[发明专利]一种泄氯吸收的方法和装置

说明书

本发明涉及一种通过吸收作用，除去有害气体的方法和装置，它属于排气的化学净化技术领域。更具体地说是属于一种泄氯吸收的方法和装置，即通过二氯化铁溶液做为吸收剂，吸收泄漏氯气的一种方法和装置。

根据全国给水排水技术情报网、中国土木工程学会给水排水专业委员会及北京市市政设计院技术情报组编辑出版的1990年第四期给水排水技术动态中“漏氯跑氯事故处理方法”一文得知：在给水排水工程中，氯气是大、中型水厂给水的主要消毒手段。但氯又对人、畜、作物极毒，一旦发生泄氯事故就会造成极其严重的后果，所以氯又是给、排水厂、站的一大事故隐患。 1987年，北京市市政设计院与河北省三河县高楼给水排水设备厂合作研制了氯吸收装置，先后在北京田村山水厂、北京市水源九厂、辽源市三水厂使用，并经有关单位对设备进行生产规模的验收，各项指标均达到了国家标准。

氯吸收装置的工作原理：是用对氯吸收能力极强的碱液，即氢氧化钠溶液，在充满填料的吸收塔内与氯相对流动进行接触反应，生成较为稳定的次氯酸钠、氯化钠和水，使吸收塔的尾气排放量低于国家《工业“三废”排放试行标准》GBJ4—73中规定的有关数值，达到保护环境，保证人畜生命安全的目的。其化学反应式为：

设备的吸收能力是进气浓度、碱液有效浓度和喷淋密度以及接触时间长短的函数。

氯吸收装置的优点为吸收效率高，尾气排放量低于2公斤/小时，符合GBJ4—73《工业“三废”排放试行标准》所推算出的10米高允许最大排放量的要求。但该氯吸收装置存在如下缺点：第一，还有未吸收完的含氯尾气排出，仍然对大气环境造成污染；第二，碱液对泵及管路腐蚀性强，设备每次运行后必须进行清洗维护；第三，要经常检查碱液的数量和浓度。碱液初始浓度为20％(W/V)，吸收氯以后，碱液浓度低于11.6％时应更换吸收溶液。因此，用氢氧化钠做吸收剂，运行费用高，管理复杂。

经文献检索，专利号为SU—673—148，名称为“氯气的吸收——氯化亚铁和铜离子的清洗液，通过电解池循环再生”的文献中公开了一种技术：对含有氯的气体，用浓度为1～400克/升的二氯化铁和一价(或二价)铜离子溶液，吸收其中的氯，使之生成三氯化铁。该溶液再通过电解，生成氯气，二氯化铁得以再生。混合气体含有1—50％，主要是10—20％(体积百分比)的氯，在清洗液中铜以氯化亚铜或氯化铜的形式存在，浓度为0.1—10克/升，吸收反应在20—80，(40—50)℃，和1—10，(1)巴的条件下进行，电解池用石墨做阴极，钛做阳极，在25安培、7伏的条件下进行电解反应。例如，用在液态氯时，残余的气体中含有氯、二氧化碳、氢、氧和氮，这个发明使残余气体排入大气以前，其中的氯被回收为纯净的氯。该技术的工作原理是：二氯化铁是一种强还原剂，氯气是一种强氧化剂，当二氯化铁与氯在吸收反应塔相遇时，反应非常迅速，氯气立即被二氯化铁溶液所吸收，生成三氯化铁，即

Cl₂＋2FeCl₂→2FeCl₃二氯化铁溶液对氯的吸收率远高于氢氧化钠溶液对氯的吸收率。这是该技术的优点。其不足之处在于：三氯化铁溶液经电解槽反应，即

在阳极析出，而在阴极附近，，这样就既除去了残余气体中的氯，又使二氯化铁得以再生，循环使用。但在一般水厂，没有必要利用该技术制备回收氯，该方法需要设备较多，整套设备费用高，操作又繁杂；另外，该技术与前述的碱液吸收氯的装置一样，采用尾气排放的办法，若尾气中含有未吸收完的剩余氯，则对大气仍然造成不同程度的污染。

本发明的目的在于克服上述技术中的不足之处，而提供一种用氯化亚铁溶液做为吸收剂的泄氯吸收方法和装置，该方法的尾气不排放，是一个闭路循环系统；用二氯化铁溶液代替了氢氧化钠溶液做为吸收剂，腐蚀性小，设备不需要每次操作后清洗维护，随时可以开机运行；整个泄氯吸收方法和装置成本低，易于操作，特别适合大、中、小水厂使用。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

本发明的工作原理：

首先将废铁屑与工业盐酸起反应，生成二氯化铁溶液做为吸收剂，即