[發(fā)明專利]用活性碳纖維吸附—催化功能處理含氯廢氣的新工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010537309.6
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN102000502A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 王新文;李志強
• 申請（專利權）人: 白銀有色集團股份有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/68
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 馬英

技術領域

本發(fā)明涉及一種含氯廢氣的處理工藝，尤其指一種在氯化冶金、氯堿工業(yè)生產中用活性碳纖維（即ACF）材料的吸附—催化轉化功能處理含氯廢氣的新工藝。

背景技術

在氯化冶金、氯堿工業(yè)生產過程中，會產生含氯廢氣。含氯廢氣是一種嚴重污染物，近年來由于含氯廢氣泄露所造成的經(jīng)濟人員損失在世界各地時有發(fā)生。在第一次世界大戰(zhàn)中，含氯氣體被當做毒氣在戰(zhàn)爭中使用，所以說含氯廢氣污染源的治理是一項很有難度的世界課題。

常見的的含氯廢氣治理方法有：水吸收法、堿液吸收法、溶劑吸收法、固體吸收解析法、氯化亞鐵吸收法、聯(lián)合處理法，活性炭吸附—催化轉化法等，各種處理方法的具體優(yōu)缺點見表1。用活性碳吸附—催化轉化法處理含氯廢氣是一種新方法，該工藝的特點是活性炭既是吸附劑，又是催化劑，回收所得的稀鹽酸還會返回生產使用。但是，活性炭在使用一段時間以后，必須在800~1000^oC條件下活化再生，以恢復活性碳的吸附催化活性，因而提高了現(xiàn)場使用成本。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種用活性碳纖維材料的吸附—催化轉化功能處理含氯廢氣制取稀鹽酸的新工藝，從而實現(xiàn)氯元素的循環(huán)使用。

所采用的技術方案為：一種用活性碳纖維吸附—催化功能處理含氯廢氣的新工藝，它的工藝流程如下：首先將活性碳纖維裝入吸收塔，填裝厚度為600～800mm，使2.0~10.0?g/Nm³含氯廢氣以40～100?L/min的流速進入增濕塔后，溫度達到45～55oC?、濕度為60～65?g/m³時再泵入吸收塔，進行吸附—催化轉化過程，經(jīng)處理后的含氯廢氣經(jīng)鋪沫器鋪沫后達標排放，排出的達標含氯廢氣每半小時取樣分析檢測一次，當處理后所排放的含氯廢氣濃度達到0.05~0.3?g/Nm³，就視為吸附容量飽和；其中活性碳纖維吸附的氯氣，在工況條件下已被催化轉化為氯化氫溶液，它吸附在活性碳纖維的微孔中，當活性碳纖維工作容量趨于飽和時，被吸附的稀鹽酸需解析出來，該解析方法是：將飽和的活性碳纖維先用95oC熱蒸汽再生30分鐘，然后用50oC熱水洗滌三次，每次洗滌使用熱水2~3升，洗滌所得水溶液分析鹽酸濃度。

表1??部分國家含氯廢氣處理方法匯編

本發(fā)明的試驗分析如下：

1、??????????試驗藥品：A—20型活性碳纖維，氯氣；

首先將氯氣配置成與生產現(xiàn)場含氯廢氣理化指標基本一致的含氯廢氣，具體結果見表2：

表2：????含氯廢氣配氣濃度

2、試驗原理：將活性碳纖維裝入吸收塔后，所配置的含氯廢氣進入增濕塔、再泵入吸收塔，進行吸附，催化轉化過程，經(jīng)處理后的含氯廢氣經(jīng)鋪沫器鋪沫后達標排放。其吸附—催化轉化反應式為：

3、試驗結果：廢氣流量對于吸收效率影響。廢氣流量對于吸收效率、吸收時間的影響，具體結果見附圖1。圖中：1曲線的流量為40L/min，2曲線的流量為60L/min，3曲線的流量為80L/min，4曲線的流量為100L/min。

從圖1可以看出：含氯廢氣通過吸收塔的流量在40L/min時，對于廢氣的凈化效率達到90%以上，對于廢氣的吸附工作時間為4～5小時左右，之后，ACF吸附—催化轉化處理后排放的含氯廢氣的濃度經(jīng)分析達到0.05~0.3?g/Nm³時，就視為ACF吸附工作容量飽和。

4、稀鹽酸解析方法：

?????ACF吸附的氯氣，在一定溫度和濕度條件下，已被催化轉化成氯化氫溶液，它被吸附在ACF的微孔中，當ACF工作容量趨于飽和之后，被吸附的稀鹽酸需解析出來。其解析方法是：A法，先用95⁰C熱蒸汽再生30分鐘，然后用50⁰C熱水2~3升洗滌三次，洗滌所得水溶液分析鹽酸濃度；B法，操作過程與前面剛好相反，即先用50⁰C熱水洗滌三次，然后用實驗室95⁰C熱蒸汽再生30分鐘，洗滌所得水溶液分析鹽酸濃度。

從表3可以看出，雖然兩種解析方法解析率均大于98%。但是A法優(yōu)越，熱水洗滌液可以得到75.5g/L左右的稀鹽酸，可以直接在生產中回用。而B法僅得到工業(yè)上無使用價值的低濃度稀鹽酸，濃度在7.5~12.61g/L。

表3?????稀鹽酸解析實驗結果

從上述試驗結果可以看出，ACF的解析過程條件簡單易行，解析要求條件較低，易于在工業(yè)中實踐。?????

5、確定最佳試驗條件：