收方法,其特征在于:步骤a操作温度为0~40℃。
3.根据权利要求1所述的含氯废气的综合回收方法,其特征在于:步骤c所述抽真空方式为真空泵或真空脱氯塔。
4.根据权利要求3所述的含氯废气的综合回收方法,其特征在于:所述真空脱氯塔操作温度为80~90℃。
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