李佳欣 徐紅納（牡丹江醫(yī)學(xué)院，黑龍江 牡丹江157011）

隨著社會的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，人們對于環(huán)境和安全問題的重視程度隨之提高，這給化工制藥行業(yè)提出了更高的要求。對于化工制藥領(lǐng)域而言，其雖然給人們提供了藥物支持，但是其在生產(chǎn)過程中，會出現(xiàn)一些殘?jiān)?，一旦殘?jiān)幚聿坏轿唬蜁梢恍┯卸居泻Φ臍怏w，給人們的生命安全構(gòu)成威脅。因此，在化工制藥過程中，必須要加強(qiáng)對殘?jiān)幚砉ぷ鞯闹匾暎ㄟ^采取一系列手段，使得殘?jiān)贌浞?，減少有毒有害氣體的排放，進(jìn)而給人們的人身安全提供必要保障。

1實(shí)驗(yàn)裝置及方法分析

本次研究中所采用的反應(yīng)器為石英玻璃管，中間含有耐高溫的陶瓷砂芯，溫控裝置為熱電偶溫控儀，反應(yīng)中所需的空氣來自于空氣鋼瓶，尾氣吸收裝置中主要成本是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH，樣品取自于某化工制藥廠的半固體黑色殘?jiān)趯堅(jiān)M(jìn)行化學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)，其含有大量的有機(jī)氯化物，在進(jìn)行氯化氫氣體測量前，先對樣品進(jìn)行去水化處理，然后放置于恒溫箱中進(jìn)行干燥處理，研磨至顆粒狀備用。

先稱取適量的樣品殘?jiān)尤氲椒磻?yīng)器陶瓷砂芯上，通過外部的陶瓷加熱管進(jìn)行加熱處理，然后通過熱電偶溫控儀進(jìn)行反應(yīng)溫度的調(diào)控，確保其處于規(guī)范狀態(tài)。反應(yīng)中所需的氧氣來自于空氣鋼瓶，其從石英管下部通入，反應(yīng)尾氣從石英管上部排放至尾氣吸收裝置，尾氣吸收裝置主要是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH，樣品中所釋放的氯化氫氣體會被NaOH 所吸收，在吸收后通過色譜分析可以進(jìn)行定量分析，計(jì)算樣品釋放氯化氫的量。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 溫度對殘?jiān)鼧悠分新然瘹渖闪康挠绊?/h3>

在實(shí)驗(yàn)過程中將反應(yīng)溫度提升速率控制在10℃/min,同時(shí)需要確保體系中空氣流動速率為100mL/min，并且安排工作人員對不同溫度下氯化氫釋放量進(jìn)行記錄和整理。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)體系溫度達(dá)到450℃時(shí)，殘?jiān)鼧悠烽_始釋放氯化氫氣體，隨著體系溫度的不斷上升，氯化氫氣體的釋放量呈現(xiàn)增高的趨勢，當(dāng)溫度達(dá)到550℃-600℃時(shí)，體系中氯化氫釋放濃度最大，后續(xù)隨著體系溫度的升高，氯化氫氣體的釋放量出現(xiàn)降低的趨勢，當(dāng)溫度達(dá)到750℃時(shí)，反應(yīng)基本停止，此時(shí)殘?jiān)鼧悠分胁辉籴尫怕然瘹錃怏w。此時(shí)通過對殘?jiān)鼧悠贩磻?yīng)后承重發(fā)現(xiàn)，其殘?jiān)鼰嶙茰p率達(dá)到78%，可見殘?jiān)鼧悠分械穆然巨D(zhuǎn)化為氯化氫氣體。

2.2吸收劑對固氯效果的影響

本次研究中起到固氯效果的吸收劑主要氧化鈣（CaO）和碳酸鈣（CaCO3）兩種，其主要的固氯原理如下：

在上述反應(yīng)中，對于氧化鈣的固氯反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)；而對于碳酸鈣的固氯反應(yīng)，當(dāng)體系溫度達(dá)到700℃時(shí)，由于樣品不會再釋放氯化氫氣體，所以碳酸鈣會直接進(jìn)行分解反應(yīng)，反應(yīng)如下：

在本次實(shí)驗(yàn)中，其中對于碳酸鈣吸收劑而言，當(dāng)體系溫度在700℃以下時(shí)，可以認(rèn)為是碳酸鈣直接與氯化氫氣體發(fā)生固氯反應(yīng)，以達(dá)到實(shí)質(zhì)性的固氯效果。為了研究兩種吸收劑的固氯效果，實(shí)驗(yàn)中要對不同吸收劑與殘?jiān)|(zhì)量比進(jìn)行效果分析和判斷。在實(shí)驗(yàn)中同樣控制空氣流動速率為100mL/min，升溫速率為10℃/min，當(dāng)體系溫度達(dá)到氯化氫氣體釋放濃度最大時(shí)（650℃），保持恒溫反應(yīng)10min，然后計(jì)算不同吸收劑與殘?jiān)鼧悠焚|(zhì)量比值。

由此可知，隨著吸收劑和樣品比值的逐漸增加，氧化鈣的固氯效果更加理想，其中當(dāng)二者比值達(dá)到0.8左右時(shí)，氧化鈣吸收劑的固氯效果可以達(dá)到98%左右。而對于碳酸鈣吸收劑而言，當(dāng)其與樣品比值達(dá)到2.0 左右時(shí)，固氯效果最佳，固氯率達(dá)到77%左右。而對于兩種吸收劑而言，其固氯效果達(dá)到最佳后，隨著著固氯劑／殘?jiān)|(zhì)量比的繼續(xù)增加，固氯效果不會再發(fā)生變化，而是趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3溫度對固氯效果的影響

將吸收劑參數(shù)設(shè)定為最佳狀態(tài)，即氧化鈣、碳酸鈣與樣品質(zhì)量比分別為0.8、2.0，在這種情況下進(jìn)行溫度對固氯效果影響的實(shí)驗(yàn)分析，詳細(xì)如下：首先需要將實(shí)驗(yàn)條件設(shè)定在規(guī)范狀態(tài)下，即空氣流動速率為100mL/min，升溫速率為10℃/min。由此可知，當(dāng)體系溫度在550℃-650℃左右時(shí)，此時(shí)體系中氯化氫濃度相對較低，證明兩種吸收劑具有良好的固氯效果。但是隨著溫度的繼續(xù)升高，體系中氯化氫的濃度不斷增加，證明吸收劑的固氯效果開始呈現(xiàn)降低趨勢，尤其是當(dāng)體系溫度達(dá)到700℃以后，固氯效果更差，造成這種問題的原因一方面是由于吸收劑氧化鈣固氯反應(yīng)中發(fā)生了可逆反應(yīng)所致，另一方面是碳酸鈣吸收劑在溫度達(dá)到700℃以后時(shí)，發(fā)生了自身分解反應(yīng)，導(dǎo)致固氯效果降低。由此可見，要想達(dá)到理想的固氯效果，必須要綜合考慮吸收劑和溫度等多方面因素，確保各項(xiàng)參數(shù)處于最優(yōu)狀態(tài)。

2.4木屑對固氯效果的影響

在本次實(shí)驗(yàn)中，為了提升殘?jiān)鼧悠返臒嶂岛涂扇夹裕x擇木屑作為助燃劑，所以木屑會對固氯效果產(chǎn)生一定程度的影響。對于木屑而言，其作為一種固體廢棄物燃料，其熱值是殘?jiān)鼧悠窡嶂档?倍左右，同時(shí)其燃燒溫度較低，所以特別適用于本次試驗(yàn)中的助燃劑。在研究木屑對固氯效果的影響前，同樣需要設(shè)定相關(guān)的參數(shù)，即在空氣流動速率為100mL/min，升溫速率為10℃/min 時(shí)，分析樣品／木屑／氧化鈣比值為1：3：0.8 和樣品／木屑／碳酸鈣比值為1：2：3時(shí)的固氯效果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，在體系中加入一定比例的木屑助燃劑后，混合物熱值得到有效提升，此時(shí)吸收劑的固氯效果同樣十分良好，即前者固氯率達(dá)到97%左右（氧化鈣），后者固氯率達(dá)到76%左右（碳酸鈣）。通過分析發(fā)現(xiàn)，殘?jiān)屑尤肽拘己髮搪鹊挠绊懻J(rèn)為是，木屑熱解過程的兩個(gè)峰值分別在溫度340℃和450℃，低于殘?jiān)鼰岱纸夥逯党霈F(xiàn)的溫度560℃，故混合物在加熱過程中木屑先于殘?jiān)纸?，木屑分解產(chǎn)生的熱量使得殘?jiān)植繙囟冗^熱，促進(jìn)了殘?jiān)姆纸?。而殘?jiān)w溫度還較低，這樣就有利于氣固吸收反應(yīng)的進(jìn)行。

3 結(jié)語

綜上所述，在化工制藥過程中會生成一定的殘?jiān)?，這些殘?jiān)泻械穆仍?，在焚燒處理后會生成氯化氫氣體，對環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此，需要應(yīng)用相關(guān)措施進(jìn)行固氯處理，本次對固氯試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，為了有效提升固氯效果，必須要綜合考慮溫度、吸收劑以及助燃劑等的影響，確保固氯效果達(dá)到最佳，從而確?；ぶ扑幍陌踩?。