DE1619843C

DE1619843C - Verfahren zur kontinuierlichen Ruck gewinnung von Flussaure aus einer Absorberlosung

Info

Publication number: DE1619843C
Application number: DE19671619843
Authority: DE
Inventors: Renato Dr Ing Chem ETH Muttenz Gentih (Schweiz)
Original assignee: Buss Ag, Basel (Schweiz)
Priority date: 1967-12-22
Filing date: 1967-12-22
Publication date: 1973-02-08

Description

Schwimmer 14 gesteuert wird. Dieser befindet sich Lösung rinnt entlang der Rohrwände nach unten und im Sumpf einer Absorptions- und Trennsäulei und bildet an diesen einen Film. Die:Rohre des Rohrverhindert ein Überfluten des Verdampfers 3 sowie bündeis 3 b sind in der Weise außenbeheizt, daß sich ein Durchschlagen des Vakuums in die Trennsäule 1. eine Filmtemperatur von etwa 125° C einstellt und Diese ist mittels der Leitung 2 an den Fallfilmver- 5 eine wirksame Desorption des HF-Wasserdampfdampfer angeschlossen. Im Fallfilmverdampfer ist gemisches stattfindet. Dieses Gemisch gelangt über ferner eine nicht dargestellte Verteilereinrichtung im die Abzugsleitung 5 in den Kondensator 6, der einBereiche der Mündung der Leitung 2 vorgesehen, oder mehrstufig ausgebildet sein kann, aus welchem die die Lösung gleichmäßig dem Rohrbündel zu- stündlich etwa 1100 kg reinstes Kondensat mit überführt. Unterhalb des Sumpfes 4 mündet eine Rück- ιό azeotropem HF-Gehalt, der weit über 50 °/o liegt, leitung 12, welche in die Absorptions- und Trenn- durch die z. B. barometrische Ausschleusvorrichtung säule!' führt. Ferner ist eine Umlaufleitung 10 mit 15 in den Sammeltank 7 ablaufen. In diesem Koneiner Umlaufpumpe 11 vorgesehen, die unmittelbar densat sind Verunreinigungen in Form von H.,SiF_(i unter- bzw. oberhalb des Rohrbündels 3 b an den . nur noch in Spuren von unter 0,01 °/o enthalten.
Verdampfer 3 angeschlossen ist. 15 Unterhalb der Rohre des Rohrbündel 3 b werden

Die Abzugsleitung 5 ist unter Zwischenfügung die verbleibenden, vorwiegend hochsiedenden Reste

eines Kondensators 6 an eine Vakuumpumpe 9 an- aufgefangen und durch die Leitung 10 mittels der

geschlossen, die einen Unterdruck im Verdampfer3 Pumpeil im Kreislauf wieder in den Oberteil des

erzeugt. Der Kondensator 6 ist über einer Ausschleus- Verdampfers 3 zurückgeführt, wo diese Reste iicuer-

vorrichtung 15 mit einem Sammeltank 7 verbunden, 20 Hch entlang durch die Heizzone geleitet werden, so

aus welchem mit einer Pumpe 8 die anfallende reine daß eine weitere Desorption stattfindet. Dies ermög-

Säure abgezogen werden kann. , licht eine sehr kurze und gedrängte Bauweise des

Beim kontinuierlichen Betrieb laufen aus der Ab- Verdampfers und gestattet, die thermische Beanspru-

sorptions- und Trennsäule ί durch die Speiselei- chung des Polyglykols gering zu halten. Aus dem

tung2 stündlich etwa 5400 kg Absorberlösung in 25 Sumpf 4 werden stündlich etwa 4300 kg Glykol plus

den Fallfilmverdampfer 3, die aus etwa 80 Gewicht-' Wasser plus HF, dessen Anteil unter 1,7 °/o liegt,

prozent Polyglykol, 8 %> Wasser, 12°/o HF und entnommen und zur neuerlichen Verwendung in die

Spuren von SiF₄ besteht. Das durch Schwimmer 14 Säule 1 zurückgeführt.

betätigte Ventil 13 sorgt für die gleichmäßige Spei- Aus dem. eben beschriebenen Verfahren ergeben

sung und verhindert ein Überfluten des Verdamp- 30 sich gegenüber den bekannten Verfahren erhebliche

fers 3 sowie ein Durchschlagen des Vakuums in die Energieeinsparungen, wobei die thermische Be-

Trennsäule 1. Bei steigendem Flüssigkeitsspiegel im anspruchung des Absorptionsmittels sehr gering ist.

Sumpf der Säule 1 wird das Ventil geöffnet und bei Auch können keine örtlichen Überhitzungen zu

sinkendem Spiegel gedrosselt bzw. geschlossen. Das Dampfblasenbildung an der Oberfläche führen, die

Innere des Fallfilmverdampfers 3 steht unter einem 35 beim Aufsteigen und Zerplatzen Flüssigkeitsteilchen

Unterdruck von etwa 20 Torr, abs., der von der mitreißen und sowohl zu einer quantitativen als auch

Pumpe 9 erzeugt wird und sich gleichmäßig bis zur zu einer qualitativen Verschlechterung des Trenn-

Flüssigkeitsoberfläche im Sumpf 4 fortsetzt. Die effektes führen würden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch- theoretischen Trenneffekt bezogenen Druckverlust,

die höchste Durchsatzleistung ermöglicht.

Verfahren zur kontinuierlichen Rückgewin- Andererseits ist aber die Rückgewinnung von wäß-

nung von Flußsäure aus einer Absorberlösung, rigen Säuren aus organischen Absorptionsmitteln insbesondere bestehend aus etwa 80 %> Polygly- 5 sehr erwünscht, insbesondere auch bei der Reinigung kol, 8% Wasser, 12% Flußsäure und Spuren von Abgasen, um den Aufwand für das Reinigungsvon SiF₁, dadurch gekennzeichnet, verfahren wenigstens teilweise kompensieren zu daß die Absorberlösung zur Desorption konti- können.

nuierlich in einem Fallfilmverdampfer unter Va- Werden Säuren aus Gasen absorbiert, so kommt

kuum erhitzt wird, worauf die verdampften, io oft noch hinzu, daß gleichzeitig auch unerwünschte niedrigsiedenden Anteile abgezogen und kondcn- Beimengungen mitabsorbiert werden. Selbst wenn siert werden, während der verbleibende, vorwie- man diese verfahrenstechnisch einwandfrei abtrennt, gend hochsiedende Rest zum Teil im Kreislauf bevor als nächster Schritt die Rückgewinnung der Säure durch die Heizzone geleitet und zum Teil zurück erfolgt, so kann doch oftmals nicht verhindert wer- f\n eine Absorptions- und Trennsäule dem fri- 15 den, daß Verunreinigungen in Spuren vorliegen und sehen Gemisch zur neuerlichen Verwendung zu- die Rückgewinnung erschweren,
geführt wird. Das Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu

. vermeiden und ein Verfahren vorzuschlagen, das die

folgenden Eigenschaften aufweist:

~. ,- . _ ,. , . . ._Ä. . ., , , ²⁰ — geringer Energiebedarf für das Trennen,
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren _ ^B _vo„_s?_ändi ^_{rennung der} Säure ohne Ver-

zur kontinuierlichen Rückgewinnung von HuBsaure _unreini „. ^B _{diese solle}* _im. Absorptionsmittel aus einer Absorberlosung, insbesondere bestehend £ n, von wo sie gegebenenfalls später entfernt

aus etwa 80¹Vo Polyglykol, 8 "/u Wasser, 12 "m Fluß- , ' t. & r

säure und Spuren von SiF₁. ²⁵ - keine Zersetzung des Absorptionsmittels.

Fur das Trennen von Sauren und organischen de-

mischen, beispielsweise aliphatischc Polyäther ocicr Das Verfahren zur kontinuierlichen Rückgewin-

Polyole, sind eine Anzahl verschiedener Verfahren nung von Flußsäure aus einer Absorberlösung, insbekannt, nach denen die Säuren durch Aufkochen, besondere bestehend aus etwa 80 °/o Polyglykol, 8 % mittels Treibdampf oder Gas durch chemische Um- 3° Wasser, 12 °/o Flußsäure und Spuren von SiF₁ ist Setzung in reiner Form abgetrennt und wieder kon- erfindugsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die zentriert werden, während das absorbierende orga- Absorberlösung zur Desorption kontinuierlich in nischc Gemisch regeneriert oder in einer anderen einem Fallfilmverdampfer unter Vakuum , erhitzt bekannten Weise weiterbehandelt wird. wird, worauf die verdampften, niedrigsiedenden An-

So ist aus der britischen Patentschrift 891 551 ein 35 teile abgezogen und kondensiert werden, während Verfahren zur Entfernung von Kohlensäure aus gas- der verbleibende, vorwiegend hochsiedende Rest förmigen Gemischen bekanntgeworden, welche zum Teil im Kreislauf durch die Heizzone geleitet außerdem noch zusätzliche Komponenten wie Was- und zum Teil zurück in eine Absorptions- und serstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Feuchtigkeiten und Trennsäule dem frischen Gemisch zur neuerlichen gasförmige Säuren in Spuren enthalten. Bei diesem 40 Verwendung zugeführt wird.

Verfahren wird das zu reinigende Gas in einem Ab- Bei diesem Verfahren wird ein Gegensatz zum be-

sorber im Gegenstrom zu einer Glykol-Azetatlösung kannten Verfahren nach der britischen Patentschrift geführt, worauf das gereinigte Gas aus dem Dom des einerseits die zu behandelnde Lösung aus der AbAbsorbers abgesogen wird. Die mit CO₂ angerei- sorptions- und Trennsäule dem Fallfilmverdampfer cherte Ghykol-Azetatlösung wird gekühlt und in eine 45 zugeführt und nach teilweiser Befreiung von HF und Trennvorrichtung geleitet, in welcher das Kohlen- Wasserdampf wieder in die Absorptions- und Trennsäuregas ausgeschieden und die von CO₂ befreite säule geleitet, und andererseits die Lösung während Lösung wieder dem Absorber zugeführt wird. Die- der Behandlung wiederholt im Kreislauf durch den sem bekannten Verfahren haftet der große Nachteil Fallfilmverdampfer geführt. In dieser Weise wird an, daß ein großer Energieaufwand erforderlich ist, 50 Säure und Wasser absorbiert und in der Trennwobei aber die Trennausbeute unter den erwünsch- kolonne stark überazeötrop abgetrieben,
ten Werten liegt. An Hand der Zeichnung soll das vorgeschlagene

Diese Nachteile werden als sehr schwerwiegend Verfahren näher erläutert werden, wobei als Beispiel empfunden und Jiaben die technisch-praktische An- das Abtrennen von wäßriger Flußsäure aus einem wendung in vielen Fällen sehr erschwert oder gar 55 Polyglykol mit mittlerem Molgewicht um 400 beunmöglich gemacht. schrieben wird, da dies bekanntlich besonders ver-

So konnte auch beispielsweise bisher die Trennung fahrenstechnische Probleme bietet,
von Flüssigkeitsgemischen, welche bei höherer Tem- Zur Durchführung des Verfahrens ist ein Fallfilm-

peratur zur chemischen Instabilität neigen, nicht in verdampfer 3 vorgesehen, der ein Gehäuse 3 a und einer einzigen Trennkolonne durchgeführt werden, 60 ein in diesem angeordnetes Rohrbündel 3 b besitzt, wenn der Gesamtdruckverlust des durch die Kolonne Die einzelnen Rohre des Rohrbündels 3 b werden in strömenden Dampfes ein Überschreiten der höchst- einer nicht in der Zeichnung dargestellten Weise zulässigen Verdampfungstemperatur nötig machte von außen beheizt. Unterhalb des Rohrbündels 3 & oder sich zu große Bauhöhen ergaben. ist ein mittels Tropfboden unterteilter Sumpf 4 vor-

Da außerdem bei gleichen dynamischen Dampf- 65 gesehen. Der Fallfilmverdampfer 3 ist oberhalb des belastungen im Vakuum geringere Durchsatzmengen Rohrbündels an eine Speiseleitung 2 und an eine zugeordnet sind als bei Normaldruck, galt es, ein Abzugsleitung 5 angeschlossen. Die Speiseleitung ist Verfahren zu finden, welches bei kleinstem, auf den mit einem Ventil 13 ausgerüstet, das durch einen