Очистка от хлора и хлорида водорода

Газообразный хлор хорошо поглощается такими твердыми органическими соединениями, как лигнин и лигносульфонат кальция, представляющими крупнотоннажные отходы процессов химической переработки древесины и другого растительного сырья. Однако более эффективным является использование этих поглотителей в виде водных растворов и пульп.

В качестве твердых поглотителей хлорида водорода из отходящих газов промышленности могут быть использованы хлороксид железа и хлорид закисной меди в смеси с оксидом магния, сульфаты и фосфаты меди, свинца, кадмия, образующие комплексы с двумя молекулами НС1, а также некоторые органические полимерные материалы, цеолиты и ряд промышленных отходов. Подавляющее большинство этих поглотителей может быть использовано для обработки низкоконцентрированных по НС1 газов [до 1% (об.)] в широком интервале их температур.

Из промышленных отходов могут быть использованы разнообразные твердые вещества щелочной природы, в том числе доменные и сталеплавильные шлаки, продукты щелочной обработки бокситов, золы от сжигания городского мусора, оксид алюминия, некоторые глины. Процессы очистки с использованием таких хемосорбентов могут быть проведены в интервале температур 200−500°С в реакторах кипящего слоя или путем инжектирования в подлежащий очистке газовый поток перечисленных агентов в виде частиц от 1 до 2000 мкм. Доза поглотителя составляет 20−40 г/м³, время контакта — 0,2−5,0 с при скорости газа — 2−30 м/с.

Поглотительная масса для очистки отходящих газов от НС1 и других кислых компонентов может быть приготовлена на основе улавливаемых в производствах чугуна и стали и содержащих оксид железа (Fe₂0₃) и оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов пылей, к которым добавляют гашеную или негашеную известь, лимонит и соли тяжелых металлов. Перечисленные компоненты смешивают и используют в виде гранул, размещая их в реакторе на слое древесных опилок или зернистого материала в виде обожженной глины или увлажненного раствором гидроксида натрия вспученного перлита.

Для удаления НС1 из отходящих газов возможно использовать также порошок негашеной извести. Контакт се с газами осуществляют в реакторе кипящего слоя или непосредственно в газоходе. Отделенный от газа поглотитель после регенерации можно возвращать в процесс. Наряду с негашеной известью в подобных процессах могут быть использованы карбонат кальция или оксид магния.

Из отходящих газов сжигания хлорсодержащих органических отходов в присутствии кислорода НС1 эффективно извлекается при 25- 300 °C гранулированным поглотителем, содержащим оксид магния и хлорид закисной меди. В процессе сорбции происходит перевод CuCl в СиС1₂. Путем обработки насыщенного поглотителя при 100−500°С кислородом, метаном, алифатическими углеводородами, парами бензола, этиленом, некоторыми хлорорганическими соединениями, а также сырьевыми материалами и промежуточными продуктами для синтеза последних из него может быть восстановлен хлор.

Одновременное селективное извлечение НС1 и S0₂ из отходящих газов можно обеспечить путем их контактирования под давлением при температурах от -10 до 100 °C с полимером глицедилпиперазином. Насыщенный поглотитель можно регенерировать простым снижением давления в реакторе.

Дешевыми, доступными и эффективными поглотителями содержащегося в отходящих газах НС1 являются некоторые природные цеолиты. Они, в частности клиноптилолитсодержащие породы, могут быть использованы непосредственно в виде зерен определенных размеров или после предварительной обработки, например путем аммонизации (для удаления из цеолита всех обменных ионов металлов и увеличения поглотительной емкости) и действия кислотой (для улучшения кислотостойкости путем увеличения отношения Si0₂ / А1₂0₃). С целью получения гранулированных поглотителей порошкообразные материалы после такой обработки целесообразно смешивать с 3−8% алюмосиликатной керамической связки (глины) с последующим формованием получаемой массы. Следует отметить, что сухой НС1 инертен по отношению к цеолитам, а полная десорбция поглощенного НС1 происходит лишь при температурах около 350 °C.

Определенной поглотительной способностью по НС1 обладают активные угли, силикагели, аниониты. Однако многие традиционные адсорбенты, например, активные угли, характеризуются низкой активностью по НС1 при его малых содержаниях в подлежащих очистке газах. Кроме того, микропористые поглотители имеют плохую селективность по НС1 в процессах обезвреживания сложных по составу реальных отходящих газов.

Основным преимуществом перечисленных сухих приемов санитарной очистки отходящих газов от НС1 является возможность реализации соответствующих процессов при повышенных температурах (>100°С). Вместе с тем существенные затраты на регенерацию насыщенных поглотителей, высокая стоимость и дефицитность некоторых из них и ряд других факторов препятствуют практической реализации твердофазных приемов газоочистки.

Очистка от йода и йодида водорода.

Для поглощения иода из газов может быть использован влажный активный уголь КАД, поглотительная способность которого при температурах до 45 °C в зависимости от концентрации йода в очищаемых газах может достигать 120 г йода на 1 л адсорбента. Насыщенный поглотитель регенерируют путем десорбции из него йода. Возможным, но более дорогим приемом улавливания йода из газов является использование ионообменных материалов, в частности анионита АВ-17.