氯氣是一種黃綠色的、有刺激性氣味的有毒氣體，屬高度危害物質(zhì)，二級毒物，吸入高濃度氯可刺激迷走神經(jīng)，引起反射性心跳驟停或喉頭痙攣導致猝死，一般場(chǎng)所含量不得超過(guò)1mg／m³。

    大氣中氯氣的主要來(lái)源是制氯廠(chǎng)、制堿廠(chǎng)以及利用氯制造農藥、漂白劑、消毒劑、塑料、合成纖維等工業(yè)排出的廢氣，這類(lèi)廢氣中含有較大量的氯氣，許多未經(jīng)治理就排放到大氣，對周?chē)�環(huán)境造成了嚴重影響。   

    在工業(yè)生產(chǎn)中，特別是氯堿廠(chǎng)，副產(chǎn)有大量的氫氣，該氫氣含量很高，具有極高的利用價(jià)值，將能給企業(yè)帶能可觀(guān)的收益。但由于該氫氣中含有微量的氯氣，而氯氣是下游催化劑的致命毒物，目前國內外脫氯劑對氯氣無(wú)法脫除，市場(chǎng)上還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出常溫微量氯氣脫氯劑。因此，常溫微量氯氣脫除技術(shù)成為該過(guò)程能否實(shí)施的關(guān)鍵。

    為解決這一問(wèn)題，湖北省化學(xué)研究院研制成功了一種常溫微量氯氣脫氯劑，該劑可將原料氣中的氯氣脫除至≤0.1×10^—6，工作氯容≥10％，較好地解決了這一難題，可以工業(yè)推廣應用。

1  實(shí)驗部分

1.1  樣品制備

    目前，脫氯劑主要的制備方法有浸漬法、機械混合法、共沉淀法。我們采用浸漬法制備常溫微量氯氣脫氯劑，經(jīng)干燥、焙燒制得實(shí)驗所需的脫氯劑樣品。

1.2  實(shí)驗方法

    將原粒度脫氯劑樣品均勻裝入反應管中，通入配有氯氣的原料氣，調節流量和溫度至規定值，穩定1h后開(kāi)始測定進(jìn)、出口氯氣含量，每小時(shí)分析一次，當出口氯氣含量超過(guò)0.1×10^—6，則認為脫氯劑被氯氣穿透，停止試驗，然后分析穿透氯容。

2  結果與討論

2.1  進(jìn)口氯氣含量對氯容量的影響

    以氮氣為載氣，在空速為2000h^—1，高徑比為3∶1，反應溫度為常溫的實(shí)驗條件下，改變進(jìn)口氯氣含量，按實(shí)驗方法待樣品穿透后，分析其氯容量，結果見(jiàn)圖1：

 

    由圖1結果可知，隨著(zhù)進(jìn)口氯氣含量的增加，氯容量逐漸下降。結合本實(shí)驗條件，控制進(jìn)口氯氣含量為400×10^—6左右。

2.3  空速對氯容量的影響       

    以氮氣為載氣，高徑比為3∶1，在反應溫度為常溫，進(jìn)口氯氣含量為400×10^—6左右，空速為500～3000h^—1的實(shí)驗條件下進(jìn)行測試，按實(shí)驗方法待樣品穿透后，分析其氯容量，結果見(jiàn)圖2：

 

    由圖2結果可見(jiàn)，隨著(zhù)空速的增加，氯容量直線(xiàn)下降，其主要原因是由于流速增加，兩相接觸時(shí)間縮短，導致傳質(zhì)區加大，床層利用率大幅下降造成的結果。

2.4  高徑比對氯容量的影響

    根據實(shí)驗裝置和實(shí)驗室的條件，我們選擇了兩種高徑比1.7∶1和3.0∶1進(jìn)行實(shí)驗，以氮氣為載氣，在空速為2000h—1，氯氣體積分數為400×10^—6左右，反應溫度為常溫的實(shí)驗條件下對兩種高徑比進(jìn)行測試，按實(shí)驗檢測方法待樣品穿透后，分析其氯容量，結果見(jiàn)表1：

 

    由表2結果可見(jiàn)，高徑比為1.7∶1和3.0∶1脫氯劑的氯容量相差不大，說(shuō)明在這兩種高徑比之間對脫氯劑氯容的影響不大。

2.5  側線(xiàn)試驗

    國內某甲醇廠(chǎng)附近有一氯堿廠(chǎng)，由于空氣中含有微量氯氣，從脫碳再生系統進(jìn)入脫碳氣后危害甲醇催化劑，我們在其氯堿廠(chǎng)現場(chǎng)，以該廠(chǎng)區空氣(含有微量氯氣)為原料氣，進(jìn)行脫除氯氣試驗。實(shí)驗條件為：脫氯劑裝填量17m1，H／D＝1∶1，空速2000h—1，結果如下表：

 

    側線(xiàn)試驗結果表明，脫氯劑對氯氣的脫除效果顯著(zhù)，脫除率達到95％以上。

3  結論

    采用浸漬法制備了的氯氣脫氯劑在反應溫度為常溫，空速≤2000h—1、進(jìn)口氯氣體積分數≤600×10^—6、出口氯氣體積分數≤0.1×10^—6的條件下，該脫氯劑的氯容量可達到10％以上，側線(xiàn)試驗的氯氣脫除率達到95％以上，可以工業(yè)推廣應用。