碱性亚硫酸钠解决氯气二次污染的工艺研究

唐银宏

重庆飞华环保科技有限责任公司 重庆 401220

氯具有强烈的刺激性气味，在1m3的空气中所允许的最大含量为1mg，超过此含量将使人体中毒。在与氯有关的工艺部门中，例如盐酸，PVC的合成，金属氯的过滤以及用氯化金属盐进行的电泳中，氯气的泄漏和含氯气体的污染很容易威胁员工的生命，并且处于最重要的位置。

1 实验材料及方法

实验方法：摸索各种反应条件，筛选出其中的最佳反应条件。小型实验在化工厂的分析间进行，采用氯气钢瓶承装氯气，由电解车间配合进行。

图1 氯气洗手小型试验装饰示意图

将软管连接到氯气瓶，然后连接陀螺仪，然后连接到三通管。这两个出口分别连接到装有吸液的两个单独的吸收瓶的入口喷嘴，并且其中一个置于便携式氯报警器从吸瓶的出口放置。用不同浓度的NaOH，Na2SO3，NaOH和Na2SO3配制的混合溶液用作吸收剂，将250ml吸收剂材料分别放入吸收瓶中，并在规则的氯气流量下进行吸收实验。当吸收液达到饱和时，尾气管道中的氯气报警器会在氯气质量浓度达到1mg / m3时自动提醒吸收器，并记录吸收液的饱和时间和温度。

2 实验结果与数据分析

2.1 不同吸收剂吸收性能对比实验

质量浓度为180g每升的是Na2SO3溶液的饱和，也就是说42mol每升。Na2SO3在常规选取中吸收剂浓度为1.2mol每升也就是13%，以避免在实际使用中由于吸收剂的结晶而堵塞雾化器和吸收塔设施。选择三种不同的移液器氢氧化钠（SH），亚硫酸钠（SS），氢氧化钠和亚硫酸钠复合溶液（SHS），氯气由氯气钢瓶提供，减压后控制氯气流量到4.5L/min时，吸收过程中的原位测试的并行实验请参见表1。公式（1）和（2）是该过程的反应方程式。

通过式1可以得出，有3种吸收溶液可以吸收氯气并且还可以用氯离子的形式存在溶液里。氢氧化钠溶液250ML其浓度是2.4mol/L，0.6mol的吸收，在一定的数据上液氯离子质量浓度是170.4克每升，但是硫酸根质量的浓度是0。氯酸根的质量浓度为4.91克每升在这次的实验中。换算成氯离子质量浓度10.38g/L，（114.59+10.38）×100% ÷170.4=73.3%。

如果根据式（3）将氯还原并被亚硫酸钠溶液吸收，则在250mL的13%亚硫酸钠溶液（浓度为1.2mol / L）中的氯吸收理论值为0.3mol，理论质量为氯离子浓度为85.2克/升。硫酸钠的理论质量浓度为170.4g / L。氯的转化和吸收效率为64.3885.2x100%=75.5%。在吸收反应期间，溶液的pH值迅速降低，并在饱和时降至约1。结果表明，在此过程中会产生酸。

2.2 SHS吸收剂氢氧化钠最佳用量优化

SHS吸收剂中Na2SO3和NaOH的经济合理比例是吸收剂是否经济有效的主要依据。氯进入SHS吸收塔后，首先与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，然后将生成的次氯酸钠与硫酸钠进行氧化还原反应。从理论上讲，吸收剂中氢氧化钠与亚硫酸钠的摩尔比应为2:1。但是，如果氯和二氧化硫在水性环境中直接反应，则会降低NaOH的质量浓度要求。过量的氢氧化钠将导致次氯酸钠的保留，而过量的亚硫酸钠将导致二氧化硫的二次污染。因此，有必要研究两种吸附剂的比例。该实验的结果将来可用于将母液适当稀释为亚硫酸钠，并将其与适量的苛性钠混合以减少氯的吸收。

3 结语

综上，本文使用模拟碱性硫酸钠生产废液来减少氯及其吸收，发现吸收后的气体中是否含有氯警报，并分析吸附尾液中的次氯酸盐以检测吸收和化学物质的影响，在不同的氢氧化钠和亚硫酸钠摩尔比的条件下，吸收氯后，尾吸收液的稳定性，氯离子的质量浓度，硫酸钠，残留的亚硫酸盐和次氯酸盐的质量浓度。结果表明，吸收了碱式亚硫酸钠废液后的尾液不再含有次氯酸盐，有效避免了氯的二次污染，达到了废物处理的目的。

表1 不同吸收剂的氯气吸收现场数据