CN108079771A - 氯化尾气的吸收处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种氯化尾气吸收处理方法。本发明所解决的技术问题是提供了一种氯化尾气吸收处理方法，通过加入三氯化铁和氯化锌组成的混合催化剂和调整吸收终点至pH值7～10。本发明方法吸收尾气所用碱液消耗可同比降低约10％，废盐处理成本可降低16％～25％；同时，废盐处理过程产生废氯气量减少率大于40％，废盐中的次氯酸钠含量降低率大于60％，废盐处理操作条件改善，提高了废盐处理过程的安全性。

Description

氯化尾气的吸收处理方法
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种氯化尾气吸收处理方法。
背景技术
钛生产行业领域，使用沸腾氯化或熔盐氯化生产四氯化钛过程，产生大量含氯工业尾气，由于尾气同时含有大量二氧化碳，在保证氯气吸收的前提下，减少碱消耗和降低产生废盐的处理费用，是降低生产成本的重要途径。
现有含氯工业尾气处理工艺一般均是使用氢氧化钠或氢氧化钙溶液等碱液吸收含氯工业尾气，随着吸收液内的氢氧化钠或氢氧化钙与被吸收气体中的氯气等污染性气体不断反应生成次氯酸钠等产物，吸收液pH值也随之不断降低，最终在10～12左右停止吸收、需更换新吸收液。该处理方式受溶液中次氯酸钠含量增加，为确保尾气中氯气的吸收效果，吸收液的终点pH控制高、碱消耗大。
废盐主要有两种处理方法，一种方法是，在碱性条件下加亚硫酸钠，使其充分反应，该方式具有外加亚硫酸钠量大、费用高，同时废水中带入大量硫酸根，对后续的中和与除硫酸根带来困难。另一种处理方法是，废盐中加盐酸调整pH为1～3进行分解除次氯酸钠，处理分解氯气，再调整至碱性pH为8～10加亚硫酸钠除残余游离氯。以上废盐处理方法均存在物耗费用高，废盐处理操作条件差的问题。
发明内容
针对现有方法处理氯化尾气存在的问题，本发明采用在氢氧化钠尾气吸收液中加入混合催化剂，促进次氯酸钠分解，降低次钠浓度、促进碱液吸收氯气效率，从而可以降低废盐中的有效碱，降低碱液吸收二氧化碳的比例，减少废盐处理的物耗。本发明方法通过加入混合催化剂和调整终点控制，尾气处理碱液消耗可同比降低10％以上，废盐处理成本可降低16％以上；同时，废盐产生氯气量减少40％以上，废盐中的氯酸钠含量降低60％以上，废盐处理作用条件有明显改善，提高了处理过程的安全性。
本发明所要解决的第一个问题是提供三氯化铁和氯化锌溶于氢氧化钠水溶液作为吸收氯化尾气过程中的催化剂的用途。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供氯化尾气吸收处理的方法。该方法包括以下步骤：在氢氧化钠水溶液中加入三氯化铁和氯化锌形成混合溶液，将混合溶液用于吸收氯化尾气，控制吸收终点pH为7～10。
进一步的，上述氯化尾气吸收处理的方法中，吸收后所得溶液采用盐酸进行处理，处理后通入氮气/压缩空气搅拌带出溶液中的残余游离氯。曝气时间为3～4h。
更进一步的，上述氯化尾气吸收处理的方法中，分两段进行加酸，第一段控制pH为4～7，搅拌混合反应20～40min；第二段控制pH为1.5～3，搅拌混合反应30～60min。
优选的，上述氯化尾气吸收处理的方法中，所述通入氮气/压缩空气搅拌的时间为3～4h。
优选的，上述氯化尾气吸收处理的方法中，所述三氯化铁和氯化锌的质量比例为1～2.5：1。
优选的，上述氯化尾气吸收处理的方法中，所述三氯化铁和氯化锌总量与碱液的质量比例为1～5﹕10000。
优选的，上述氯化尾气吸收处理的方法中，所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为15～18％。
本发明采用在氢氧化钠尾气吸收液中加入混合催化剂，促进次氯酸钠分解，降低次钠浓度、促进碱液吸收氯气效率，从而可以降低废盐中的有效碱，降低碱液吸收二氧化碳的比例，减少废盐处理的物耗。本发明方法通过加入混合催化剂和调整终点控制，尾气处理碱液消耗可同比降低10％以上，废盐处理成本可降低16％以上；同时，废盐产生氯气量减少40％以上，废盐中的氯酸钠含量降低60％以上，废盐处理作用条件有明显改善，提高了处理过程的安全性。
具体实施方式
本发明提供了三氯化铁和氯化锌作为催化剂用于氢氧化钠水溶液中吸收氯化尾气的吸收处理方法，将三氯化铁和氯化锌溶于氢氧化钠水溶液中，吸收氯化尾气，吸收后所得溶液采用盐酸进行处理，处理后通入氮气/压缩空气搅拌带出溶液中的残余游离氯。
本发明方法中，将三氯化铁和氯化锌作为催化剂溶于氢氧化钠水溶液中，将氢氧化钠水溶液吸收氯气浓度降低过程中，可促进次氯酸钠分解、减少铝酸钠的生产，次氯酸钠浓度小于1.5％，提高了氯气的吸收效率，减少了碱液吸收二氧化碳的比例。
本发明方法中，为了保证催化剂的催化速率，需充分利用有效碱度，控制吸收终点氢氧化钠水溶液的pH为7～10。
本发明方法中，碱液吸收氯化尾气所得废盐中的游离氯采用外加盐酸方式分解，加盐酸分为两个阶段，第一段控制pH为4～7，搅拌混合反应20～40min，使催化剂充分作用促进次氯酸钠分解产生氯化钠和氧气；第二段控制pH为1.5～3，搅拌混合反应30～60min，进一步使次氯酸钠分解产生氯化钠和氯气。待反应结束后，通入氮气/压缩空气搅拌带出液体中的游离氯，曝气时间为2～4h，使溶液中残余游离氯带出。
本发明方法中，碱液吸收氯化尾气所得废盐中的游离氯采用外加盐酸方式分解，加酸pH分两段控制，pH分别为4～7和1.5～3，由于其中有混合催化剂，可以提高次钠的分解率、减少氯气的产生，减少外加盐酸的使用量；同时，外加氮气/压缩空气搅拌，可以进一步除去游离氯，将溶液中的气体带出，促进次钠分解反应正向移动。
实施例1
熔盐氯化生产四氯化钛过程中，炉内气体先后经过收尘器沉降散热、低温四氯化钛淋洗降温吸收处理后，剩余尾气去二级水淋洗塔吸收处理、二级碱淋洗塔吸收处理、水汽分离后外排。该生产过程尾气的碱液吸收，采用二级碱洗，碱液循环槽为二用一备串联交替使用的操作方式。吸收碱液浓度为15％～18％，根据比例要求，在碱液中加入混合催化剂后，配置好碱液循环槽待备用。岗位人员前期间隔3h取样用酚酞判定一次终点，酚酞变红后30min取一次样进行判定，如酚酞变为浅红色时判定为碱液吸收达到终点，岗位人员及时切换为备用碱液循环槽，排出废盐去后续处理。
废盐液采用外加盐酸脱氯方式操作，用泵将废盐液打至加酸混合器中，根据出口在线pH计检测控制加酸流量，控制第一步溶液的pH为4～7、反应30min左右；再进一步加盐酸，控制溶液pH为1.5～3，使其反应1h左右后，通入氮气或压缩空气进行充分曝气带出溶液中的游离氯，曝气时间为3～4h。其中，反应过程的产生的废气要求去尾气处理系统。待曝气结束后溶液，可直接去全厂污水池，进行中和、过滤处理后，产生的清液外排。
采用该方式处理，废盐的游离氯含量可达到＜150ppm，去全厂废水稀释和二次反应后，能达到排放要求；由于催化剂作用，废盐液中次氯酸钠含量从2.5％～5％降至1％～1.6％，尾气处理碱单耗降低约10％，废盐处理中和成本降低约20％。

Claims (8)

1.三氯化铁和氯化锌溶于氢氧化钠水溶液作为吸收氯化尾气过程中的催化剂的用途。
2.氯化尾气吸收处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：在氢氧化钠水溶液中加入三氯化铁和氯化锌形成混合溶液，将混合溶液用于吸收氯化尾气，控制吸收终点pH为7～10。
3.根据权利要求2所述的氯化尾气吸收处理的方法，其特征在于：吸收后所得溶液采用盐酸进行处理，处理后通入氮气/压缩空气搅拌带出溶液中的残余游离氯。
4.根据权利要求3所述的氯化尾气吸收处理的方法，其特征在于：分两段进行加盐酸，第一段控制pH为4～7，搅拌混合反应20～40min；第二段控制pH为1.5～3，搅拌混合反应30～60min。
5.根据权利要求3或4所述的氯化尾气吸收处理的方法，其特征在于：所述通入氮气/压缩空气搅拌的时间为2～4h。
6.根据权利要求2～5任一项所述的氯化尾气吸收处理的方法，其特征在于：所述三氯化铁和氯化锌的质量比例为1～2.5：1。
7.根据权利要求2～6任一项所述的氯化尾气吸收处理的方法，其特征在于：所述三氯化铁和氯化锌总量与碱液的质量比例为1～5﹕10000。
8.根据权利要求2～7任一项所述的氯化尾气吸收处理的方法，其特征在于：所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为15～18％。
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