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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

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氰化氢是什么?

氰化氢——学名氢氰酸

氢氰酸,又名甲腈氰化氢,化学式是HCN,是一种无机化合物。分子结构是C原子以sp杂化轨道成键、存在碳氮叁键,分子为极性分子。可以抑制呼吸酶,造成细胞内窒息。氢氰酸在标准状态下为液体,易在空气中均匀弥散,在空气中可燃烧。当氰化氢在空气中的含量达到5.6%~12.8%时,具有爆炸性。

氢氰酸属于剧毒类。急性氰化氢中毒的临床表现为患者呼出气中有明显的苦杏仁味,轻度中毒主要表现为胸闷、心悸、心率加快、头痛、恶心、呕吐、视物模糊。重度中毒主要表现呈深昏迷状态,呼吸浅快,阵发性抽搐,甚z强直性痉挛。二次世界大战中纳粹德国常把氰化氢作为毒气室的杀人毒气使用。

氰化氢废气怎么处理?

一、吸收法

       在工业中应用广泛的就是吸收法,它的工艺成熟。吸收法是用碱液吸收含有HCN的废气生成CN-然后再处理CN-的过程,z终转化为无害无毒的物质后再进行排放。根据对吸收后溶液处理方法的不同,又可分解吸法、碱性氯化法、酸性氯化法、酸化曝气法、电解氧化法、加压水解法等。上述方法对含CN-废液处理的反应原理描述如下:

(1)解吸法

氧化氢废气通过Na2CO3溶液吸收生成CN-后与加入的铁反应生成Na4Fe(CN)6,解吸法又叫做黄血盐法。

该法是z早采用的含氰废液处理方法,目前很少采用,因为该方法处理后的出水水质不稳定,处理结果不c底并且处理后的出水容易带色。

(2)碱性氯化法

原理:氯氧化法是一种利用氯的氧化性使氧化氯化物分解成低毒物或无毒物的方法,常见的药剂有氯气,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的氧化性来反应,因此该方法又叫碱性氯化法。其原理是在碱性介质中,通过氯药剂的氧化作用先将废水中的氰化物氧化为氰酸盐,z终进一步氧化成二氧化碳和氢。

工艺流程:碱性氯化法目前使用普遍,对于水量和浓度均可变且含氰量较低的废水处理比较适用

该方法一般分为两个阶段分别进行调整,d一阶段加入碱控制PH>10的条件下加氯氧化,d二阶段加入酸维持PH在7.5~8.0范围时继续加氯氧化。也可以一次调整到PH=8.5~9.0,并增加质量分数为10%~30%的投氯量,但是这样处理的效果较差。

经济技术分析。该法的优点是设备简单、处理效果好、便于管理、生产过程易实现自动化。缺点是处理后有余氯气,产生的氯化氰气体毒性很大,不a全,而且不能去除铁氰络合物,难以z确加药,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将其替代。

(3)电解氧化法

将直流电通入以铁板为阴极、石墨为阳极的含氰离子废液的电解槽内,废水中的简单氰化物和络合物可被氧化为氰酸盐、氮和二氧化碳

当含氰量【CN-】≦500mg/L时,加入食盐来增大电解质浓度;当【CN-】>500mg/L时,电解可直接进行,往往一次处理不能达标,需进一步处理。

二、吸附法

       吸附法是利用吸附剂吸附HCN气体,以减少HCN的排放浓度,防治其污染的方法,常用的吸附剂有活性炭、硅胶和金属等。其中,吸附效应显z、研究的深入,应用也广的是活性炭对HCN的吸附。

工艺流程

       活性炭吸附能力很高但是吸附容量有限,吸附饱和的活性炭需要再生才能循环使用。Venkat采用了BPL Carbon设计了一个循环吸收系统来减少活性炭的更换频率,延长活性炭的使用寿命。但是吸附剂某些部分的吸附能力再生时仍然会失去,这个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,比如有较多水蒸气体积含量c过50%时,活性炭就不再吸附HCN,因此当有影响吸附的组分存在于废气中时,应提前进行预处理。

另外,硅胶和玻璃吸附HCN时,物理吸附和化学吸附同时存在。活泼金属和金属氧化物对HCN进行吸附时,HCN在其表面形成氢键进行化学吸附。

三、燃烧法

        我们知道工业生产排放的HCN废气中常含有大量可燃组分,如CO、H2及烃类等,将可燃组分燃烧分解为N2,CO2和H2O,使有害组分去除的同时回收热量。

(1)直接燃烧法

       当某一种浓度的HCN和氧的混合气体在某一点点或所产生的热量可以将周围的混合气体继续引燃来维持燃烧时,HCN尾气就可通过直接燃烧法进行处理。

(2)催化燃烧法

       原理:催化燃烧的实质是活性氧参与的剧烈氧化作用。催化剂活性组分在一定温度下连续不断地将空气中的氧活化,活性氧与反应物接触时,将自身获得的能量迅速转移给反应物分子而使其活化,使HCN氧化反应的活化能降低。

       工艺流程:在HCN催化燃烧工艺中,常用的催化剂有过度金属和贵金属催化剂,其中研究较多的是贵金属及其负载催化剂。当温度低于573K时,化学反应速率主要控制了催化反应的转化率,高于673K时,主要受物质传递速率控制。653K是理想的z佳操作点,在此条件下操作,可大大减少催化剂使用体积,充分利用预热入口气体提高转化率。转化率随温度升高而升高。由于催化剂内孔中的浓度梯度显z的时间要早于环境流体中的浓度梯度,所以内孔扩散在d二反应区中十分重要。催化剂外部的传质过程控制了整个反应的速度,这时与主体扩散的特征相同。在这一反应区中的传质过程是一级过程,因此不受本征动力学影响,显示为一级反应。

含氰废气怎么处理?含氰废气处理方法工艺

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