为了保护环境,防止大气污染,化工、电子、冶金、电镀、纺织(化纤)、食品、机械制造等行业生产过程中排放的酸、碱性等有害废气在排入大气前,必须进行净化处理。排入大气的有害气体量不得超过排放标准的规定值。有害气体的净化,通常采用的有中和法、吸附法及水洗法等。在选择净化方法时,必须对有害气体进行分析,然后选择净化的方法,并尽量考虑回收利用。
一、酸雾的净化处理:
(一)水洗法
如硫酸(h2so4)、盐酸(hcl)及硝酸(hno3)均溶于水,可直接用水稀释净化,经处理后的废液一般可直接排入下水道。当废液含酸浓度超过排放标准时,应对废液再进行中和处理。
水洗法的设备,一般有洗涤塔、填料塔、泡沫塔或湿式除尘器等。
(二)中和法
为提高对酸雾的净化效率,除用水洗以外,尚可采用低浓度的碱性溶液对酸进行中和处理。对于硫酸、盐酸、及hf酸雾的溶液,可用苏打、石灰、氨液等中和。由于石灰溶液易堵塞管道及喷嘴,故一般采用苏打与氨液作为中和剂居多。
二、常用酸雾处理方法:
1.硫酸雾气
一般可用浓度为10%的苏打(naco3)的碱性溶液(naoh)或(nh3)溶液进行中和处理。
碱性溶液经中和酸气后,应设沉淀箱使渣滓沉淀下来,净液通过溢流循环使用。溶液必须定期取样分析,并加入适量的碱液进行中和含酸溶液。由于循环碱溶液中会不断溶解盐份,需要填入新水补充,否则循环液将渐渐呈饱和溶液。一般碱液的ph值达到8~9时,即需更换新的碱液。
2.盐酸雾气的中和处理
由于盐酸的溶解热很大,在室温情况下为560kj(35%hcl)。因此要较*地脱除盐酸,必须用冷却吸收器,或者在溶液再循环使用时,经过冷却器后再回收净化设备。
对于浓度大的气体,由于惰性气体含量很少,盐酸很容易扩散,吸收也快,因此可在简单的设备中进行处理,如用外部冷却的湿壁塔等。对于浓度较稀的气体,吸收速度有所降低,可采用陶瓷塔。
盐酸雾气可用碱液(naoh)或氨(nh3)等低浓度溶液进行中和处理。
盐酸雾气的另一种处理方法可用氨水进行中和处理,其处理方法同硫酸雾气相同。
3.硝酸雾气的中和处理
硝酸(hno3)可用氨(nh3)溶液中和。因为no2易溶于水,其中2/3生成hno3,1/3转化为no,no与空气中o2作用no2再被水溶解,形成另一个循环,但由于其反应为可逆过程,所以总有no2和no同时存在,虽然在气相中有反应但不能*消除no2和no,只能降低其浓度,因此吸收作用不十分*。no2和no被吸收的程度取决于层流和气相中nh3的浓度,以及气液接触时间,其浓度越大,接触时间越长,则吸收越完善。
采用碱液(naoh)中和硝酸的处理化学反应:
naoh+hno3→nano3+h2o
4、hf中和处理
可用5%苏打(na2co3)的碱液(naoh)进行中和处理,其化学反应为:
hf+naoh→naf+h2o
通过净化后的氟化钠(naf)溶液,加入适量的石灰溶液〖ca(oh)2〗和明矾〖al(so4)3〗后,即可沉淀析出冰晶石(na2alf6)和石膏(caso4),而氢氧化钠又能得到再生使用。
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