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氯化氫與氧化鈣以及二氧化碳的反應探索

文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2014-09-03 08:40:00【

  氯化氫雖然是腐蝕性氣體,但是氯化氫也是各個行業經常用到的化學品。氯化氫氯氣體主要用于電池、藥品、染料、化肥、玻璃加工、食品處理、無機氯化物制造、橡膠、催化劑、電子氣、標準氣、外延、擴散、氧化、蝕刻、化學氣相淀積、發光二極管?等。此外某些含氯成分的無知燃燒時也很會產生氯化氫氣體,如果直接排放進大氣勢必造成環境污染。

氯化氫氣體-紐瑞德特氣

 

  近年來環保意識抬頭,政府訂定垃圾強制分類、廚余回收等相關之法規,雖有效地減少含氯物質進入焚化爐的量,但其造成環境問題仍不容小覷。而高溫下含氯物質經熱處理,如:廢棄物衍生燃料(refuse derived fuel, RDF)、都市固體廢棄物(municipal solid waste, MSW)、廚馀(leftovers)等,過程中會產生氯化氫。氯化氫極易溶于水,并與煙氣中凝結下來的水汽結合生成鹽酸,進而腐蝕鋼材設備,若未經處理即排放則對于環境有相當的影響。


  氯化氫可藉由鈣基吸附劑(如:氫氧化鈣、碳酸鈣或氧化鈣)于煙氣中進行中和反應。而鈣基吸附劑亦常用于焚化系統中,藉以去除煙氣中其他酸性氣體,如:氟化氫、二氧化硫等。部分文獻指出,煙氣中的氣體組成,如:二氧化硫、水汽以及二氧化碳等,對氧化鈣吸附氯化氫之效率有明顯之影響。然而,煙氣中的氣體組成對于氧化鈣吸附氯化氫之影響的相關研究仍是相當稀少。


  我們的主要目的是為探討煙氣中二氧化碳對于氧化鈣吸附氯化氫(1000 ppm)之反應性的影響,并藉由即時監測反應器出口氯化氫濃度以得到吸附劑之總轉化率。為了研究二氧化碳對氧化鈣吸附氯化氫之反應性的影響,本研究回顧相 關文獻及理論并結合流體化床燃燒爐之操作特性下,將實驗設計及流程分為兩大部分。根據本研究之實驗設計,第一部分為探討二氧化碳對于吸附劑的性質及反應之影響,實驗參數為溫度(500-800℃)及濃度(4-12%);而另一部分則為探討煙氣中二氧化碳對氧化鈣吸附氯化氫之影響,實驗參數則依據第一部分的實驗結果及流體化床的操作特性下做實驗參數之擬定。研究結果顯示,500-650℃的溫度下煙氣中二氧化碳濃度(4-12%)皆對氧化鈣造成明顯的碳酸化現象,且隨著濃度提高則碳酸化反應速率也越迅速。對于氧化鈣氯化反應方面,煙氣中二氧化碳氣體的存在會提高吸附劑之轉化率,但隨著濃度的提高,轉化率則會越低。

 

  化學小常識:

  氯化氫,是一種無色非可燃性氣體,有極刺激氣味,在空氣中呈白色的煙霧。HCL氣體要嚴加密閉,提供充分的局部排風和全面通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具(半面罩),戴化學安全防護眼鏡,穿化學防護服,戴橡膠手套。避免產生煙霧。

 

  氯化氫性質:

  化學式 HCl
  摩爾質量 36.4606 g·mol?¹
  外觀 無色吸濕性氣體
  密度 1.477 g/l (氣) (25 °C)
  熔點 -114.2 °C (158.8 K)
  沸點 -85.1 °C (187.9 K)
  溶解性(水) 72 g/100 ml (20 °C)
  pKa -7

 

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此文關鍵字:氯化氫