对氯碱厂紧急停车时溢出氯的吸收处理
姬晓娜 ,黄春晓 ,方改霞
(河南城建高等专科学校市政系 ,河南 平顶山 467001)
摘要 :本文针对因对氯气泄漏而造成的危害提出了可行的处理
及实际应用时的一些建议。
关键词 :氯碱生产 ;泄漏 ;吸收速率
氯碱企业通过电解食盐水来生产氯气和烧碱 ,是
污染事故发生频率较高的行业之一。氯气的泄漏污
染是氯碱企业常见的污染之一 ,发生的原因一般有
二 :一是管道阀门破损发生氯气泄漏 ;二是突然停电
引起氯气泄漏。
氯碱企业在正常生产中 ,大多仅有极少量氯气漏
出 ,但如果突然停电 ,就会造成一定量的氯气泄漏外
溢 ,造成污染事故 ,甚至是人员伤亡。笔者结合自己
的所学知识和十多年的工作经验 ,并参考林州市环保
监测站提供的
,提出了一种在紧急停车时对溢出
氯的处理方案 ,供大家参考。
1 处理方案
1. 1 紧急停车时 ,故氯气溢出的部位。当发生紧急
停电事故时 ,电解槽滞后停车 ,还要产生一部分氯气 ,
但氯气泵已经停止运转 ,使得电解槽至氯气泵之间氯
气压力急剧增大 ,导致氯气溢出。
1. 2 处理方案。在氯气泵出口安装电磁式阀门 ,在
突发性停电事故下迅速关闭截流下段工序到泵出口
的氯气 ,在泵前总管处设立吸收处理塔两台 ,串联使
用 ,用碱液吸收封闭的氯气。在碱液高位槽与喷淋吸
收塔之间安装电磁阀 ,使它在停电时自动打开 ,这样
氯气总管内压力逐步增大的氯气通过水封进入吸收
塔 ,被碱液吸收。碱液吸收塔中使用过的废碱液还可
返回盐水车间回收使用。处理方案流程如图所示。
氯气吸收处理工艺图
1. 3 工艺参数
1. 3. 1 碱液浓度 :氯气极易溶于水和碱溶液 ,为加快
氯气吸收速度 , 考虑使用方便 , 我们选用 30 %的
NaOH溶液为吸收液。
1. 3. 2 喷淋吸收塔高 6m ,内径 0. 3m ,内设 6 层塔
板 ,并填充填料。
1. 3. 3 吸收速率。Cl2 与 NaOH 溶液反应速率极大
(称为飞速反应) ,因此 ,吸收速率很快 ,反应在瞬时完
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成 ,在气液界面 , Cl2 与 NaOH 的浓度几乎为零 ,整个
吸收速度由 Cl2 扩散速度率决定。
1. 3. 4 实际吸收效果。林州市氯碱厂过去曾多次因
停电发生氯气污染事故。该厂位于林州市城郊席家
洼 ,是年产烧碱 10000t、液氯 7082t、盐酸 5600t 的中型
氯碱企业 ,生产工艺上采用金属阳极槽、可控硅整流
器、钛质冷却器、石墨膜式吸收塔等关键设备 ,生产技
术比较先进。该厂采用该方法处理吸收氯气 ,为确保
完全吸收 ,设计中加入了吸收溶液绝对量为 1000l ,设
置两台吸收塔串联使用 ,每塔设置 6 层塔板 ,内填耐
酸碱树脂填料 ,保证碱液对 Cl2 有充分的接触吸收时
间。经两次停电事故取样检测 ,结果如下表 :
表
次 别 停电前吸收液 Cl
- 浓度
(mg/ l)
停电后吸收液 Cl - 浓度
(mg/ l) 吸收量
(kg)
1 380 10800 10. 42
2 10800 20860 10. 06
2 结论和建议
2. 1 采用 NaOH 溶液吸收处理紧急停车时产生的
Cl2 ,在理论上完全可行 ,在实际应用上效果较好 ,比
较好地解决了氯碱厂紧急停车时氯气污染问题。
2. 2 林州市氯碱厂采用 16 型金属阳极电解槽 ,运行
槽数为 22 台 ,经林州市环境监测站测定 ,每次停电 ,
每槽平均年产生 Cl20. 45kg ,共滞后产生氯气约 10kg ,
比许多资料介绍的 3kg 多出 7kg ,为环境影响评价和
污染治理提供了依据。
2. 3 建议 1 号、2 号吸收塔的吸收碱液分开使用。2
号吸收塔用新鲜的 NaOH 溶液 ,1 号吸收塔使用 2 号
吸收塔使用过的吸收液 ,这样可使 1 号吸收塔的吸收
液含 Cl - 浓度逐步积累增大 ,待吸收液 pH值约等于 9
时 ,返回电解槽回用。
参考文献
[1 ]《大气污染控制技术手册》(
) . 海洋出版社 ,
1987 年.
[2 ]《林州市氯碱厂环境影响评价》. 安阳市环境保护
应用科学技术研究所 ,1996 年.
(责任编辑/ 荆小旦)
科技文摘
从废电镀铜泥中回收铜精矿
捷克进行的实验研究发展了一种处理铜废电镀
污泥的简便方法。此法是基于污泥在 0. 5mol/ lH2 SO4
中浸出 ,污染的氢氧化铜沉淀 ,沉淀物在 800 ℃至
900 ℃下焙解 2 小时和所得氧化物混合物在 60 ℃的
1mol/ lH2 SO4 中浸出。在焙解过程中 ,废铜电镀污泥
中存在的杂质如铁、铬、铝、锌、镍和部分硅转入少量
的溶解氧化物 ,并与再生的金属分离。最后 ,在 pH =
6. 0 时 ,借助于氢氧化物沉淀 ,使铜精矿与此类溶液分
离。在此条件下 ,大部分镁、钙和硅 ,镍和锌不进入浸
出残渣 ,而仍在溶液中。所得铜精矿 Cu4 ( SO4) (OH) 6
(H2O)含有少量 Cu4 ( SO4) (OH) 62 (H2O)和 Cu4 ( SO4)
(OH) 6 ,其纯度足以提供冶金工业应用。
(许孙曲摘译)
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