含氯尾氣吸收處理工藝改進(jìn)-2019年文檔

1、含氯尾氣吸收處理工藝改進(jìn)0 引言氯氣在人類(lèi)的生產(chǎn)、 生活過(guò)程中用途非常廣泛， 特別是在化 工領(lǐng)域它是重要的原材料， 但也常常是化工生產(chǎn)中的附產(chǎn)物， 因 氯氣有毒且具有強(qiáng)烈的刺激性，對(duì)人的身體健康有嚴(yán)重的影響， 所以對(duì)含氯廢氣的處理和排放要求也極其嚴(yán)格化工生產(chǎn)中含氯 廢氣的治理主要是通過(guò)濕法來(lái)凈化， 一般是采用化學(xué)中和法、 氧 化還原法等過(guò)程，對(duì)氯氣進(jìn)行吸收，做到綜合利用。1 氯氣吸收系統(tǒng)及現(xiàn)狀現(xiàn)有氯氣吸收系統(tǒng)采用湍球吸收塔， 吸收塔采用塑料球作為 填料，采用每?jī)蓚€(gè)塔串聯(lián)為一組的 2 級(jí)吸收。前級(jí)塔吸收由排煙 道引入的氯氣（電解生產(chǎn)產(chǎn)生），后級(jí)塔吸收前級(jí)塔反應(yīng)后的余 氯。前級(jí)塔使用后級(jí)塔循環(huán)后母

2、液，后級(jí)塔用石灰 乳作為吸收 液。后級(jí)塔出口與儲(chǔ)液室相連，接抽風(fēng)機(jī)，尾氣再通過(guò)排氣筒排 空?，F(xiàn)有工藝運(yùn)行良好，但因各種原因，偶發(fā)超標(biāo)排放事件，給 企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)還來(lái)了較為不利的影響。 因此有必要對(duì)氯氣吸 收系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造， 進(jìn)一步提高氯氣排放要求， 杜絕超標(biāo)排放 事件的發(fā)生。2 實(shí)施氯氣吸收系統(tǒng)工藝改進(jìn)的必要性氯氣是一種有毒氣體，具有刺激性氣味，比空氣重 2.5 倍。 如果空?庵新繞 ?嘗試超標(biāo)， 會(huì)對(duì)人體造成較為嚴(yán)重的傷害。 同時(shí) 隨著產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大， 氯氣產(chǎn)生量也逐漸增大， 若不以 更高標(biāo)準(zhǔn)的處理就直接排入大氣， 將會(huì)對(duì)企業(yè)的發(fā)展造成極其嚴(yán) 重的影響。 因此嚴(yán)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的氯氣吸

3、收系統(tǒng)， 是公司發(fā)展壯大 重要一環(huán)，有利于將來(lái)的發(fā)展。3 工藝介紹國(guó)內(nèi)外氯氣吸收與回用的主要工藝有： 堿液吸收法、 生產(chǎn)液 氯法、合成鹽酸法、水吸收法、溶劑吸收法，廢鐵屑吸收制聚合 氯化鐵法。幾種方法及工藝比較見(jiàn)下表：3.1 堿液吸收法吸收劑主要是 NaOH、Na2C03、Ca（ 0H）2 等堿性水溶液或漿 液，尾氣氯氣與其反應(yīng)生成次氯酸鹽和氯化鹽。其優(yōu)缺點(diǎn)：吸收 廢氯氣的吸收效率高，吸收速率快， 設(shè)備和工藝流程簡(jiǎn)單，應(yīng) 用廣泛。 其主要缺點(diǎn)是吸收費(fèi)用較高， 吸收廢氯氣之后的產(chǎn)物回 收利用困難，排放掉又會(huì)造成二次污染。3.2 生產(chǎn)液氯法 對(duì)廢氯氣進(jìn)行凈化、干燥處理，然后冷卻及加壓，使氯氣轉(zhuǎn) 化

4、為液氯，封裝鋼瓶。其優(yōu)缺點(diǎn)：僅局限于氯堿廠(chǎng)、有色金屬冶 煉廠(chǎng)排放的純度高且量大的廢氯氣， 工藝上難度大。 液氯是水廠(chǎng) 最為常用、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單并效果良好的消毒劑。3.3 合成鹽酸法廢氯氣經(jīng)干燥、凈化處理后，和氫氣燃燒生成HCI氣體，HCI氣體溶于水或用水噴淋即成鹽酸， 回收鹽酸后電解鹽酸回收高濃 度氯氣。其優(yōu)缺點(diǎn)：使氯氣得以循環(huán)利用，電解時(shí)產(chǎn)生的 H2 可 返回燃燒 Cl2 ，使之生成 HCl 氣體。合成鹽酸的工藝條件要求較 高，運(yùn)行成本也較高。3.4 水吸收法氯氣溶于水后，溶解的氯氣與溶液中 HOC、l H+、Cl- 達(dá)成平 衡。其優(yōu)缺點(diǎn)：一般僅適于低濃度廢氯氣的回收。由于氯的溶解 度有限，且在

5、光照下容易逸出，若不回收吸收液中的氯，則同樣 會(huì)造成二次污染。因此，這種方法存在很大的局限，是不值得推 廣的方法。3.5 溶劑吸收法 是用除水以外的有機(jī)或無(wú)機(jī)溶劑吸收廢氯氣， 然后將吸收了 氯之后的溶劑加熱或減壓， 解吸出純氯氣， 解吸后的溶劑循環(huán)使 用；或者將含氯的溶劑作為生產(chǎn)原料用于生產(chǎn)過(guò)程。其優(yōu)缺點(diǎn)： 常用的溶劑為： 一氯化硫、四氯化碳、 二氯化碘水溶液及氯磺酸。 它們都是在較低溫度和較高壓力下把廢氣中的氯氣吸收下來(lái)， 而 后在較高的溫度和較低的壓力下解吸，可以得到純度很高的液 氯，使氯在閉路中循環(huán)利用。這類(lèi)凈化方法回收設(shè)備不太復(fù)雜， 回收率很高，溶劑可以循環(huán)使用，無(wú)二次污染。缺點(diǎn)是這幾

6、種溶 劑價(jià)格都高，有刺激性，設(shè)備及管道要嚴(yán)格密封，而且解吸時(shí)還 需要一定的能量。所需生產(chǎn)成本較高。3.6 廢鐵屑吸收制聚合氯化鐵法二氯化鐵溶液作為循環(huán)吸收液，遇到強(qiáng)氧化劑（氯氣）時(shí)， 生成比較穩(wěn)定的三氯化鐵， 三氯化鐵再與廢鐵屑反應(yīng)重新轉(zhuǎn)化為 二氯化鐵。通過(guò)聚合反應(yīng)器，加入催化劑和穩(wěn)定劑，同時(shí)通入空 氣（氧氣），對(duì)二氯化鐵進(jìn)行催化、 氧化，生成聚合氯化鐵 （ PFC）。 其優(yōu)缺點(diǎn)：聚合氯化鐵（PFC是一種新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑（ I P F ），可廣泛應(yīng)用于給水、排水領(lǐng)域，具用量少，沉降速度 快，去除率高，無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，具有原料便宜，工藝簡(jiǎn)單， 操作方便等特點(diǎn)。4 工藝選擇因?yàn)樵详P(guān)系， 原

7、氯氣吸收系統(tǒng)采用氫氧化鈣作為氯氣吸收 液，其反應(yīng)式如下：反應(yīng) 1： CaO + H2O = Ca（ OH） 2反應(yīng) 2： 2Cl2 + 2Ca （ OH） 2 = CaCl2 + Ca （ ClO）2 + 2H2O 反應(yīng) 3：該工藝主要產(chǎn)物為氯化鈣。 從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看， 采用原 吸收工藝最為經(jīng)濟(jì)節(jié)約， 但原工藝流程的反應(yīng)產(chǎn)物主要為氯化鈣 溶液，市場(chǎng)價(jià)值極低。結(jié)合現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外工藝特點(diǎn)和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況， 通過(guò)綜合考 慮，提出工藝改進(jìn)的新思路，即：控制氯氣吸收系統(tǒng)的反應(yīng)產(chǎn)物 為漂白粉（漂白精）該產(chǎn)物廣泛用于造紙、皮革及污水處理等工 程。該思路采用“一套吸收系統(tǒng)，兩種運(yùn)行模式”，工藝改進(jìn)完 成后，

8、 可根據(jù)需要選擇吸收液反應(yīng)終產(chǎn)物， 且以后該系統(tǒng)還可使 用氫氧化鋰吸收氯氣， 可以方便企業(yè)根據(jù)不同的市場(chǎng)情況采用不 同的運(yùn)行模式。 即：模式一：采用原氫氧化鈣吸收液 （石灰漿） ， 反應(yīng)產(chǎn)物為氯化鈣； 模式二：采用原氫氧化鈣吸收液 （石灰漿） ， 反應(yīng)產(chǎn)物為氯化鈣、次氯酸鈣（漂白粉）；該產(chǎn)物可用于污水處 理的深度處理工藝段，作為除磷劑、脫色劑、消毒劑。同時(shí)由于 對(duì)尾氣排放要求提高， 在原有一級(jí)吸收塔的基礎(chǔ)上增加兩級(jí)吸收 裝置。5 新工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn) 首先對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行診斷，提出改進(jìn)設(shè)計(jì)的方向和關(guān)鍵點(diǎn)； 以氯氣日產(chǎn)量進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；完善上述尾氣吸收、處理、排放的 自動(dòng)控制系統(tǒng)； 明確系統(tǒng)運(yùn)行模式， 考

9、慮系統(tǒng)正常轉(zhuǎn)料和故障狀 況下系統(tǒng)處理能力，系統(tǒng)處理冗余度不小于30%；盡可能利用現(xiàn)有設(shè)備及管線(xiàn)； 尾氣中氯含量排放驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定， 在滿(mǎn)足低于國(guó) 家排放標(biāo)準(zhǔn)值 1/3 的前提下，應(yīng)使周界氯不可嗅。6 改造后的工藝流程 模式一：石灰漿作為吸收液，產(chǎn)物為氯化鈣。 含氯氣的尾氣一部分通過(guò)一級(jí)、 二級(jí)吸收塔處理產(chǎn)生的物質(zhì) 外運(yùn)或進(jìn)行深加工， 另一部分經(jīng)過(guò)蒸汽催化劑處理進(jìn)入三級(jí)吸收 裝置，三級(jí)吸收裝置內(nèi)設(shè)應(yīng)急鼓風(fēng)設(shè)施，加入Na2CO3或NaOH容液，產(chǎn)生的吸收液可用于污水處理。模式二：石灰漿作為吸收液，產(chǎn)物為漂白粉（漂白精）。含氯氣的尾氣經(jīng)過(guò)一二級(jí)吸收塔進(jìn)入除霧室產(chǎn)生反應(yīng)物可 用于污水處理，剩余物質(zhì)進(jìn)入到三級(jí)吸收裝置，進(jìn)入高 25 米的 新排氣塔，在三級(jí)吸收裝置里通過(guò)應(yīng)急鼓風(fēng)裝置，加入 Na2CO3 或NaOH容液，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)內(nèi)的吸收裝置處理產(chǎn)生漂白粉，用于污 水處理。7 結(jié)語(yǔ)1）隨著公司的發(fā)展