一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法
2023-12-05 06:46:36
一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，包括下述步驟：含有氯、氯化汞蒸氣的尾氣生成次氯酸鈉溶液然後加入氯化鎳（或氧化鎳、氫氧化鎳），進行羥基氧化鎳生成反應；次氯酸鈉在分解反應釜中與羥基氧化鎳攪拌混合2-3小時；從分解反應釜出來的溶液在續分槽中再與羥基氧化鎳經過3-5天的共存，當pH值接近7-8時，分解完成，將氯化鈉溶液放入溶鹼槽中加鹼到氫氧化鈉濃度5-10%後返回吸收反應釜繼續使用；各處分解出來的二氧化氯、氯氣、氯化氫氣體被風機產生的負壓吸入還原處理塔中，與鹼液接觸，氯化鈉返回鹼液沉澱槽，引風機將氣體排出。本發明能得到穩定副產品，並回收劇毒氯化汞，實現尾氣達標排放。
【專利說明】一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工【技術領域】，具體來就涉及一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方 法。
[0002]
【背景技術】
[0003] 目前，火法氯化汞合成工藝是採用將氯氣通入盛有高溫汞液的石英玻璃甑內，氯 氣與汞蒸氣發生燃燒反應生成氯化汞蒸氣，生成的氯化汞蒸氣被負壓吸入陶瓷冷卻塔內， 沿塔上升、冷卻；當溫度降低到氯化汞的沸點302°C以下時，氯化汞蒸氣開始結晶析出並掉 落到塔底；定期將塔底的氯化汞掏出、包裝即得成品氯化汞晶體。含氯尾氣則進入吸收反應 釜，通常，為了防止氯化亞汞（Hg 2Cl2)的生成，通入的氯氣量比理論需要量多70-80% ;這多 出來的氯氣不能直接排放，均是採用氫氧化鈉溶液進行吸收而生成次氯酸鈉溶液；次氯酸 鈉溶液存在主要問題如下：（1)穩定性差、易分解：次氯酸鈉溶液見光、受熱都極易分解：溫 度高於30°C分解速度明顯加快，若在日光下曬20小時左右，則90%的有效氯被分解；即 便是常溫下次氯酸鈉也不穩定，具有強氧化性和揮發性，給運輸、貯存、使用等帶來許多困 難；（2)有效氯含量低：由於是採用尾氣中餘氯與稀氫氧化鈉溶液而產出的次氯酸鈉溶液， 有效氯含量只能達到2-3%，達不到國標要求的5-13%，用戶難以接受；（3)含劇毒氯化汞：在 鹼液吸收時，尾氣中的氯化汞(蒸氣分壓)溶於溶液中，使溶液含氯化汞達〇. 012%以上，使用 時易造成汞汙染擴散。上述幾個原因使得這種次氯酸鈉溶液無法用於漂白、殺菌、消毒等常 規次氯酸鈉使用領域，導致次氯酸鈉溶液積壓，嚴重製約了氯化汞的生產。
[0004]
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在於克服上述缺點而提供的一種能得到穩定副產品，並回收劇毒氯 化汞，實現尾氣達標排放的氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法。
[0006] 本發明的一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，包括下述步驟： (1) 次氯酸鈉生成：從氯化汞合成工序出來的含有氯、氯化汞蒸氣的尾氣被噴射泵吸 入，噴射泵用重量濃度為5-10%氫氫氧化鈉溶液作為傳輸介質，在噴射泵行程中進行氣、液 混合和吸收反應，生成的次氯酸鈉進入吸收反應釜內：氯化汞蒸氣降溫和溶解於吸收反應 釜內溶液中，空氣逸出吸收反應釜內溶液表面而從釜頂抽出，循環泵不斷將吸收反應釜內 溶液輸送到噴射泵，至吸收反應釜內的溶液PH值為10. 5-11時，氫氧化鈉溶液全部轉化為 次氯酸鈉溶液； (2) 催化劑羥基氧化鎳生成：將已生成的次氯酸鈉溶液從吸收反應釜放入分解反應釜， 然後加入氯化鎳、氧化鎳或氫氧化鎳，按1-1. 5t/次氯酸鈉溶液中加入25kg的比例進行羥 基氧化鎳生成反應，反應在攪拌機的攪拌下進行，生成的羥基氧化鎳沉澱於分解反應釜底 部，利用分解反應釜出口與底部的高差，將羥基氧化鎳攔截在分解反應釜內；隨著加入氯化 鎳次數增多，生成的羥基氧化鎳量也相應增加，多餘出的羥基氧化鎳從分解反應釜出口流 出到續分槽；根據運行液量的大小，加入的氯化鎳量200-1000kg之間，生成的羥基氧化鎳 越多，次氯酸鈉分解速度越快； (3) 次氯酸鈉分解：次氯酸鈉在分解反應釜中與羥基氧化鎳攪拌混合2-3小時，會部份 被催化分解；從分解反應釜出來的溶液在續分槽中再與羥基氧化鎳經過3-5天的共存，當 PH值接近7-8時，分解完成，用廂式壓濾機分離分解後溶液中混有的羥基氧化鎳，分離的羥 基氧化鎳全部返回分解反應釜，溶液進入溶液槽，溶液中氯化鈉濃度只有3-10%時，將氯化 鈉溶液放入溶鹼槽中加鹼到氫氧化鈉濃度5-10%後返回吸收反應釜繼續使用；氯化鈉溶液 中氯化鈉重量濃度達10-15%時，根據PH值大小，向溶液中加入鹽酸調整PH值到5-6,以徹 底分解殘餘次氯酸鈉、氯酸鈉，分解後的氯化鈉溶液送到氯化汞觸媒工序作原料使用； (4) 殘餘氣體淨化：各處分解出來的二氧化氯、氯氣、氯化氫氣體被風機產生的負壓吸 入還原處理塔中，鹼液沉澱槽中的鹼液經鹼液循環泵打入還原處理塔還原過濾層頂部，沿 還原過濾層中海綿鐵顆粒間的間隙向下滲透，形成"水牆"；受風機負壓的吸引，氣體穿過 "水牆"，與鹼液接觸，生成次氯酸鈉，強氧化性的次氯酸鈉將海綿鐵氧化，生成高鐵酸鈉；待 尾氣中氯氣把鹼耗完，後續來的氯氣與水生成鹽酸和次氯酸，這些酸又導致高鐵酸鈉分解， 生成氯化鈉和氧氣，氯化鈉返回鹼液沉澱槽，引風機將氣體排出；周期性循環，實現氣體無 害化排放。
[0007] 上述的一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，其中：加入還原處理塔的鹼液為 氫氧化鈉溶液。
[0008] 本發明與現有技術相比，具有明顯的有益效果，從以上技術方案可知：本發明採用 重金屬鎳的氯化物(或氧化物、氫氧化物）作為催化劑原料，利用次氯酸鈉的強氧化特性，將 其氧化為羥基氧化鎳，生成的羥基氧化鎳對次氯酸鈉分解反應具有顯著的催化作用，能加 速次氯酸鈉分解，生成穩定、無氧化性的氯化鈉溶液，用於觸媒工序使用，同時可以回收利 用其中所含氯化汞。對於殘漏出來的氯氣、二氧化氯及氯化氫氣體，採用還原處理塔作進一 步處理；還原處理塔採用間斷性加鹼吸氯，當鹼耗淨時，後續來的氯氣生成鹽酸，塔內溶液 呈酸、鹼交替狀態，產出氯化鈉、氧氣，還原劑繼續使用。從而將逸漏含氯廢氣通過回收、過 濾、還原，實現無害化排放，實現分解液閉路循環使用和資源性利用。
[0009]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發明的工藝流程圖。
[0011]
【具體實施方式】
[0012] 實施例1 一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，包括下述步驟： (1)次氯酸鈉生成：從氯化汞合成工序出來的含有氯、氯化汞蒸氣的尾氣被噴射泵吸 入，噴射泵用重量濃度為10%氫氫氧化鈉溶液作為傳輸介質，在噴射泵行程中進行氣、液混 合和吸收反應，生成的次氯酸鈉進入吸收反應釜內：氯化汞蒸氣降溫和溶解於吸收反應釜 內溶液中，空氣逸出吸收反應釜內溶液表面而從釜頂抽出，循環泵不斷將吸收反應釜內溶 液輸送到噴射泵，至吸收反應釜內的溶液PH值為11時，氫氧化鈉溶液全部轉化為次氯酸鈉 溶液； (2) 催化劑羥基氧化鎳生成：將已生成的次氯酸鈉溶液從吸收反應釜放入分解反應釜， 然後加入氯化鎳；為了保證加入的氯化鎳都能全部反應，按It/次氯酸鈉溶液中加入25kg 的比例進行羥基氧化鎳生成反應，反應在攪拌機的攪拌下進行，生成的羥基氧化鎳沉澱於 分解反應釜底部，利用分解反應釜出口與底部的高差，將羥基氧化鎳攔截在分解反應釜內； 隨著加入氯化鎳次數增多，生成的羥基氧化鎳量也相應增加，多餘出的羥基氧化鎳從分解 反應釜出口流出到續分槽；根據運行液量的大小，加入的氯化鎳量200kg之間，生成的羥基 氧化鎳越多，次氯酸鈉分解速度越快； (3) 次氯酸鈉分解：次氯酸鈉在分解反應釜中與羥基氧化鎳攪拌混合3小時，會部份被 催化分解；從分解反應釜出來的溶液在續分槽中再與羥基氧化鎳經過3天的共存，當PH值 接近8時，分解完成，用廂式壓濾機分離分解後溶液中混有的羥基氧化鎳，分離的羥基氧化 鎳全部返回分解反應釜，溶液進入溶液槽，溶液中氯化鈉濃度只有3%時，將氯化鈉溶液放 入溶鹼槽中加鹼到氫氧化鈉濃度10%後返回吸收反應釜繼續使用；氯化鈉溶液中氯化鈉重 量濃度達15%時，根據PH值大小，向溶液中加入鹽酸調整PH值到5,以徹底分解殘餘次氯酸 鈉、氯酸鈉，分解後的氯化鈉溶液送到氯化汞觸媒工序作原料使用； (4) 殘餘氣體淨化：各處分解出來的二氧化氯、氯氣、氯化氫氣體被風機產生的負壓吸 入還原處理塔中，鹼液沉澱槽中的氫氧化鈉溶液經鹼液循環泵打入還原處理塔還原過濾層 頂部，沿還原過濾層中海綿鐵顆粒間的間隙向下滲透，形成"水牆"；受風機負壓的吸引，氣 體穿過"水牆"，與鹼液接觸，生成次氯酸鈉，強氧化性的次氯酸鈉將海綿鐵(鐵、氧化亞鐵） 氧化，生成高鐵酸鈉；待尾氣中氯氣把鹼耗完，後續來的氯氣與水生成鹽酸和次氯酸，這些 酸又導致高鐵酸鈉分解，生成氯化鈉和氧氣，氯化鈉返回鹼液沉澱槽，引風機將氣體排出； 周期性循環，實現氣體無害化排放。
[0013] 實施例2 一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，包括下述步驟： (1) 次氯酸鈉生成：從氯化汞合成工序出來的含有氯、氯化汞蒸氣的尾氣被噴射泵吸 入，噴射泵用重量濃度為10%氫氫氧化鈉溶液作為傳輸介質，在噴射泵行程中進行氣、液混 合和吸收反應，生成的次氯酸鈉進入吸收反應釜內：氯化汞蒸氣降溫和溶解於吸收反應釜 內溶液中，空氣逸出吸收反應釜內溶液表面而從釜頂抽出，循環泵不斷將吸收反應釜內溶 液輸送到噴射泵，至吸收反應釜內的溶液PH值為10. 5時，氫氧化鈉溶液全部轉化為次氯酸 鈉溶液； (2) 催化劑羥基氧化鎳生成：將已生成的次氯酸鈉溶液從吸收反應釜放入分解反應 釜，然後加入氧化鎳；為了保證加入的氧化鎳都能全部反應，按1. 5t/次氯酸鈉溶液中加入 25kg的比例進行羥基氧化鎳生成反應，反應在攪拌機的攪拌下進行，生成的羥基氧化鎳沉 澱於分解反應釜底部，利用分解反應釜出口與底部的高差，將羥基氧化鎳攔截在分解反應 釜內；隨著加入氯化鎳次數增多，生成的羥基氧化鎳量也相應增加，多餘出的羥基氧化鎳從 分解反應釜出口流出到續分槽；根據運行液量的大小，加入的氯化鎳量l〇〇〇kg之間，生成 的羥基氧化鎳越多，次氯酸鈉分解速度越快； (3) 次氯酸鈉分解：次氯酸鈉在分解反應釜中與羥基氧化鎳攪拌混合2小時，會部份被 催化分解；從分解反應釜出來的溶液在續分槽中再與羥基氧化鎳經過5天的共存，當PH值 接近8時，分解完成，用廂式壓濾機分離分解後溶液中混有的羥基氧化鎳，分離的羥基氧化 鎳全部返回分解反應釜，溶液進入溶液槽，溶液中氯化鈉濃度只有10%時，將氯化鈉溶液放 入溶鹼槽中加鹼到氫氧化鈉濃度5%後返回吸收反應釜繼續使用；氯化鈉溶液中氯化鈉重 量濃度達10%時，根據PH值大小，向溶液中加入鹽酸調整PH值到6,以徹底分解殘餘次氯酸 鈉、氯酸鈉，分解後的氯化鈉溶液送到氯化汞觸媒工序作原料使用； (4) 殘餘氣體淨化：各處分解出來的二氧化氯、氯氣、氯化氫氣體被風機產生的負壓吸 入還原處理塔中，鹼液沉澱槽中的氫氧化鈉溶液經鹼液循環泵打入還原處理塔還原過濾層 頂部，沿還原過濾層中海綿鐵顆粒間的間隙向下滲透，形成"水牆";受風機負壓的吸引，氣 體穿過"水牆"，與鹼液接觸，生成次氯酸鈉，強氧化性的次氯酸鈉將海綿鐵(鐵、氧化亞鐵） 氧化，生成高鐵酸鈉；待尾氣中氯氣把鹼耗完，後續來的氯氣與水生成鹽酸和次氯酸，這些 酸又導致高鐵酸鈉分解，生成氯化鈉和氧氣，氯化鈉返回鹼液沉澱槽，引風機將氣體排出； 周期性循環，實現氣體無害化排放。
[0014] 實施例3 一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，包括下述步驟： (1) 次氯酸鈉生成：從氯化汞合成工序出來的含有氯、氯化汞蒸氣的尾氣被噴射泵吸 入，噴射泵用重量濃度為8%氫氫氧化鈉溶液作為傳輸介質，在噴射泵行程中進行氣、液混 合和吸收反應，生成的次氯酸鈉進入吸收反應釜內：氯化汞蒸氣降溫和溶解於吸收反應釜 內溶液中，空氣逸出吸收反應釜內溶液表面而從釜頂抽出，循環泵不斷將吸收反應釜內溶 液輸送到噴射泵，至吸收反應釜內的溶液PH值為111時，氫氧化鈉溶液全部轉化為次氯酸 鈉溶液； (2) 催化劑羥基氧化鎳生成：將已生成的次氯酸鈉溶液從吸收反應釜放入分解反應釜， 然後加入氫氧化鎳；為了保證加入的氫氧化鎳都能全部反應，按1. 2t/次氯酸鈉溶液中加 入25kg的比例進行羥基氧化鎳生成反應，反應在攪拌機的攪拌下進行，生成的羥基氧化鎳 沉澱於分解反應釜底部，利用分解反應釜出口與底部的高差，將羥基氧化鎳攔截在分解反 應釜內；隨著加入氯化鎳次數增多，生成的羥基氧化鎳量也相應增加，多餘出的羥基氧化鎳 從分解反應釜出口流出到續分槽；根據運行液量的大小，加入的氯化鎳量800kg之間，生成 的羥基氧化鎳越多，次氯酸鈉分解速度越快； (3) 次氯酸鈉分解：次氯酸鈉在分解反應釜中與羥基氧化鎳攪拌混合2小時，會部份被 催化分解；從分解反應釜出來的溶液在續分槽中再與羥基氧化鎳經過4天的共存，當PH值 接近8時，分解完成，用廂式壓濾機分離分解後溶液中混有的羥基氧化鎳，分離的羥基氧化 鎳全部返回分解反應釜，溶液進入溶液槽，溶液中氯化鈉濃度只有5%時，將氯化鈉溶液放 入溶鹼槽中加鹼到氫氧化鈉濃度7%後返回吸收反應釜繼續使用；氯化鈉溶液中氯化鈉重 量濃度達12%時，根據PH值大小，向溶液中加入鹽酸調整PH值到6,以徹底分解殘餘次氯酸 鈉、氯酸鈉，分解後的氯化鈉溶液送到氯化汞觸媒工序作原料使用； (4) 殘餘氣體淨化：各處分解出來的二氧化氯、氯氣、氯化氫氣體被風機產生的負壓吸 入還原處理塔中，鹼液沉澱槽中的氫氧化鈉溶液經鹼液循環泵打入還原處理塔還原過濾層 頂部，沿還原過濾層中海綿鐵顆粒間的間隙向下滲透，形成"水牆"；受風機負壓的吸引，氣 體穿過"水牆"，與鹼液接觸，生成次氯酸鈉，強氧化性的次氯酸鈉將海綿鐵(鐵、氧化亞鐵） 氧化，生成高鐵酸鈉；待尾氣中氯氣把鹼耗完，後續來的氯氣與水生成鹽酸和次氯酸，這些 酸又導致高鐵酸鈉分解，生成氯化鈉和氧氣，氯化鈉返回鹼液沉澱槽，引風機將氣體排出； 周期性循環，實現氣體無害化排放。
[0015] 以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，任 何未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修 改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1. 一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，包括下述步驟： (1) 次氯酸鈉生成：含有氯、氯化汞蒸氣的尾氣被噴射泵吸入，噴射泵用重量濃度為 5-10%氫氫氧化鈉溶液作為傳輸介質，在噴射泵行程中進行氣、液混合和吸收反應，生成的 次氯酸鈉進入吸收反應釜內：氯化汞蒸氣降溫和溶解於吸收反應釜內溶液中，空氣逸出吸 收反應釜內溶液表面而從釜頂抽出，循環泵不斷將吸收反應釜內溶液輸送到噴射泵，至吸 收反應釜內的溶液PH值為10. 5-11時，氫氧化鈉溶液全部轉化為次氯酸鈉溶液； (2) 催化劑羥基氧化鎳生成：將已生成的次氯酸鈉溶液從吸收反應釜放入分解反應釜， 然後加入氯化鎳、氧化鎳或氫氧化鎳，按1-1. 5t/次氯酸鈉溶液中加入25kg的比例進行羥 基氧化鎳生成反應，反應在攪拌機的攪拌下進行，生成的羥基氧化鎳沉澱於分解反應釜底 部，利用分解反應釜出口與底部的高差，將羥基氧化鎳攔截在分解反應釜內；隨著加入氯化 鎳次數增多，生成的羥基氧化鎳量也相應增加，多餘出的羥基氧化鎳從分解反應釜出口流 出到續分槽；根據運行液量的大小，加入的氯化鎳量200-1000kg之間，生成的羥基氧化鎳 越多，次氯酸鈉分解速度越快； (3) 次氯酸鈉分解：次氯酸鈉在分解反應釜中與羥基氧化鎳攪拌混合2-3小時，部份被 催化分解；從分解反應釜出來的溶液在續分槽中再與羥基氧化鎳經過3-5天的共存，當PH 值接近7-8時，分解完成，用廂式壓濾機分離分解後溶液中混有的羥基氧化鎳，溶液進入溶 液槽，溶液中氯化鈉濃度只有3-10%時，將氯化鈉溶液放入溶鹼槽中加鹼到氫氧化鈉濃度 5-10%後返回吸收反應釜繼續使用；氯化鈉溶液中氯化鈉重量濃度達10-15%時，根據PH值 大小，向溶液中加入鹽酸調整PH值到5-6 ; (4) 殘餘氣體淨化：各處分解出來的二氧化氯、氯氣、氯化氫氣體被風機產生的負壓吸 入還原處理塔中，鹼液沉澱槽中的鹼液經鹼液循環泵打入還原處理塔還原過濾層頂部，沿 還原過濾層中的間隙向下滲透；受風機負壓的吸引，氣體與鹼液接觸，生成次氯酸鈉，強氧 化性的次氯酸鈉將海綿鐵氧化，生成高鐵酸鈉；待尾氣中氯氣把鹼耗完，後續來的氯氣與水 生成鹽酸和次氯酸，這些酸又導致高鐵酸鈉分解，生成氯化鈉和氧氣，氯化鈉返回鹼液沉澱 槽，引風機將氣體排出。
2. 如權利要求1所述的一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，其中：第（4)步中還原 過濾層內為海綿鐵顆粒。
3. 如權利要求1或2所述的一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，其中：第（3)步中 分離的羥基氧化鎳全部返回分解反應釜。
4. 如權利要求1或2所述的一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，其中：第（3)步中 分解後的氯化鈉溶液送到氯化汞觸媒工序作原料使用。
5. 如權利要求1或2所述的一種氯化汞生產中含氯尾氣的處理方法，其中：加入還原 處理塔的鹼液為氫氧化鈉溶液。
【文檔編號】B01D53/78GK104084026SQ201410343297
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】羅躍輝 申請人:貴州大龍銀星汞業有限責任公司