氰化氢气体怎么处理?氰化氢废气处理工艺方法介绍

日期: 2024-05-22 13:06:51|浏览: 93|编号: 68626

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氰化氢气体怎么处理?氰化氢废气处理工艺方法介绍

什么是氰化氢?

氰化氢 - 学名氢氰酸

氢氰酸又称甲基腈、氢氰酸,化学式为HCN,是一种无机化合物。分子结构为C原子以sp2杂化轨道成键,存在碳氮三键,分子为极性分子,能抑制呼吸酶,引起细胞内窒息。氢氰酸在标准状态下为液体,易均匀分散于空气中,在空气中能燃烧。当空气中氢氰酸含量达到5.6%~12.8%时,具有爆炸性。

氢氰酸毒性极大,急性氢氰酸中毒的临床表现是患者呼出的气体有明显的苦杏仁味。轻度中毒主要表现为胸闷、心悸、心率加快、头痛、恶心、呕吐、视力模糊等。重度中毒主要表现为深度昏迷、呼吸浅而快、阵发性抽搐,甚至强直性痉挛。二战期间,纳粹德国经常使用氢氰酸作为毒气室的杀人气体。

氢氰酸废气如何处理?1、吸收法

吸收法在工业上应用广泛,工艺成熟。吸收法是将含HCN的废气用碱性溶液吸收生成CN-,再进行处理,最终转化为无害无毒物质后排放的过程。根据吸收后溶液处理方法的不同,可分为吸收法、碱性氯化法、酸性氯化法、酸性曝气法、电解氧化法、加压水解法等。以上几种方法处理含CN-废液的反应原理简述如下:

(1)解吸法

氢氧化废气经溶液吸收生成CN-,与加入的铁反应生成Na4Fe(CN)6,该解吸法又称黄血盐法。

此方法是最早用于处理含氰废水的方法,由于处理后水质不稳定、处理效果不明显、处理后水易带色,现已很少采用。

(2)碱性氯化法

原理:氯氧化是利用氯的氧化性,将氧化后的氯化物分解成低毒或无毒物质的方法。常用药剂有氯气、液氯、漂白粉、次氯酸钙、次氯酸钠和二氧化氯等。这些药剂在溶液中都能生成HOCl。在碱性条件下,利用HOCl的氧化性进行反应,所以这种方法又叫碱性氯化。其原理是在碱性介质中,废水中的氰化物首先通过氯剂的氧化作用被氧化成氰酸盐,最后进一步氧化成二氧化碳和氢气。

工艺流程:碱性氯化法是目前广泛应用的方法,比较适合处理水量和浓度变化较大、氰化物含量较低的废水。

该方法一般分两个阶段调节,第一阶段加碱控制pH>10,通氯氧化,第二阶段加酸维持pH在7.5~8.0范围内,继续通氯氧化。也可一次性调节pH至8.5~9.0,并增加氯用量10%~30%(质量分数),但此种处理效果较差。

经济技术分析。此法优点是设备简单,处理效果好,管理方便,生产过程容易实现自动化。缺点是处理后有余氯,产生的氯化氰气体毒性很大,不安全,且不能除去亚铁氰化物,不易准确投药,设备腐蚀严重,运行费用高。20世纪90年代以来,一些更有效的方法逐渐取代了它。

(3)电解氧化法

将直流电通入以铁板为阴极、石墨为阳极的电解池,废水中的简单氰化物及其络合物被氧化成氰酸盐、氮和二氧化碳。

当氰化物含量[CN-]≤500mg/L时,需加盐提高电解液浓度;当[CN-]>500mg/L时,可直接电解。往往一次处理不能达标,需要进一步处理。

2.吸附法

吸附法是利用吸附剂吸附HCN气体,降低HCN排放浓度,防止其污染的方法。常用的吸附剂有活性炭、硅胶、金属等。其中活性炭对HCN的吸附效果明显,研究较深入,应用也较广泛。

过程

活性炭吸附容量高但吸附量有限,吸附饱和的活性炭需进行再生后才能循环使用。采用BPL设计循环吸收系统,减少活性炭的更换频率,延长活性炭的使用寿命。但再生时吸附剂仍有部分吸附能力会丧失,这种循环吸收系统的优势也是相对的。活性炭吸附HCN时会受到某些气体组分的影响,如当存在大量水蒸气体积含量c超过50%时,活性炭将不再吸附HCN。因此,当废气中存在影响吸附的组分时,应提前进行预处理。

此外,硅胶、玻璃吸附HCN时,物理吸附与化学吸附同时存在;活性金属、金属氧化物吸附HCN时,HCN在其表面形成氢键,进行化学吸附。

3.燃烧法

我们知道工业生产中排放的HCN废气中往往含有大量的可燃组分,如CO、H2及碳氢化合物等,将可燃组分燃烧分解为N2、CO2和H2O,这样既可以除去有害组分,又可以同时回收热量。

(1)直接燃烧法

当HCN和氧混合气体浓度达到一定程度或产生的热量能够继续点燃周围的混合气体维持燃烧时,可以采用直接燃烧法处理HCN尾气。

(2)催化燃烧法

原理:催化燃烧的本质是在活性氧参与下进行的剧烈氧化反应,催化剂的活性组分在一定的温度下不断活化空气中的氧气,当活性氧与反应物接触时,迅速将其获得的能量传递给反应物分子,使其活化,从而降低了HCN氧化反应的活化能。

工艺流程:在HCN催化燃烧过程中,常用的催化剂有过渡金属和贵金属催化剂,其中研究最多的是贵金属及其负载型催化剂。当温度低于573K时,化学反应速率主要控制催化反应的转化率,高于673K时,主要受传质速率控制。653K为理想的最佳操作点,在此条件下操作,可大大减少催化剂的使用量,并充分利用预热后的入口气体来提高转化率。转化率随温度的升高而提高。由于催化剂孔隙中的浓度梯度比周围流体中的浓度梯度出现得早,因此在第二反应区中,孔隙中的扩散非常重要。催化剂外部的传质过程控制着整个反应的速度,这与主扩散的特点相同。此反应区中的传质过程为一级过程,因此不受本征动力学的影响,显示为一级反应。

含氰化物废气如何处理?含氰化物废气处理方法及工艺流程

电镀是污染很大的行业,生产过程中产生的废气种类很多。在铜及铜合金、铝及铝合金的化学抛光、化学去除不良铜、镍层时,会产生氮氧化物废气;在塑料电镀镀铬、化学粗化时,会产生铬酸废气;在铝及铝合金的酸洗活化、阳极氧化时,会产生盐酸、硫酸废气;在氰化物电镀过程中,会产生氰化物废气。这些废气严重危害人们的身体健康,腐蚀电镀设备,污染大气,造成公害。因此,必须采取有效措施,及时控制产生有害废气的污染源。

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