唐銀宏
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氯具有強烈的刺激性氣味,在1m3的空氣中所允許的最大含量為1mg,超過此含量將使人體中毒。在與氯有關的工藝部門中,例如鹽酸,PVC的合成,金屬氯的過濾以及用氯化金屬鹽進行的電泳中,氯氣的泄漏和含氯氣體的污染很容易威脅員工的生命,并且處于最重要的位置。
實驗方法:摸索各種反應條件,篩選出其中的最佳反應條件。小型實驗在化工廠的分析間進行,采用氯氣鋼瓶承裝氯氣,由電解車間配合進行。
圖1 氯氣洗手小型試驗裝飾示意圖
將軟管連接到氯氣瓶,然后連接陀螺儀,然后連接到三通管。這兩個出口分別連接到裝有吸液的兩個單獨的吸收瓶的入口噴嘴,并且其中一個置于便攜式氯報警器從吸瓶的出口放置。用不同濃度的NaOH,Na2SO3,NaOH和Na2SO3配制的混合溶液用作吸收劑,將250ml吸收劑材料分別放入吸收瓶中,并在規(guī)則的氯氣流量下進行吸收實驗。當吸收液達到飽和時,尾氣管道中的氯氣報警器會在氯氣質量濃度達到1mg / m3時自動提醒吸收器,并記錄吸收液的飽和時間和溫度。
質量濃度為180g每升的是Na2SO3溶液的飽和,也就是說42mol每升。Na2SO3在常規(guī)選取中吸收劑濃度為1.2mol每升也就是13%,以避免在實際使用中由于吸收劑的結晶而堵塞霧化器和吸收塔設施。選擇三種不同的移液器氫氧化鈉(SH),亞硫酸鈉(SS),氫氧化鈉和亞硫酸鈉復合溶液(SHS),氯氣由氯氣鋼瓶提供,減壓后控制氯氣流量到4.5L/min時,吸收過程中的原位測試的并行實驗請參見表1。公式(1)和(2)是該過程的反應方程式。
通過式1可以得出,有3種吸收溶液可以吸收氯氣并且還可以用氯離子的形式存在溶液里。氫氧化鈉溶液250ML其濃度是2.4mol/L,0.6mol的吸收,在一定的數(shù)據(jù)上液氯離子質量濃度是170.4克每升,但是硫酸根質量的濃度是0。氯酸根的質量濃度為4.91克每升在這次的實驗中。換算成氯離子質量濃度10.38g/L,(114.59+10.38)×100% ÷170.4=73.3%。
如果根據(jù)式(3)將氯還原并被亞硫酸鈉溶液吸收,則在250mL的13%亞硫酸鈉溶液(濃度為1.2mol / L)中的氯吸收理論值為0.3mol,理論質量為氯離子濃度為85.2克/升。硫酸鈉的理論質量濃度為170.4g / L。氯的轉化和吸收效率為64.3885.2x100%=75.5%。在吸收反應期間,溶液的pH值迅速降低,并在飽和時降至約1。結果表明,在此過程中會產生酸。
SHS吸收劑中Na2SO3和NaOH的經濟合理比例是吸收劑是否經濟有效的主要依據(jù)。氯進入SHS吸收塔后,首先與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉,然后將生成的次氯酸鈉與硫酸鈉進行氧化還原反應。從理論上講,吸收劑中氫氧化鈉與亞硫酸鈉的摩爾比應為2:1。但是,如果氯和二氧化硫在水性環(huán)境中直接反應,則會降低NaOH的質量濃度要求。過量的氫氧化鈉將導致次氯酸鈉的保留,而過量的亞硫酸鈉將導致二氧化硫的二次污染。因此,有必要研究兩種吸附劑的比例。該實驗的結果將來可用于將母液適當稀釋為亞硫酸鈉,并將其與適量的苛性鈉混合以減少氯的吸收。
綜上,本文使用模擬堿性硫酸鈉生產廢液來減少氯及其吸收,發(fā)現(xiàn)吸收后的氣體中是否含有氯警報,并分析吸附尾液中的次氯酸鹽以檢測吸收和化學物質的影響,在不同的氫氧化鈉和亞硫酸鈉摩爾比的條件下,吸收氯后,尾吸收液的穩(wěn)定性,氯離子的質量濃度,硫酸鈉,殘留的亞硫酸鹽和次氯酸鹽的質量濃度。結果表明,吸收了堿式亞硫酸鈉廢液后的尾液不再含有次氯酸鹽,有效避免了氯的二次污染,達到了廢物處理的目的。
表1 不同吸收劑的氯氣吸收現(xiàn)場數(shù)據(jù)