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氯化氢与氧化钙以及二氧化碳的反应探索

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-09-03 08:40:00【

  氯化氢虽然是腐蚀性气体,但是氯化氢也是各个行业经常用到的化学品。氯化氢氯气体主要用于电池、药品、染料、化肥、玻璃加工、食品处理、无机氯化物制造、橡胶、催化剂、电子气、标准气、外延、扩散、氧化、蚀刻、化学气相淀积、发光二极管?等。此外某些含氯成分的无知燃烧时也很会产生氯化氢气体,如果直接排放进大气势必造成环境污染。

氯化氢气体-纽瑞德特气

 

  近年来环保意识抬头,政府订定垃圾强制分类、厨余回收等相关之法规,虽有效地减少含氯物质进入焚化炉的量,但其造成环境问题仍不容小觑。而高温下含氯物质经热处理,如:废弃物衍生燃料(refuse derived fuel, RDF)、都市固体废弃物(municipal solid waste, MSW)、厨馀(leftovers)等,过程中会产生氯化氢。氯化氢极易溶于水,并与烟气中凝结下来的水汽结合生成盐酸,进而腐蚀钢材设备,若未经处理即排放则对于环境有相当的影响。


  氯化氢可藉由钙基吸附剂(如:氢氧化钙、碳酸钙或氧化钙)于烟气中进行中和反应。而钙基吸附剂亦常用于焚化系统中,藉以去除烟气中其他酸性气体,如:氟化氢、二氧化硫等。部分文献指出,烟气中的气体组成,如:二氧化硫、水汽以及二氧化碳等,对氧化钙吸附氯化氢之效率有明显之影响。然而,烟气中的气体组成对于氧化钙吸附氯化氢之影响的相关研究仍是相当稀少。


  我们的主要目的是为探讨烟气中二氧化碳对于氧化钙吸附氯化氢(1000 ppm)之反应性的影响,并藉由即时监测反应器出口氯化氢浓度以得到吸附剂之总转化率。为了研究二氧化碳对氧化钙吸附氯化氢之反应性的影响,本研究回顾相 关文献及理论并结合流体化床燃烧炉之操作特性下,将实验设计及流程分为两大部分。根据本研究之实验设计,第一部分为探讨二氧化碳对于吸附剂的性质及反应之影响,实验参数为温度(500-800℃)及浓度(4-12%);而另一部分则为探讨烟气中二氧化碳对氧化钙吸附氯化氢之影响,实验参数则依据第一部分的实验结果及流体化床的操作特性下做实验参数之拟定。研究结果显示,500-650℃的温度下烟气中二氧化碳浓度(4-12%)皆对氧化钙造成明显的碳酸化现象,且随著浓度提高则碳酸化反应速率也越迅速。对于氧化钙氯化反应方面,烟气中二氧化碳气体的存在会提高吸附剂之转化率,但随著浓度的提高,转化率则会越低。

 

  化学小常识:

  氯化氢,是一种无色非可燃性气体,有极刺激气味,在空气中呈白色的烟雾。HCL气体要严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿化学防护服,戴橡胶手套。避免产生烟雾。

 

  氯化氢性质:

  化学式 HCl
  摩尔质量 36.4606 g·mol?¹
  外观 无色吸湿性气体
  密度 1.477 g/l (气) (25 °C)
  熔点 -114.2 °C (158.8 K)
  沸点 -85.1 °C (187.9 K)
  溶解性(水) 72 g/100 ml (20 °C)
  pKa -7

 

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