CS210632B2 - Manufacturing process of hydrogen fluoride - Google Patents

Description

(54) Způsob výroby fluorovodíku

Vynález se týká způsobu výroby fluorovodíku pyrohydrolytickým zpracováním materiálů obsahujících fluor v expandované vířivé· vrstvě a· následným ochlazením odcházejících plynů.

Je známo, že materiály obsahující fluor odštěpují za zvýšených teplot a v přítomnosti vodní páry fluorovodík (pyrohydrolýza), · který je pak možno koncentrovat kondeiizziolvánímt nebo vypíráním.

Pyrohydroilytické •odštěpování fluorovodíku získalo na významu zejména při zpracovávání odpadových látek, získávaných na různých místech postupu při elektrolytické výrobě hliníku. Například se· při elektrolýze· taveniny, která se obvykle· provádí s kryolithem nebo- podobnými tavícími· přísadami obsahujícími fluor, dostávají do· vyzdívky vany eⁱíektroíyzéru složky lázně obsahující fluor. Při obnovování vyzdívky, které je· čas o)d času nutné, se pak získává starý vyzdívkový materiál jakoi tak zvaný pecní výlom, který může obsahovat, v závislosti na způsobu a době provozování elektrolyzéru, kolem 10 až 15 % fluoru.

K podobné situaci dochází, když se odcházející plyny z elektrolýzy taveniny zbavují fluorovodíku suchým· praním plynů. Při· použití kysličníku hlinitého jako¹ sorpčního činidla se· získává, v závislosti na způsobů provádění tohoto· praní, chemisorpční činidlo nasycené fluorovodíkem, které vzhledem k jiným nečistotám obsaženým· v odcházejících plynech, jako jsou uhlík, síra, železo', křemík, fosfor a/nebo· · vanad, nemůže být přidávám· do- elektrolýzy taveniny.

Jako vhodný způsob zpracování odpadních· látek se· ukázala· být pyrohydrolýza, která může· být spojena i se zpětným získáváním dalších cenných látek, jako^ je hliník nebo· alkalický kov (popis vynálezu k USA pa.tentu č. 4 113 832). Při posledně zmíněném způsobu se pyrohydroiytické zpracování provádí v teplotním rozmezí od asi 1100 do 1350 · %C, například v expandované· vířivé vrstvě, za přítomnosti dostatečného množství vodní páry. Z ·ddcházejícího reakcníhoi plynu se izoluje fluorid· alkalického kovu a fluorovodík. Tuhý zbytek při pyrohydrolytlckém zpracování se podrobí alkalickému loužení, aby se získal hydrát kysličníku hlinitéloo·. Před · izolací fluoridu alkalického' kovu a fluorovodíku z reakčního plynu se· reakční plyn chladí vstřikováním vody, míšením, se studeným plynem· nebo· nepřímým chlazením.

Expandovaná vířivá vrstva, použitá při způsobu · podle · · výše uvedeného- USA patentu, se vyznačuje· tím, že na rozdíl od „klasické” vířivé vrstvy, u níž je hutná fáze· od21 0 6 3 2 dělena zřetelným náhlým rozdílem hustoty od plynovéhoi prostoru nacházejícího se nad hutnou fází, neexistují u expandované vířivé vrstvy hraniční vrstvy hutné fáze. Náhlý rozdíl hustoty mezi hutnou fází a prachovým prostorem nacházejícím se nad hutnou fází zde neexistuje; místo* toho se koncentrace tuhé látky uvnitř reaktoru snižuje zdola nahoru.

Nevýhodou výše uvedeného způsobu je, že při chlazení vstřikováním vody se volné teplo; odcházejícího, reakčního plynu odvádí bez užitku, a že se přitom rovněž značně zvětšuje množství tohoto plynu. Podobně je to|mu při chlazení přimíšením chladného plynu, přičemž dochází k ředění reakčního plynu, který i beztoho obsahuje fluorovodík jen v nízkoprocentní koncentraci. Navrhované nepřímé chlazení sice, tyto nevýhody odstraňuje, je však vzhledem, ke korozivním a erozivním problémům nesnadno řiditelné a vyžaduje vzhledem! k poměrně nepříznivému přestupu tepla následkem pokrývání chladicích ploch prachem, velké náklady na udržování zařízení (čištění), popřípadě' velké výměnné plochy.

Okolem* vynálezu je poskytnout způsob, který nemá nevýhody známých, zejména výše zmíněných. způsobů, umožňuje účelné zužitkování tepla odcházejícího: reakčního plynu a nevyžaduje vysoké náklady na zařízení.

Výše uvedené nedostatky nemá způsob výroby fluorovodíku pyroihydrolytickými zpracováním materiálů obsahujících fluor v expandované vířivé vrstvě s. následným chlazením reakčního plynu, jehož podstata spočívá v tom, že se chlazení odcházejícího! reakčního plynu provádí přímým; vnášením tuhé látky, vedené v odděleném okruhu, do* reakčního plynu a její zpětné chlazení za. zužitkování voilného tepla.

Při výhodném provedení způsobu podle vynálezu se reakční plyn uvádí ve styk se suspendovanou tuhou látkou.

Výhodně se. zpětné .ochlazování tuhé látky provádí ve vířivé vrstvě, a to plynem obsahujícím kyslík, který se potom vede do* stupně hydropyrolytického zpracování materiálu s obsahem' fluoru.

Další výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá v toím, že se plyn obsahující kyslík po· kolntaktu s tuhou látkou vede do stupně pyrolytického zpracování materiálu s obsahem fluoru alespoň dvěma dílčími proudy v různé výšce a pevný podíl, odnášený odcházejícím reakčním plynem ze stupně pyrohydroilytického zpracování, se po oddělení reakčního* plynu přivádí zpět do dolní oblasti stupně pyrohydrolytickéhioi zpracování.

Výraznou výhodou vynálezu je, že. použitími zpětně chlazené tuhé látky dochází k náhlému prudkému ochlazení odcházejících reakčních plynů, že je možno. se ve velké míře vyhnout problémům, koroze, a že přirozeně nemůže docháze k usazování prachu. Zpětné chlazení tuhé látky se provádí — při výhodném provedení s chlazením ve fluidní vrstvě — za podmínek, které uHnožňují velký přestup tepla dg chladicího prostředí.

Vedení tuhé látky pro chlazení v okruhu, odděleném- od materiálu s obsahem fluóru v pyrohydrolyzním stupni, má za následek, že až na počáteční fázi nedochází k sycení fluorovodíkem a v chladicí fázi nenastávají žádné ztráty fluorovodíku. Způsob chlazení odcházejících reakčních plynů rovněž vylučuje jejich zředění nebo' toto* zředění snižuje na minimální míru v případě, že se jako doplněk k chlazení tuhou látkou přidávají nepatrná množství vody, například ve stupni, zařazeném po přidání tuhé látky.

Způsob podle vynálezu je použitelný na zpracování odpadních látek, získávaných v souvislosti s elektrolytickou výrobou hliníku, je však možno použít i kazivce (CaF2) a popřípadě jiných anorganických látek' obsahujících fluor. Směrodatné je pouze, aby fluorovodík byl odštěpitelný pynohydrolyticky.

Pro. chlazení reakčního plynu jsou vhodné všechny tuhé látky, které nevytvářejí s fluorovodíkem, obsaženým v reakčním plynu, těkavé sloučeniny. Obzvlášť výhodně použitelnými tuhými látkami jsou kysličník hlinitý (tavený korund), kazivec nebol materiál vlastní způsobu podle vynálezu, odpadající při pyrohydrolytickém zpracování. Jak již bylio* uvedeno v popisu výhod vynálezu, je sycení tuhé látky fluoridem následkem chemické reakce bezvýznamné,. poněvadž tento pochod přirozeně brzy skončí.

Podle toho, jakými vlastnostmi se použitá výchozí látka. vyznačuje, je nutné k dosažení . potřebné reakční teploty, která je v rozmezí od asi 1000 do 1400 °C, přidávat palivo. . V úvahu zde přicházejí kapalná, plynná,' ale 'i tuhá paliva, která se . zavádějí bezprostředně .do expandované vířivé vrstvy. Pokud má výchozí látka dostatečně vysoký obsah uhlíku, jako je tomu například u pecního výlomu, není zvláštní přívod paliva nutný.

Nejúčelnějšího a přitom nejjednoduššího chlazení odcházejících reakčních . plynů se dosáhne, když se styk odcházejících reakčních plynů s tuhou látkou uskuteční v alespoň jednom výměníku, pracujícím se suspendovanou tuhou látkou.

Provoz a vybavení chladiče* s. vířivou vrstvou, používaného výhodně pro; zpětné ochlazení tuhé látky, které může' mít i několik' stupňů, se řídí převážně charakterem použitého výchozího materiálu s. obsahem fluoru. Obsahuje-li výchozí materiál dostatečně velké množství paliva k dosažení teplotních podmínek potřebných v expandované vířivé vrstvě, může' se zpětného ochlazování ' tuhé látky využít- například pro. ' výrobu vodní páry. Přitom* ' vzniklé horké plyny, odcházející z chladiče s vířivou vrstvou, se účelně vedou zpět do reaktoru s· vířivou vrstvou. Naproti totou, neobsahuje-li výchozí materiál s obsahem fluoru dostatečné množství paliva a je-li nutný přívod paliva do stupně pyrohydrolytického zpracování, je výhodné, když se tuhá látka zpětně ochlazuje v chladiči s vířivou vrstvou o několika za sebou zapojených chladicích komorách, přičemž se jako chladicího prostředí použije plynu obsahujícího kyslík, který je možno potom přivádět do stupně pyrohydrolytického zpracování jako· fluidizační plyn.

Při obou provedeních je možno; při chlazení tuhé látky za chladič s vířivou vrstvou zařadit chladicí komoru pracující se studenou vodou, která tuhé látce· odebírá další teplo. Tato· komora může s chladičem · · s vířivou vrstvou tvořit jedinou stavební jednotku nebo může být provozována samostatně. V tomto posledním případě se plyny, odcházející z chladicí komory, mohou odvádět pro jiné účely použití.

Provedení vynálezu, při němž se plyn obsahující kyslík, kterého je třeba pro spalo>vání, zavádí do expandované vířivé vrstvy pyrohydrolytického zpracování dvěma dílčími přeludy v různé výšce vrstvy a pevný podíl, unášený odcházejícími reakčními plyny, se· po' oddělení · od odcházejících reakčních plynů vrací zpět do dolní oblasti expandované vířivé vrstvy pyrohydrolytického zpracování, má tyto výhody: dosáhne se rovnoměrného spalování, které vylučuje · místní přehřátí a tvorbu plynů NO_X, ·. a recirkulací pevného· podílu odděleného od odcházejících reakčních plynů se dosáhne konstantní teploty uvnitř soustavy reaktor s expandovanou vířivou vrstvou (odlučovač) · potrubí pro' zpětné· vedení pevného; podílu db expandované vířivé vrstvy.

Jakioi fluidizačního plynu expandované vířivé vrstvy lze použít prakticky jakéhokoliv libovolného plynu, . neovlivňujícího vlastnosti odcházejících reakčních plynů. Jsou vhodné například, inertní plyn, jakými je zpětně vedený odcházející reakční plyn, dusík a vodní pára. Vzhledem· ke· · zintenzívnění spalovacího pochodu je vsak výhodné, když jedním· z dílčích proudů přiváděných plynů do expandované vířivé vrstvy · je plyn obsahující kyslík.

Pro' výhodné· provádění způsobu podle vynálezu je · tedy možné:

1) jako fluidizačního plynu expandované vířivě vrstvy použít inertního' plynu; pak · je nezbytné, uvádět do expandované vířivé vrstvy ještě plyn Obsahující kyslík jako sekundární plyn v alespoň dvou nad sebou ležících rovinách expandované vířivé vrstvy;

2) Jako fluidizačního plynu použít· plynu obsahujícího kyslík; pak stačí přivádět sekundární plyn v jediné rovině; samozřěj- ' / mě je· při tomto provedení též možné· roz- · l dělit ještě přivádění sekundárního’ plynu do· několika rovin.

V každé rovině přivádění plynu do expandované vířivě· vrstvy je výhodně možno' upravit více přívodních otvorů pro sekundární plyn. Objemový poměr fluidizačního' plynu a sekundárního plynu by měl být v rozmezí ad 1 : 20 · do· 2:1.

Je účelné, přivádět sekundární plyn· ve výši do· 30’ % celkové výšky reaktoru s· expandovanou vířivou vrstvou, nejméně však 1 m nad místem· přivádění fluidizačního plynu. Pokud se sekundární plyn přivádí v několika rovinách, týká se údaj 30· °/o · výšky umístění nejvýše ležícího potrubí p-ro sekundární plyn. Tato výška jednak vytváří dostatečně velký prostor pro první spalovací stupeň s· téměř dokonalou reakcí · mezi spalitelnými složkami a plynemobsahujícím kyslík — ať už se tento: přivádí jako fluidizační plyn nebo; jako sekundární plyn v hlouběji ležící rovině —, jednak skýtá možnost vytvořit v horním reakčním prostoru, ležícím nad přívodem sekundárního plynu, dostatečně velkou zónu pro vyhoření.

Rychlost plynu v expandované vířivé vrstvě nad přívodem sekundárního plynu dosahuje hodnoty zpravidla nad 5 mí/s· a může · dosáhnout až 15 m/s.

Pcměr průměru reaktoru s· expandovanou vířivou, vrstvou k jeho výšce by měl být volen tak, aby se dosáhlo- doby setrvání plynu v nofcmezí od 0,5 do 8 sekund, s· výhodou od 1 db· 4 sekund.

Vsázkový materiál s obsahem fluoru by měl mít střední průměr zrn v· rozmezí · od 30 do· 250· μώ, čímž se zaručí dobré podmínky proi fluidizaci částic a dostatečně krátké reakční doby.

Střední hustota suspenze, která se má ustavit v expandované vířivé vrstvě, může kolísat v širokých mezích a může dosáhnout až 100 kg/m3. Vzhledem· k nízké· tlakové ztrátě by střední hustota suspenze nad přívodemi sekundárního plynu měla být v· rozmezí od 10 do 40 kg/m·³.

Při definování provozních· podmínek pomocí Froudova a Archimedova čísla vznikají pak oblasti

0,1 á 3/4 . F_r ² . —^P-S-— ě 10

Pk Pg a případně

0,01 á Ar· ž 100, kde přičemž znamená

F_r Froudovo číslo,

Ar Archimedovo číslo, u poměrnou rychlost plynu v m/s, p_g hustotu plynu v kg/m³, p_k hustotu částice tuhé látky v kg/m³, d_k průměr kulovité částice v m, v kinematickou viskositu v m²/s, g gravitační konstantu v m/s².

Vnášení vsázkového materiálu s obsahem fluoru do reaktoru s vířivou vrstvou se provádí obvyklým^ způsobem, nejúčelněji jednou neboi několika vnášecími trubkami, například pneumatickým vháněním. Vzhledem к dobrému příčnému promíchávání stačí poměrně malý počet vmášecích trubek a u reaktoru s expandovanou vířivou vrstvou o mlenších rozměrech dokonce jediná vnášecí trubka.

V následujícím· popisu je vynález blíže objasněn s odkazy na výkres, na kterém, je zobrazeno proudové schéma způsobu podle vynálezu.

Vsázkový materiál s obsahem fluoru, vodoi (popřípadě v podobě vodní páry) a popřípadě palivo se do cirkulačního! okruhu, tvořeného reaktorem 1 s expandovanou vířivou vrstvou cyklónovým odlučovačem 2 a prvními vratným potrubím 3, přidávají vnášecí trubkou 4, palivovým vedením 5 a vodními vedením 6. Zbytek po pyrohydrolýze se po dostatečně dlouhé době setrvání odvádí odvodním potrubím 7 do odpadu nebo se popřípadě zpracuje vyluhováním к odstranění cenných podílů.

Reakční plyny odcházející z reaktoru 1 s expandovanou vířivou vrstvou jdou do prvníhoi výměníku 8, v němž přicházejí do styku se suspendovanou tuhou látkou, přiváděnou přívodním potrubím 9, čímž se poprvé Ochladí. V prvním odlučovači 13 se tuhá látka oddělí od reakčního' plynu. Oddělený reakční plyn přichází do; druhého výměníku 11, do něhož se pneumatickým dopravními potrubím 12 též přivádí tuhá látka. Tuhá látka se cd reakčního plynu, který se přitom dále ochladí, oddělí v druhém odlučovači 13. Reakční plyn obsahující chlorovodík pak přichází dio elektrofiltru, 14, kde se z něho odstraní prachové poldíly, a je pak finálním potrubím 15 veden do neznázoirněnéhio· absorpčního nebo kondenžačníhoi zařízení.

Tuhá látka, získaná v prvním odlučovači 10, jde zpětným potrubím 16 do vířivého chladiče 17, v němž nejprve prochází čtyřmi chladicími komorami. Přitom předává podstatnou část svého tepla nepřímou výměnou plynu obsahujícímu kyslík, vedenému protiproudně к tuhé látce, který se pak zbaven prachových podílů vede recirkulačním potrubím 18 do· reaktoru 1 s expandovanou. vířivou vrstvou jako fluidízační plyn. Ke konečnému ochlazení tuhé látky dochází pak ve dvou navazujících chladicích komorách vířivého chladiče 17, které jsou chlazeny například vodou. Tuhá látka pak přichází do dopravního zařízení 19, odkud se pneumaticky dopravuje pneumatickým dopravními potrubím 12 do druhého výměníku 11.

Vířivý chladič 17 je také fluidizován plynem obsahujícím kyslík, který odnílmá tuhé látce, podstatné množství tepla a pq odstranění prachových podílů ve třetím odlučovači 20 se vede do reaktoru 1 s expandovanou vířivou vrstvou bočním potrubím 21 jako sekundární plyn. Spojovací potrubí 22 slouží pro vratné vedení prachových podílů, oddělených v elektroifiltru 14, doi vířivého; chladiče’ 17.

Dále zařízení ještě obsahuje přestupní potrubí 23 a odvětvené potrubí 24, jimiž se může tuhá látka z okruhu, sleženého z vířivého chladiče 17, pneumatického' dopravního potrubí 12, druhého výměníku 11, druhého odlučovače 13, prvního výměníku 8, prvního odlučovače 10 a zpětného! potrubí 16, odvést do cirkulující expandované vířivé vrstvy nebo se může cirkulující expandovaná vrstva odvést do uvedeného okruhu (odvětveným poltrubím 24).

První potrubí 25, druhé potrubí 28 a třetí potrubí 27 slouží к přivádění fluidizačního, popřípadě dopravního plynu.

Příklad 1

Pro zpracování se použije suchý, předem rozemletý pecní výlom z elektrolytické výroby hliníku, o sypné hustotě 1,1 kg/1 a o střední velikosti zrn v rozmezí od 100 do 200 μίπι. Pecní výlom obsahuje uhlík v hmotnostním mnlcžství 26 °/o a fluor v hmotnostním! množství 15 % (počítáno jako F).

Vzhledem; к vysokému obsahu uhlíku probíhá pyrolhydrolyzní pochod samlovolně, tj. nepotřebuje žádné další palivo. Dále uvedené údaje, týkající se množství plynů, se vztahují na standardní podmínky.

Pecní výlom se vnáší do reaktoru 1 s expandovanou vířivou vrstvclu, v množství 5 t/h vnášecí trubkou 4 spolu s 3,1 rrWh vody 0' teplotě 20 °C, přiváděné vodním vedením 6. Solučasně se přivádí recirkúlačnímj potrubím 18 3000 m³/h fluidizačníhoi vzduchu o teplotě 300 °C a bočními potrubím 21 9500 mi³/h sekundárního vzduchu o teplotě 400 °C, přičemž tato¹ množství byla ohřátá ve vířivém chladiči 17. Na základě zvolených fluidizačních podmínek a provozních parametrů obíhá pecní výlom v cirkulačním okruhu, tvořeném reaktorem 1 s expandovanou vířivou vrstvou, cyklónovým odlučovačem 2 a vratným potrubím¹ 3 tak, že střední hustota suspenze v reaktoru 1 s expandovanou vířivou vrstvou v oblastí pod napojením bočního potrubí 21, přivádějícího sekundární plyn, činí přibližně 100 kg/m? a v oblasti napojení bočního/ potrubí 21, přivádějícího sekundární plyn, přibližně 20 kg/m³. Aby se dosáhlo bezzávadného vracení pecního výlomu do reaktoru 1 s expandovanou vířivou vrstvou, fluidizuje se

2106 32 vratné potrubí 3 vzduchem· v množství 200 m³/h'. Teplota uvnitř cirkulační sOuutavy je přibližně 1100 °C.

Výpalek v množství 3 t/h te po setrvání v délce 1 h odvádí odvodním potrubím 7 a chladí v odděleném chladiči. Sypná hustota výpalku činí 1 kg/1. Zbytkový hmotnostní obsah fluoru je menší než 1 % a zbytkový hmotnostní obsah uhlíku je menší než 0,1 %.

Chlazení reakčních plynů, odcházejících z reaktoru 1 s expandovanou vířivou vrstvou, se provádí s tuhdu látkou, vlastní způsobu podle vynálezu. Za tím účelem se v prvním výměníku 8 se suspendovanou tuhou látkou ochladí plyny o teplotě 1100· °C, přicházející z cyklónového odlučovače 2, tubou látkou o teplotě 280 °C, přiváděnou do tohoto prvního· výměníku 8 v množství 50 t/h přívodním potrubím 9, čímž so tuhá látka samia ohřeje na teplotu 590 °C. Po průchodu prvním odlučovačem 10 pak tuhá látka přichází zpětným· potrubím· 18 do vířivého chladiče: 17.

Plyny, odcházející z prvního odlučovače 10, se ve druhém výměníku 11 uvedou ve styk s tuhfolu látkou o teplotě 80 °C, přiváděnou pneumaticky dopravním potrubím 12 z vířivého chladiče 17. Množství přiváděné tuhé látky je 50 t/h. Následné oddělení plynů Od tuhé látky probíhá v druhém odlučovači 13, v němž se získává tuhá látka o teplotě 280 °C. Reakční plyny, odcházející z druhého· odlučovače· 13, ' které mají teplotu již jen 280 °C, pak jdou do elektrofiltru 14 a odtud do zařízení pro izolování fluorovodíku. Množství Odcházejících reakčních plynů je· 19 500 m³ a· jejich objemové složení je· 12,8 %’ CO2, 3,3 °/o O2, 4,4 ⁱ⁰/o fluorovodíku HF, 61,5 % N2, a 17,8 % H2O.

Tuhá látka, v· množství 50 t/h, pocházející z prvního odlučovače 10 a přiváděná zpětnými potrubím 16, se chladí ve vířivém chladiči 17, který má čtyři chladicí komory k výměně tepla se· vzduchem· pro· reaktor · 1 s expandovanou vířivou vrstvou a dvě· chladící komory chlazené vodou. K fluidizaci ve vířivém chladiči 17 slouží 9500 m3/h vzduchu a k nepřímé výměně tepla 3000 m3/h. Oba tyto proudy vzduchu se odvádějí bočním potrubím 21 a recirkulačním. potrubím 18.

Ve chladicích· komorách vířivého* chladiče 17, chlazených vodou v množství 95 m3/h, se· chladicí voda ohřeje ze 40 na 90 stupňů Celsia. Přitom se tuhá látka ochladí na teplotu 80 °C. Tato tuhá látka se potom za· použití 2500 m³/h dopravního vzduchu· o teplotě 60 °C a přetlaku· 50· kPa, přiváděného třetím potrubím·· 27, znovu přivádí ddo druhého výměníku 11 se· suspendovanou tuhou látkou.

Příklad 2

K získání fluorovodíku se použije· kazivce, · jehož střední velikost zrn je v rozmezí od 100 do 200· μη a hustota 1,2 kg//1.

Hmotnostní obsah fluoridu vápenatého) je 95 °/o. Na rozdíl od příkladu 1 je· zde nutné přidávat navíc palivo.

Doí reaktoru 1 s· expandovanou vířivou vrstvou se palivovým potrubím 5 přivádí uhlí v množství 1210 kg/h (o výhřevnosti 29 260 kj/kg), vnášecí trubkou 4 se přivádí kazivec v množství 1540 kg/h [počítáno jako · CaF₂) a vodním- vedením 6 se přivádí voda v· množství 3100 1/h (oi teplotě 20 stupňů Celsia).

Reeirkulačním potrubím· 18 se přivádí fluidizační vzduch o teplotě 400 °C v množství 3000 m³/h a bočním· potrubím 21 se přivádí sekundární vzduch o· teplotě 550 °C v množství 7000' m³/h. Oba proudy vzduchu pocházejí z vířivého chladiče 17.

V reaktoru 1 s· expandovanou vířivou vrstvou je střední hodnota hustoty suspenze 100· kg/m³ v oblasti pod zaústěním· bočního potrubí 21 přivádějícího sekundární vzduch a 25 kg/mp v oblasti nad zaústěním bočního potrubí 21 přivádějícího sekundární vzduch; teplota v reaktoru 1 je 1120 °C.

Jako v příkladu 1 se za účelem bezzávadného vratného· přivádění tuhé látky do reaktoru 1 s expandovanou vířivou vrstvou zavádí 1200 m³/h vzduchu do potrubí 3. Doba setrvání je nastavena na· 90 minut.

Zbytek· v množství 1,23 t/h se z cirkulačního okruhu odebírá odvodním potrubím· 7. Zbytek vykazuje· jakost páleného vápna a· může být použit ve stavebním průmyslu.

Na rozdíl od příkladu 1 se chlazení odcházejících plynů provádí cizí tuhou látkou, totiž kysličníkem hlinitým. Odcházející plyny a tuhá látka jsou vedeny jakoi v příkladu 1. *

Množství tuhé látky, cirkulované dopravním potrubím· 12, činí 40 t/h. Množství dopravního vzduchu činí 2100 m³/h' (o teplotě 60 °C· a přetlaku 50 kPa). Teploty odcházejících reakčních plynů a tuhé látky, docílené ve výměnících se suspendovanou tuhou látkou a v odlučovačích, jsou 290 °C (druhý výměník 11), popřípadě 610 °C (první výměník 8).

Finálním potrubím 15 se odvádějí plyny, určené pro izolaci fluorovodíku, v množství 16 75b m³/h, které mají objemové složení 14,8 ,% CO₂, 2,1 ·% O3, 5,0 % fluorovodíku · HF, 58,0 % N2 a 20,0 % H₂O.

Při zpětném chlazení tuhé látky přiváděné zpětným potrubím· 16, ve vířivém chladiči 17 se získává 3000 m3/h nepřim ohřátého, proto prachsprostého vzduchu v recirkulačním potrubí 18 a 7000 m3/h přímo ohřátého vzduchu v bočním potrubí 21 a tyto! proudy vzduchu se přivádějí doi reaktoru 1 s expandovanou vířivou vrstvou jako · fluidizační vzduch nebo jako sekundární vzduch.

Do chladicích komor vířivého· chladiče

17, které jsou chlazeny vodou, se· přivádí voda o teplotě 40 °C v množství 67 m³/h, která se ohřeje na· teplotu 90 °C. Přitom se tuhá látka · ochladí na teplotu 80 °C.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Způsob výroby fluorovodíku pyrohydrolytickým. zpracováním, materiálů obsahujících fluor v expandované vířivé vrstvě a následným! ochlazením reakčního plynu, vyznačující se tím, že se chlazení odcházejícího reakčního plynu provádí přímým vnášením tuhé látky, vedené v odděleném- okruhu, dioi reakčního pllynu, která se potom zpětně chladí za zužitkování volného tepla.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se reakční plyn uvádí ve styk se suspendovanou tuhou látkou.
3. 3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se tuhá látka zpětně ochlazuje ve vířivé vrstvě.
4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že se tuhá látka zpětně ochlazuje ve vířivé vrstvě plynem! obsahujícími kyslík, který se potom vede do stupně pyrohydrolytického zpracování materiálu s obsahem fluoru.
5. 5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že se plyn obsahující kyslík po styku s tuhou látkou vede do stupně pyrohydrolytického zpracování materiálu s obsahem filuoru alespoň dvěma dílčími proudy v různé výšce a pevný podíl, odnášený odcházejícím reakčním plynem ze stupně pyriolhydrolytického zpracování, se po oddělení reakčního plynu přivádí zpět do dolní oblasti stupně pyrohydrolytického' zpracování.