DE1792705C3

DE1792705C3 - Process for condensing and purifying gaseous crude hydrofluoric acid

Info

Publication number: DE1792705C3
Application number: DE19671792705
Authority: DE
Inventors: Renato Dr.-Ing.-Chem Muttenz Gentili (Schweiz)
Original assignee: Ausscheidung aus: 16 67 398 Buss AG, Basel (Schweiz)
Filing date: 1967-10-27
Publication date: 1978-01-12

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kondensieren und Reinigen von gasförmiger roher Flußsäure, welche zur Entfernung der schwersiedenden Bestandteile gewaschen, anschließend kondensiert und gegebenenfalls rektifiziert wird. Bei der Herstellung von Flußsäure aus der Reaktion CaF₂ + H₂SO₄ unter Wärmezufuhr erfolgt die Reaktion oft in einem Drehofen, aus welchem auch der Gasabzug stattfindet. Dabei werden die Reaktionsgase durch das Nachreaktionsprodukt sehr stark verunreinigt, und weisen einen großen Staubgehalt auf, so daß eine komplizierte und teure Behandlung der Gase notwendig ist.The present invention relates to a process for condensing and purifying gaseous crude hydrofluoric acid, which is washed to remove the high-boiling components, then condensed and, if necessary, rectified. When hydrofluoric acid is produced from the CaF ₂ + H ₂ SO ₄ reaction with the supply of heat, the reaction often takes place in a rotary kiln, from which the gas is withdrawn. The reaction gases are very heavily contaminated by the post-reaction product and have a large dust content, so that a complicated and expensive treatment of the gases is necessary.

Es ist bereits aus der GB-PS 10 56 077 ein Verfahren der Anmelderin zur Reindarstellung von Flußsäure aus Reaktionsgasen bekanntgeworden, bei welchem die Reaktionsgase zunächst in einem Druckwäscher, beispielsweise einem Venturi-Gaswäscher, der auf dem Sumpf einer ersten Kolonne aufgesetzt ist, von den Festkörpern befreit und so weit abgekühlt werden, daß ein Teil der hochsiedenden Bestandteile kondensiert wird. Darauf läßt man die Säuredämpfe zur Weiterbehandlung in einer ersten Kolonne aufsteigen, wo sie weiter gekühlt werden. Der Kopf der ersten Kolonne und ein nachfolgender Rückfluß-Kondensator werden indirekt mit Wasser oder Kältesohle gekühlt, während der Unterteil einspritzgekühlt ist Der Unterteil der ersten Kolonne ist vom Unterteil durch einen Boden mit wehrartigem Oberlauf getrennt Von diesem Boden s wird die von den leichtsiedenden Bestandteilen befreite kondensierte Flußsäure abgepumpt und nach Erwär mung in eine zweite unter Druck stehende Kolonne eingespritzt, in welcher die restlichen hochsiedenden Bestandteile aus der Flußsäure getrennt werden. DieIt has already become known from GB-PS 10 56 077 a method of the applicant for the purification of hydrofluoric acid from reaction gases, in which the reaction gases are first in a pressure scrubber, for example a Venturi gas scrubber, which is placed on the bottom of a first column from the Solids are freed and cooled so far that some of the high-boiling components is condensed. The acid vapors are then allowed to rise in a first column for further treatment, where they are further cooled. The top of the first column and a subsequent reflux condenser are cooled indirectly with water or cold sole, while the lower part is injection-cooled. The lower part of the first column is separated from the lower part by a base with a weir-like overflow condensed hydrofluoric acid is pumped off and, after heating, it is injected into a second pressurized column in which the remaining high-boiling components are separated from the hydrofluoric acid. the

ίο sich in dem Sumpf der ersten Kolonne sammelnde Flüssigkeit wird in der Waschvorrichtung verwendet Im unteren Drittel der zweiten Kolonne wird zusätzlich ein Gemisch aus in Schwefelsäure absorbierter HF eingespritzt, die aus dem Sumpf einer nachfolgenden Absorptionskolonne stammt. Die zweite Kolonne ist so geregelt, daß nur .reine HF und die noch in geringen Spuren vorhandenen leichtsiedenden Verunreinigungen ausdampfen, während sich die schwerflüchtigen Verunreinigungen zusammen mit der Schwefelsäure und nur etwas HF im Sumpf ansammeln, von wo aus sie in den Unterteil der ersten Kolonne überlaufen. Die über Kopf der zweiten Kolonne abziehenden Dämpfe werden als 99,9% HF kondensiert, dabei läßt man die leichtflüchtigen Verunreingiungen zur nachfolgenden Absorptionskolonne entweichen.ίο collecting in the swamp of the first column Liquid is used in the washing device. In the lower third of the second column there is an additional Mixture of HF absorbed in sulfuric acid, which is injected from the sump of a subsequent Absorption column originates. The second column is regulated in such a way that only pure HF and those that are still low Evaporate traces of existing low-boiling impurities, while the low-volatility impurities together with the sulfuric acid and just some HF accumulate in the swamp, from where it enters the The lower part of the first column overflowed. The vapors drawn off at the top of the second column are called 99.9% HF condensed, leaving the volatile impurities to the subsequent absorption column escape.

Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, daß Schwierigkeiten bei der Regelung der Reaktorschwankungen auftreten. Ferner ist der Anteil an Dünnsäure mit 4% immer noch unerwünscht hoch und die gesamte anfallende Flußsäure muß noch einer Druckdestillation unterworfen werden, da Verunreinigungen im Vorkondensat in die Destillation mitgeschleppt werden.Disadvantages of this process are that there are difficulties in controlling the reactor fluctuations appear. Furthermore, the proportion of dilute acid at 4% is still undesirably high and the total Any hydrofluoric acid produced must still be subjected to pressure distillation, as there are impurities in the precondensate be dragged along into the distillation.

Ähnliche Nachteile weist das Verfahren nach der US-PS 30 04 829 auf. Hier ist der unerwünschte Anteil an Dünnsäure sogar 6%, der Energieverbrauch noch größer, wobei alle anfallende HF sogar zweimal destilliert werden muß. Da nur leichtflüchtige Bestandteile über Kopf abgezogen werden dürfen, müssen die Rücklaufkondensatoren als Kälte-Trennfallen bei sehr niedrigen Temperaturen arbeiten.The process according to US Pat. No. 3,04,829 has similar disadvantages. Here is the unwanted portion of dilute acid even 6%, the energy consumption even greater, with all HF occurring even twice must be distilled. Since only volatile components can be removed overhead, the Return condensers work as cold separators at very low temperatures.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, bei welchem die erwähnten Nachteile nicht auftreten und welches ermöglicht, Flußsäure schon mit 99,5% Reinheit ohne Destillation zu erzeugen, während mit anschließender Destillation Flußsäure mit mehr als 99,9% Reinheit gewonnen werden kann. Dabei soll der Energieaufwand und der Anteil an Dünnsäure vorteilhaft klein gehalten werden.The purpose of the present invention is to propose a method in which the mentioned Disadvantages do not occur and which enables hydrofluoric acid with 99.5% purity without distillation to produce, while hydrofluoric acid with a purity of more than 99.9% is obtained with subsequent distillation can be. The energy expenditure and the proportion of dilute acid should advantageously be kept small.

Beim vorgeschlagenen Verfahren zum Kondensieren und Reinigen von roher gasförmiger Flußsäure wird diese zur Entfernung der schwersiedenden Bestandteile gewaschen, anschließend kondensiert und gegebenenfalls rektifiziert. Die Erfindung besteht darin, daß zum Waschen in der gleichen Kolonne nacheinander kalteThe proposed method for condensing and purifying crude gaseous hydrofluoric acid is these washed to remove the high-boiling constituents, then condensed and optionally rectified. The invention consists in that for washing in the same column one after the other cold

vs Waschsäure, kalte rohe Flußsäure und kalte reine Flußsäure verwendet werden, worauf die noch Verunreinigungen enthaltenden Flußsäuregase zweistufig fraktioniert kondensiert werden, wobei die kalte rohe Flußsäure aus der ersten Kondensationsstufe und kaltevs washing acid, cold raw hydrofluoric acid and cold pure Hydrofluoric acid can be used, whereupon the hydrofluoric acid gases, which still contain impurities, take place in two stages be fractionally condensed, with the cold crude hydrofluoric acid from the first condensation stage and cold

(10 reine Flußsäure aus der zweiten Kondensationsstufe in die Kolonne zurückgeführt werden. Dabei wird ein Teil der kalten reinen Flußsäure aus der zweiten Kondensationsstufe zum Austreiben der noch nicht bei der Kondensation vollständig als Gase und Dampf entwi-(10 pure hydrofluoric acid from the second condensation stage in the column can be returned. Part of the cold, pure hydrofluoric acid is thereby obtained from the second condensation stage to expel the gases and steam that have not yet developed completely during the condensation

f>5 chenen leichtsiedenden Verunreinigungen in einer Rektifizierkolonne behandelt, während ein weiterer Teil der kalten reinen Flußsäure in die Waschkolonne zurückfließt. In dieser Weise kann ein Teil der kaltenf> 5 chenen low-boiling impurities in one Rectification column treated, while another part of the cold pure hydrofluoric acid in the wash column flows back. In this way can be part of the cold

reinen Flußsäure aus der zweiten Kondensationsstufe mit mehr als 99,5% Reinheit zur direkten Verwendung ohne Rektifikation abgezogen werden, während aus dem Sumpf der Rektifizierkolonne Flußsäure mit mehr als 99,9% Reinheit direkt abgezogen wird. sPure hydrofluoric acid from the second condensation stage with a purity of more than 99.5% for direct use be withdrawn without rectification, while hydrofluoric acid with more from the bottom of the rectification column is withdrawn directly as 99.9% purity. s

Die Abgase, die man am Kopf des zweiten Kondensators und der Rektifizierkolonne austreten läßt, bestehen aus den nicht kondensierbaren Gasen, den leichtflüchtigen Verunreinigungen und einer kleinen Menge Fluorwasserstoff, die man mit abgehen läßt, um ι ο so eine besonders hohe Reinheit der Produkte im zweiten Kondensator und im Sumpf der Rektifizierkolonne zu erhalten.The exhaust gases that emerge at the top of the second condenser and the rectification column can consist of the non-condensable gases, the volatile impurities and a small one Amount of hydrogen fluoride that is allowed to go off with ι ο so a particularly high purity of the products in the to obtain second condenser and in the bottom of the rectification column.

Die Abgasleitung wird anschließend zum Unterteil eines Absorptionsturms geführt, in dem in an und für sich bekannter Weise der restliche Fluorwasserstoff durch im Gegenstrom geführte Schwefelsäure absorbiert wird. Die Absorberlösung läßt man in vorteilhafter Weise aus dem Sumpf des Absorptionsturms in den Sumpf der Waschkolonne überlaufen und kann so dem Absorptionsturm frische konzentrierte Schwefelsäure in optimaler Menge zuführen, ohne dadurch die Beaufschlagung der Wasch- oder der Rektifizierkolonne zu stören, denn Überschußmengen im Sumpf der Waschkolonne läßt man ungehindert in den Säuremischbehälter des Reiaktorteils überlaufen.The exhaust pipe is then led to the lower part of an absorption tower, in which in an and for As is known, the remaining hydrogen fluoride is absorbed by countercurrent sulfuric acid will. The absorber solution can be advantageously from the bottom of the absorption tower in the The bottom of the scrubbing column overflows and can so the absorption tower fresh concentrated sulfuric acid Feed in an optimal amount without affecting the washing or rectifying column to disturb, because excess amounts in the bottom of the wash column are allowed to enter the acid mixing tank unhindered of the Reiaktorteil overflow.

Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Verfahrensschema einer Anlage schematisch dargestellt. In the drawing, a process scheme of a plant is shown schematically as an exemplary embodiment.

Die Anlage weist einen kontinuierlich arbeitenden dreiteiligen Reaktor 1 auf, mit getrennten Anschlüssen 2 und 3 für die Zuführung von Flußspat und von einem Säuregemisch, sowie mit einer Leitung 14 zum Abzug der Gase. Flußspat wird nach Mahlung und Trocknung durch eine Leitung 4 in den ersten Reaktorteil Γ eingeführt. Eine weitere Leitung 5 verbindet den Reaktorteil 1' mit einem Säuremischbehälter 6, in welchen eine Leitung 7 zum Einbringen von Oleum und eine weitere Leitung 8 mündet, die über einen Wärmeaustauscher 9 mit einer Leitung 10 zum Einbringen von Schwefelsäure in Verbindung steht. Ferner ist an den Säuremischbehälter 6 eine Verbindungsleitung 11 angeschlossen, welche mit dem Unterteil 12 einer Waschkolonne 13 in Verbindung steht.The plant has a continuously operating three-part reactor 1 with separate connections 2 and 3 for the supply of fluorspar and an acid mixture, as well as a line 14 to the outlet of the gases. Fluorspar is after grinding and drying through a line 4 in the first reactor part Γ introduced. Another line 5 connects the reactor part 1 'with an acid mixing tank 6, in which a line 7 for introducing oleum and another line 8 opens, which via a Heat exchanger 9 is connected to a line 10 for introducing sulfuric acid. Furthermore, a connecting line 11 is connected to the acid mixing tank 6, which with the Lower part 12 of a scrubbing column 13 is in connection.

Im Reaktor 1 wird Flußspat intensiv und homogen mit einem sehr heißen Säuregemisch zur chemischen Reaktion gebracht. Das Säuregemisch wird im Säuremischbehälter 6 gebildet und besteht aus sehr heißer Waschsäure aus dem Unterteil 12 der Waschkolonne 13, eingeführt durch die Leitung 11, aus vorgewärmter und konzentrierter Schwefelsäure, eingeführt durch die Leitung 8 und aus Oleum, welches durch die Leitung 7 in den Säuremischbehälter eingeführt wird. Ein Anteil der Wärme, die für die nachfolgende chemische Reaktion mit dem Flußspat benötigt wird, wird durch Wärmeaustausch zwischen den Reaktionsgasen und der Waschsäure gewonnen. Zusätzliche Wärme entsteht durch das Einmischen von Oleum und Schwefelsäure in die Waschsäure, wobei die in der Waschsäure und Schwefelsäure noch vorhandenen Reste von Wasser zu Schwefelsäure umgesetzt werden. Durch die sich bildende Wärme wird das Säuregemisch im Behälter 6 erhitzt.In the reactor 1 fluorspar becomes intense and homogeneous with a very hot mixture of acids for chemical Brought reaction. The acid mixture is formed in the acid mixture tank 6 and consists of very hot Wash acid from the lower part 12 of the wash column 13, introduced through line 11, from preheated and concentrated sulfuric acid, introduced through line 8 and from oleum, which through line 7 in is introduced into the acid mixing tank. A fraction of the heat required for the subsequent chemical reaction with the fluorspar is required, is achieved by heat exchange between the reaction gases and the scrubbing acid won. Additional heat is created by mixing oleum and sulfuric acid into the Washing acid, whereby the residues of water still present in the washing acid and sulfuric acid are added Sulfuric acid are implemented. As a result of the heat that is generated, the acid mixture in the container 6 heated.

Mit fortschreitender Reaktion bildet sich im Reaktor f>_s 1 gasförmige Flußsäure in großen Mengen, wobei die Gase durch die Leitung 14 abgezogen werden. Die Leitung 14 ist an den Unterteil 12 der Waschkolonne 13 angeschlossen.As the reaction proceeds, f> _s is formed in the reactor 1 gaseous hydrofluoric acid in large quantities, the gases being drawn off through line 14. the Line 14 is connected to the lower part 12 of the washing column 13.

Die heißen Reaktionsgase steigen in der Waschkolonne 13 auf und treten in Austausch mit Waschsäuren, die den Gasen im Gegenstrom entgegenrieseln. Es wird mit drei verschiedenen Waschsäuren gearbeitet Im unteren Teil der Waschkolonne 13 wird eine kalte Waschsäure eingesprüht, weiche durch die Leitung 15 aus dem Unterteil 12 entnommen und durch einen Wärmeaustauscher 16 geführt wird. In diesem erfolgt eine Abkühlung auf ca. 40-50⁰C. Zusätzlich kann die gekühlte Waschsäure durch Zumischen von konzentrierter kalter Schwefelsäure angereichert werden. Die durch die Leitung 15 in den unteren Teil der Waschkolonne 13 eingeführte Waschsäure trifft beim Herunterrieseln die heißen Reaktionsgase, so daß ein intensiver Wärmeaustausch eintritt Die starke Erwärmung der Waschsäure führt zur Desorption von HF, währenddem gleichzeitig schwersiedende Verunreinigungen aus den aufsteigenden Reaktionsgasen ausgewaschen werden.The hot reaction gases rise in the scrubbing column 13 and exchange with scrubbing acids which trickle against the gases in countercurrent. Three different washing acids are used. In the lower part of the washing column 13, cold washing acid is sprayed in, which is removed from the lower part 12 through the line 15 and passed through a heat exchanger 16. In this cooling is carried out at about 40-50 ⁰ C. In addition, the cooled wash acid are enriched by admixing concentrated cold sulfuric acid. The scrubbing acid introduced through the line 15 into the lower part of the scrubbing column 13 hits the hot reaction gases as it trickles down, so that an intensive heat exchange occurs.

Durch eine weitere Leitung 17 wird in die Waschkolonne kalte, rohe Flußsäure aus einem Sammeltank 18 zugeleitet, so daß die immer noch heißen Gase erneut gewaschen werden. Die Auswaschung von schwersiedenden Verunreinigungen aus dem aufsteigenden Gas wird fortgeführt, wobei eine weitere Kühlung der Gase erfolgt. Schließlich wird im oberen Teil der Waschkolonne durch eine Leitung 19 kalte Flußsäure eingepumpt, welche aus einem Sammeltank 20 entnommen wird und bereits eine große Reinheit aufweist. Die aus dem Kopf der Waschkolonne 13 durch die Leitung 21 entweichenden Gase enthalten nur noch leichtsiedende Verunreinigungen und werden fraktioniert in getrennten Kondensatoren 22 und 23 kondensiert. Der erste Kondensator 22 wird mit Kaltwasser und der zweite mit Sole gekühlt. Das etwas weniger reine Vorkondensat aus dem Kondensator 22, gelangt durch die Leitung 24 in den Sammeltank 18, während im Tank 20 aus dem Kondensator 23 Flußsäure von großer Reinheit gesammelt wird. Die kalte Flußsäure aus diesem Tank 20 wird teilweise durch die Leitung 19 in den oberen Teil der Waschkolonne 13 zugeführt, während der andere Teil durch eine Leitung 25 in eine Rektifizierkolonne 26 gelangt und ein anderer Teil über Leitung 36 entnommen werden kann. Die Rektifizierkolonne 26 arbeitet unter Überdruck von 1 — 10 atm. und dient zum Austreiben der restlichen leichtsiedenden Verunreinigungen. Aus dem Sumpf 27 der Rektifizierkolonne 26 wird warme Flußsäure von höchster Reinheit abgezogen und nach Kühlung in einem Wärmeaustauscher 28 durch eine Leitung 29 in die Lagertanks gepumpt. Die Abgase aus dem Kondensator 23 und aus der Rektifizierkolonne 26 werden mittels einer Sammelleitung 30 in den unteren Teil eines Absorptionsturmes 31 geleitet. Als Absorptionsmittel wird im Gegenstrom konzentrierte Schwefelsäure verwendet, die durch die Leitung 32 aus dem Sumpf des Turmes entnommen und zwecks Kühlung durch einen Wärmeaustauscher 33 geleitet wird.Through a further line 17, cold, crude hydrofluoric acid is in the wash column from a Collection tank 18 fed so that the still hot gases are washed again. The washout of high-boiling impurities from the rising gas is carried forward, with a further cooling of the gases takes place. Finally, in the upper part of the washing column, a line 19 cold hydrofluoric acid is pumped in, which is taken from a collection tank 20 and already a large one Has purity. The gases escaping from the top of the scrubbing column 13 through line 21 contain only low-boiling impurities and are fractionated in separate condensers 22 and 23 condensed. The first condenser 22 is cooled with cold water and the second with brine. That something less pure pre-condensate from the condenser 22, gets through the line 24 into the collecting tank 18, while hydrofluoric acid of high purity is collected in the tank 20 from the condenser 23. The cold one Hydrofluoric acid from this tank 20 is partially conveyed through the line 19 into the upper part of the washing column 13 fed, while the other part passes through a line 25 into a rectification column 26 and another Part can be removed via line 36. The rectifying column 26 operates under excess pressure of 1 - 10 atm. and serves to drive off the remaining low-boiling impurities. From the swamp 27 the rectification column 26 warm hydrofluoric acid of the highest purity is drawn off and after cooling in a heat exchanger 28 is pumped through a line 29 into the storage tanks. The exhaust gases from the Condenser 23 and from the rectification column 26 are by means of a collecting line 30 in the lower Part of an absorption tower 31 passed. Concentrated sulfuric acid is used as an absorbent in countercurrent used, which is taken through line 32 from the sump of the tower and for cooling is passed through a heat exchanger 33.

Zur Berieselung des Kopfteiles des Absorptionsturmes 31 wird zusätzlich ständig kalte frische Schwefelsäure durch die Leitung 34 eingeführt so daß ständig eine entsprechende Menge Säure durch die Leitung 35 in den Sumpf 12 der Waschkolonne 13 überlaufen kann.To irrigate the head part of the absorption tower 31, cold fresh sulfuric acid is also constantly used introduced through line 34 so that a constant amount of acid through line 35 can overflow into the bottom 12 of the scrubbing column 13.

Die am Kopf des Absorptionsturmes 31 abziehende kleine Menge der restlichen gasförmigen Verunreinigungen wird dann in bekannter Art noch mit Wasser ausgewaschen, bevor die Gase, die neben etwas SO2 undThe small amount of the remaining gaseous impurities drawn off at the top of the absorption tower 31 is then washed out with water in a known manner before the gases, in addition to some SO2 and

CO2 — unter den erlaubten Höchstwerten, Flußsäure nur noch in kaum meßbaren Spuren enthalten, abgeblasen werden.CO2 - below the maximum allowed, hydrofluoric acid contained only in barely measurable traces, can be blown off.

example

1360 kg/h Flußspat von 97% Reinheit werden kontinuierlich dem Reaktor 1 zugeführt und im Säuremischbehälter 6 eine Mischung von im Rücklauf kontinuierlich zufließenden heißen Waschsäure und ca. 350 kg/h heißer konzentrierter 98% Schwefelsäure gebildet, welche durch den Zusatz von 750 kg/h Oleum noch weiter erhitzt wird. Das Säuregemisch wird durch die Leitung 5 in den Reaktor 1 eingespritzt und es werden aus der Reaktion ca. 1050 kg/h Reaktionsgase mit etwas über 80% HF-Gehalt und ca. 2300 kg/h Anhydrit gewonnen.1360 kg / h fluorspar of 97% purity are continuously fed to the reactor 1 and in the Acid mixing tank 6 a mixture of hot washing acid flowing continuously in the return and approx. 350 kg / h of hot concentrated 98% sulfuric acid is formed, which is achieved by adding 750 kg / h of oleum is heated even further. The acid mixture is injected through line 5 into reactor 1 and it the reaction produces approx. 1050 kg / h of reaction gases with a little over 80% HF content and approx. 2300 kg / h Obtained anhydrite.

Die Gase, welche die Waschkolonne 13 verlassen, enthalten nach der Reinigung bereits über 90% HF. Nach der Kondensation fällt im Sammeltank 20 Flußsäure an, welche bereits eine Reinheit von mehr als 99,5% aufweist. Diese Flußsäure ist als technisch reine HF bereits ohne weitere Behandlung für viele Zwecke verwendbar und kann aus dem Tank 20 durch eine Leitung 36 entnommen werden. Die Kondensation wird so eingestellt, daß die mit leichter siedenden Verunreinigungen gemischten Restgase ca. 80% HF mit ca. 300 kg/h in den Absorptionsturm 31 geleitet werden, wo ca. 540 kg/h kalte 98%ige Schwefelsäure zugesetzt werden. Nach der Absorption verlassen noch ca. 80 kg/h Gase den Absorptionsturm, wobei der HF-Gehalt unter 30% gesunken ist und der Luftanteil ca. 20% beträgt. Aus dem Absorptionsturm 31 laufen ca. 760 kg/h Waschsäure in den Unterteil 12 der Waschkolonne 13 zurück. Die durch die Leitung 35 geführte Waschsäure enthält ca. 30% HF, ca. 70% H₂SO₄ und 1 -3% Wasser als Verunreinigung.The gases which leave the scrubbing column 13 already contain more than 90% HF after cleaning. After the condensation, hydrofluoric acid falls in the collecting tank 20, which already has a purity of more than 99.5%. As technically pure HF, this hydrofluoric acid can be used for many purposes without further treatment and can be taken from the tank 20 through a line 36. The condensation is set so that the residual gases mixed with lower-boiling impurities, approx. 80% HF, are conducted at approx. 300 kg / h into the absorption tower 31, where approx. 540 kg / h of cold 98% sulfuric acid are added. After absorption, approx. 80 kg / h of gases leave the absorption tower, the HF content having fallen below 30% and the proportion of air being approx. 20%. Approx. 760 kg / h of scrubbing acid run back from the absorption tower 31 into the lower part 12 of the scrubbing column 13. The scrubbing acid passed through line 35 contains approx. 30% HF, approx. 70% H ₂ SO ₄ and 1-3% water as impurities.

Gemäß dem Beispiel werden ca. 625 kg/h Flußsäure abgezweigt und an die Rektifizierkolonne 26 eingepumpt. Im Sumpf dieser Kolonne werden ca. 613 kg/h Flußsäure mit mehr als 99,9% Reinheit abgezogen, während ca. 12 kg/h Verunreinigungen gasförmig am Kopf der Kolonne abgehen.According to the example, about 625 kg / h of hydrofluoric acid are branched off and pumped into the rectification column 26. In the bottom of this column, approx. 613 kg / h of hydrofluoric acid with a purity of more than 99.9% are drawn off, during about 12 kg / h impurities leave the top of the column in gaseous form.

Die Zuführung von frischer kalter Schwefelsäure mit 98% zum Absorptionsturm erlaubt eine vorteilhafte Beaufschlagung der Kondensations- und Destillationsstufen, da man die Trennung der unkondensierbaren Verunreinigungen von HF am Kopf der Säulen bzw. in der Kondensation nicht zu kritisch zu regeln braucht.
Aus dem Absorptionsturm 31 fließt die Schwefelsäure mit dem ausgewaschenen HF in den Unterteil 12 der Waschkolonne 13, wo die heißen Reaktionsgase im Wärme- und Stoffaustausch HF aus der Waschsäure abtreiben.The supply of fresh, cold sulfuric acid with 98% to the absorption tower allows an advantageous loading of the condensation and distillation stages, since the separation of the uncondensable impurities from HF at the top of the columns or in the condensation does not need to be regulated too critically.
From the absorption tower 31 the sulfuric acid with the washed out HF flows into the lower part 12 of the washing column 13, where the hot reaction gases drive off HF from the washing acid in an exchange of heat and mass.

Der Anteil von HF, der in der üblichen Abgaswäsche der Restgase nach dem Absorptionsturm mit Wasser oder alkalinen Lösungen anfällt, ist sehr gering, er beträgt nur weniger als 2% bezogen auf den HF-Gehalt der Reaktionsgase. Die restlichen 98% HF-Gehalt der Reaktionsgase werden mit besser als 99,5% Reinheit erhalten, wobei ein größerer Anteil noch in einfacher Art zu besser als 99,9% Reinheit rektifiziert wird. Auch die im Kreislauf zwischen Unterteil 12, Mischgefäß 6 und Reaktor 1 zu führende HF-Menge in der Waschsäure ist sehr gering.The proportion of HF in the usual waste gas scrubbing of the residual gases after the absorption tower with water or alkaline solutions is very low, it is only less than 2% based on the HF content of the reaction gases. The remaining 98% HF content of the reaction gases is better than 99.5% purity obtained, with a larger proportion being rectified in a simple manner to better than 99.9% purity. Also the amount of HF to be carried out in the circuit between lower part 12, mixing vessel 6 and reactor 1 in the Wash acid is very low.

Außer der vorteilhaft zuverlässigen Funktion im kontinuierlichen Dauerbetrieb und der einfachen Regelmöglichkeit ist noch besonders die günstige Energieführung hervorzuheben, die durch gezielten direkten Wärmeaustausch mit vorteilhaft erniedrigtem Aufwand für Erhitzen und Kühlen auskommt.In addition to the advantageous, reliable function in continuous operation and the simple The ability to regulate is particularly to be emphasized the favorable energy supply, which by targeted direct heat exchange with advantageously reduced expenditure for heating and cooling manages.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for condensing and purifying crude, gaseous hydrofluoric acid, which is washed to remove the high-boiling components, then condensed and optionally rectified, characterized in that cold washing acid, cold crude hydrofluoric acid and cold pure hydrofluoric acid are used in succession for washing in the same column whereupon the hydrofluoric acid gases still containing impurities are fractionally condensed in two stages, the cold crude hydrofluoric acid from the first condensation stage and cold pure hydrofluoric acid from the second condensation stage being returned to the column.

A method according to claim 1, characterized in that part of the cold, pure hydrofluoric acid from the second condensation stage to drive off the low-boiling impurities in a rectifying column is treated, while a further part of the cold pure hydrofluoric acid in the wash column flows back and another part is withdrawn via a branch line.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the exhaust gases from the second Condensation stage and treated from the rectification column in an absorption tower with scrubbing acid will.

4. The method according to claims 1-3, characterized in that from the sump of the absorption tower part of the scrubbing acid is recycled and cooled back to the top of the tower and another part of the scrubbing acid is continuously fed to the lower part of the scrubbing column, this portion being replaced by concentrated sulfuric acid freshly fed into the tower will.