一種廢氯氣的吸收劑及配制方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種廢氯氣的吸收劑及配制方法。吸收劑為FeSO4溶液，是由硫酸法鈦白粉廠產生的FeSO4·7H2O(綠礬)廢渣或者FeSO4·7H2O(綠礬)廢渣經過進一步加工成的FeSO4·H2O溶于水中配制而成。吸收劑的FeSO4濃度值為0.1-27wt％，最佳濃度值為20-27wt％。本吸收劑不但吸收廢氯氣的效率高，廢氯氣處理系統(tǒng)設備不易堵塞，而且可以達到以廢治廢的效果，工藝流程簡單，生產成本低，可廣泛應用于各種含氯氣的廢氣處理。
【專利說明】一種廢氯氣的吸收劑及配制方法
[0001]本發(fā)明涉及一種廢氯氣的吸收劑及配制方法。
[0002]在海綿鈦、四氯化鈦、氯化鈦白的氯化作業(yè)，氯化鎂、氯化鈉電解作業(yè)，氯酸鹽、高氯酸鹽電解作業(yè)等生產過程中，都會產生大量的含氯氣的廢氣，這種廢氣中的氯氣通常稱為廢氯氣。由于氯氣屬于劇毒物質，必須經過處理，達標后才能排放。目前，對上述廢氯氣的處理可以用Ca(OH)2乳液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、FeCl2溶液等吸收劑噴淋，氯氣與它們發(fā)生反應生成鹽類物質，從而達到除去廢氯氣的目的。采用0&(0!1)2乳液作為廢氯氣的吸收齊U，由于Ca(OH)2對氯氣的吸收率低，一般用于處理濃度低的廢氯氣，同時，Ca(OH)2乳液中有較多的不溶物，容易堵塞設備；采用FeCl2溶液作為廢氯氣的吸收劑，F(xiàn)eCl2是采用鐵屑加鹽酸制得，成本很高；采用Na2CO3溶液作為廢氯氣的吸收劑，由于Na2CO3的溶解度曲線很復雜，隨著溫度的變化容易結晶堵塞設備。目前，大多數(shù)廠家都采用濃度為10-15Wt%左右的NaOH溶液作為廢氯氣的吸收劑，但一方面，NaOH的價格較高，另一方面，廢氣中含有CO2時，NaOH與CO2反應生成的Na2CO3容易結晶堵塞設備，影響生產。
[0003]本發(fā)明的目的是尋找一種既原料便宜、溶解度大、吸收氯氣效率高，又在處理廢氯氣時原料和反應生成物不堵塞設備的吸收劑。
[0004]發(fā)明人經過大量篩選選定了 FeSO4溶液作為廢氯氣的吸收劑。該吸收劑是用硫酸法鈦白粉廠產生的FeSO4.7H20(綠礬)廢渣，或者FeSO4.7H20(綠礬)廢渣經過進一步加工成的FeSO4.H2O溶于水中配制而成。
[0005]本廢氯氣吸收劑的FeSO4濃度值為0.l_27wt%。
[0006]本廢氯氣吸收劑的FeSO4最佳濃度值為20—27wt%。
[0007]本廢氯氣吸收劑的配制方法有兩種:
[0008]方法1:在專門的溶解槽中配制。按所需廢氯氣吸收劑的濃度及重量計算出所需水的重量和FeSO4.7H20或FeSO4.H2O的重量，先將水加入溶解槽并加熱，然后加入FeSO4.7H20 或 FeSO4.H2O 并攪拌，使 FeSO4.7H20 或 FeSO4.H2O 完全溶解劑即可。
[0009]方法2:直接在廢氯氣吸收劑循環(huán)槽中配制。在廢氯氣吸收劑循環(huán)泵入口加上過濾器，按所需廢氯氣吸收劑的濃度及重量計算出所需水的重量和FeSO4.7H20或FeSO4.H2O的重量，先將水加入吸收劑循環(huán)槽，然后加入FeSO4.7Η20或FeSO4 -H2O并攪拌10分鐘以上即可使用。
[0010]本廢氯氣吸收劑吸收氯氣的化學機理是:由于氯氣具有強氧化性，F(xiàn)eSO4溶液中的Fe2+很容易被氯氣氧化成Fe3+。氯氣與FeSO4反應生成FeClSO4,該反應是放熱反應。其化學反應方程式如下:
[0011]2FeS04+Cl==2FeClS04(方程式-1)
[0012]FeClSO4S溶于水，其溶解度隨著溫度的升高而增大。在相同條件下，F(xiàn)eClSO4的溶解度大于FeSO4,生成物FeClSO4不會結晶；本廢氯氣吸收劑在淋洗廢氯氣時，不與廢氣中的其它氣體發(fā)生反應。因此，本廢氯氣吸收劑在淋洗廢氯氣時，廢氣處理系統(tǒng)設備不易堵塞。60°C時，F(xiàn)eSO4在水中的溶解度最大，為37.99克/ 100克，0_60°C時，F(xiàn)eSO4在水中的溶解度隨作溫度的升高而增大，60—100°C時，F(xiàn)eSO4在水中的溶解度隨作溫度的升高而減小。相同溫度下，濃度為20-27被％的？必04溶液對氯氣的吸收率與10-15被％的似0!1溶液相當。國內硫酸法鈦白粉廠每生產I噸鈦白粉，會產生3.5—4.2噸FeSO4.7H20(綠礬)廢渣，綜合利用較少，大量堆放在渣場，這成了硫酸法鈦白粉工業(yè)的沉重負擔。因此，采用硫酸法鈦白粉廠的副產物FeSO4.7H20(綠礬)廢渣或者FeSO4.H2O配制成溶液作為廢氯氣的吸收劑，不但吸收廢氯氣的效率高，廢氯氣處理系統(tǒng)設備不易堵塞，而且可以達到以廢治廢的效果，生產成本很低。
[0013]FeClSO4的水溶液對玻璃鋼、PVC塑料等材料不腐蝕；FeClS04的水溶液呈酸性，可以用堿性物質如:Na0H、Na2C03、Ca (OH)2等進行中和處理。特別是用Ca (OH) 2進行中和處理，Ca(OH)2的原料易得、存放方便、價格低，其工藝流程短，操作簡單。
[0014]下面結合實施例詳述本發(fā)明。
[0015]實施例1:用FeSO4.7H20(綠礬)配制20噸左右濃度為27wt%左右的FeSO4溶液。經計算，需水約10噸，F(xiàn)eSO4.7Η20(綠礬)10約噸。在30米3的玻璃鋼槽中加入10噸水，向水中通入蒸汽，然后向水中加入10噸FeSO4.7Η20(綠礬)并攪拌，保持溶液的溫度在60°C左右，F(xiàn)eSO4.7H20完全溶解后，可得到20噸左右、濃度為27wt%左右的FeS04溶液。將該溶液用耐腐蝕泵抽入廢氯氣吸收劑循環(huán)槽中即可使用。
[0016]實施例2:用FeSO4 -H2O配制19.6噸左右濃度為25wt%左右的FeSO4溶液。經計算，需水約14噸、FeSO4.H205.6噸。在30米3的玻璃鋼槽中加入14噸水，向水中通入蒸汽，然后向水中加入5.6噸FeSO4.H2O并攪拌，保持溶液的溫度在60°C左右，F(xiàn)eSO4.H2O完全溶解后，可得到19.6噸左右、濃度為25wt%左右的FeSO4溶液。將該溶液用耐腐蝕泵抽入廢氯氣吸收劑循環(huán)槽中即可使用。
[0017]實施例3:用FeSO4.7H20(綠礬)直接在廢氯氣吸收劑循環(huán)槽中配制FeSO4溶液。在廢氯氣吸收劑循環(huán)槽的循環(huán)泵進液口加上過濾器，根據(jù)所需要吸收劑的重量，計算所需的水和FeSO4.7Η20(綠礬)的重量，用計量泵或計量槽向循環(huán)槽中加入所需要的水，然后向水中加入所需的FeSO4.7Η20(綠礬)并攪拌10分鐘后，即可啟動循環(huán)泵使用吸收劑吸收廢氯氣，隨著溶液不斷吸收廢氯氣，氯氣與FeSO4反應放出的熱逐漸將FeSO4.7Η20完全溶解。
[0018]實施例4:用FeSO4.H2O直接在廢氯氣吸收劑循環(huán)槽中配制FeSO4溶液。在廢氯氣吸收劑循環(huán)槽的循環(huán)泵進液口加上過濾器，根據(jù)所需要吸收劑的重量，計算所需的水和FeSO4 * H2O的重量，用計量泵或計量槽向循環(huán)槽中加入所需要的水，然后向水中加入所需的FeSO4.H2O并攪拌10分鐘后，即可啟動循環(huán)泵使用吸收劑吸收廢氯氣，隨著溶液不斷吸收廢氯氣，氯氣與FeSO4反應放出的熱逐漸將FeSO4.H2O完全溶解。
【權利要求】
1.一種廢氯氣的吸收劑，其特征是:該吸收劑為FeSO4溶液。
2.根據(jù)權利要求1所述的吸收劑，其特征是:吸收劑是由硫酸法鈦白粉廠產生的FeSO4.7H20(綠礬)廢渣或者FeSO4.7H20(綠礬)廢渣經過進一步加工成的FeSO4.H2O溶于水中配制而成。
3.根據(jù)權利要求1所述的吸收劑，其特征是=FeSO4濃度值為0.l-27wt%。
4.根據(jù)權利要求1所述的吸收劑，其特征是=FeSO4最佳濃度值為20—27wt%。
5.一種廢氯氣的吸收劑配制方法，其特征是:根據(jù)所需吸收劑的濃度和重量，計算所需要的水的重量和FeSO4.7H20或FeSO4.H2O的重量，然后將FeSO4.7H20或FeSO4.H2O加入水中，在加熱和攪拌的條件下，使FeSO4.7H20或FeSO4.H2O溶解于水中。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征是:吸收劑可以在專用的配制槽中加熱溶解配制，也可以直接在吸收劑循環(huán)槽中利用吸收劑吸收廢氯氣產生的反應熱來溶解配制。
【文檔編號】B01D53/68GK104511238SQ201310488671
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權日:2013年9月30日
【發(fā)明者】斯小齡 申請人:斯小齡