[发明专利]从包含氯气和二氧化碳的气体中吸收氯气的方法

说明书

本发明涉及从包含氯气和二氧化碳的气体中吸收氯气的方法，特别 涉及从包含大量过量二氧化碳的废气流中将少量氯气洗涤除去的方法， 其中该经洗涤的废气可以直接排放到环境中。该废气优选是迪肯制氯法 的所谓吹扫气体(Purgegas)。

US3984523公开了用于通过在多个氯吸收阶段中通过以逆流供应 为此所需的化学计量量的碱金属氢氧化物经过最后吸收阶段而使氯气 转化为不含碱金属碳酸盐且包含碱金属氯化物的碱金属次氯酸盐，从而 使包含二氧化碳和氯气的气体混合物脱氯的方法。

从EP0406675A1中已知用于从包含CO₂的废气中选择性吸收氯气 的方法，该方法的特征在于用包含0.1～10重量％的NaHCO₃和0.01～5 重量％的NaHSO₃的水溶液洗涤该废气。

DE-A-2426056公开了通过压缩并随后冷却另外包含二氧化碳作为 组分的含氯气体混合物从而从该混合物中获得氯气的方法，其中在精馏 塔的顶部形成了具有约7～9体积％的较高氯含量的废气。

从US-H1417中已知从包含二氧化碳的气流中去除卤素气体的方 法。该气流来自在其中燃烧含卤素的有机废物的垃圾焚烧装置(烟道 气)。该方法包括在包含碱和还原剂的水溶液的气体洗涤器中接触该烟 道气。从该气体洗涤器中永久性地排出废吸收液体，并用新鲜的吸收液 体代替。对排出的废吸收液体连续分析其还原剂和碱的残余含量，并由 此控制补充的还原剂和碱的量。依照所用的废气中50～200份/百万份 (以体积为基准)的低氯含量，认为其足以将氯含量降低到小于最初值 的一半。

该方法不适于特别是从例如在依照DE-A-2426056的方法中形成的 具有较高氯含量的废气中去除几乎所有的氯。因为为了保持废吸收液体 中的还原剂和碱的含量尽可能低，力争保持其在吸收液体的稳态浓度尽 可能低。尽管US-H-1417中描述的系统设想了在气体中卤素浓度变化的 情况下改变还原剂和碱的浓度。但该程序过于缓慢以至于不能防止氯气 穿过气体洗涤器的顶部，特别是在废气中氯气浓度突然波动的情况下， 显著量的氯气会由此进入环境。另一方面，如果吸收液体中还原剂的稳 态浓度保持非常高，那么必然有显著的量进入废水中，因为必须定期提 供新鲜的吸收液体。这从经济和生态角度来看都是不适宜的。

因此本发明所基于的目的在于提供用于从包含氯气和二氧化碳的 气体中吸收氯气的方法，该方法需要与待去除的氯气量相比尽可能少的 还原剂和碱，同时能够从甚至具有高氯含量的气体中几乎完全去除氯 气，以及甚至在氯含量达到最高点时也能够防止氯气穿过吸收塔的顶 部。本申请人发现可以通过其中将氯气分至少两个阶段吸收的方法实现 这一目的，第一吸收阶段可以以将该还原剂几乎完全消耗掉的条件操 作。

本发明因此提供了从包含氯气和二氧化碳的气体中吸收氯气的方 法，该方法包括：在第一阶段中，使包含氯气和二氧化碳的气体与包含 一种或多种碱和一种或多种还原剂的第一水溶液接触，以及在第二阶段 中，使由第一阶段得到的气体与包含一种或多种碱和一种或多种还原剂 的第二水溶液接触。

依照本发明的方法也可以任选包括其它氯洗涤阶段和其它阶段。然 而，依照本发明的方法优选仅包含上述两个氯去除阶段。

在依照本发明的方法的优选实施方案中，该碱选自氢氧化钠、碳酸 钠和碳酸氢钠(NaHCO₃)。

在依照本发明的方法的另一优选实施方案中，该还原剂选自亚硫酸 钠、过氧化氢、硫代硫酸钠和亚硫酸氢钠(NaHSO₃)。

特别优选地，该碱是氢氧化钠，而该还原剂是硫代硫酸钠或亚硫酸 氢钠。

该还原剂最优选是硫代硫酸钠。以1摩尔待去除的氯气为基础，与 NaHSO₃相比，其需要更少量的还原剂和氢氧化钠水溶液。

还原剂          NaHSO₃            Na₂S₂O₃

还原剂摩尔数    1                 0.25

NaOH摩尔数      3                 2.5