DE3403056A1 - Verfahren zur endreinigung fluorhaltiger abgase - Google Patents

Verfahren zur endreinigung fluorhaltiger abgase

Info

Publication number
DE3403056A1
DE3403056A1 DE19843403056 DE3403056A DE3403056A1 DE 3403056 A1 DE3403056 A1 DE 3403056A1 DE 19843403056 DE19843403056 DE 19843403056 DE 3403056 A DE3403056 A DE 3403056A DE 3403056 A1 DE3403056 A1 DE 3403056A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluorine
absorbent
solution
absorption
containing waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19843403056
Other languages
English (en)
Inventor
Steffen Dipl.-Ing. DDR 8102 Langebrück Cüppers
Siegfried Dipl.-Ing. DDR 7024 Leipzig Meinel
Werner DDR 7127 Taucha Wondraczek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RADEBERG EMAILSCHMELZE
Original Assignee
RADEBERG EMAILSCHMELZE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RADEBERG EMAILSCHMELZE filed Critical RADEBERG EMAILSCHMELZE
Publication of DE3403056A1 publication Critical patent/DE3403056A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/68Halogens or halogen compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

  • Verfahren zur Endreinigung fluorhaltiger Abgase
  • Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Endreinigung fluorhaltiger Abgase durch Absorption bei gleichzeitiger Gewinnung von verwertbaren Alkalifluoriden durch eine separate I;ristallisation, die in den Absorptionsmittelkreislauf einbezogen ist. Das Verfahren arbeitet ohne Abwasseranfal und reinigt das fluorhaltige Abgas bis zu einem Endgehalt von 1 mg Fluor pro m3 Gas.
  • Das Verfahren ist eine Anwendungsvariante des im WP 127 548 dargelegten Grundprinzipes und eignet sich besonders für solche fluorhaltigen Abgase, die außer Fluorverbindungen noch le enthalten, die das Löalichkeitsverhalten der Fluoride beeinflussen und / oder für solche fluorhaltigen Abgase, die mit Temperaturen von über 100 °C anstehen und zu partiellen Verdampfungen des Absorptionsmittels führen.
  • Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Im WP 127 548 wird ein Verfahren zur Endreinigung fluorhaltiger Abgase durch Absorption mit einem alkalischen Abserptionsmittel und nur Gewimnung entaprechender fluerhmltiger Abprodukte durch separate Kristallisation mit vollständiger Rückführung der Mutterlauge in den Absorptionsprozeß beschrieben, das dadurch g e k e n n z e i c h n e t ist, daß Absorptions- und Kristallisationsvorgang durch nur einen alkalischen Äbsorptionsmitt elkreislauf verbunden sind, daß der Kristallisationsvorgang bei einem niedrigeren Temperaturniveau erfolgt als der Absorptionsvorgang und daß im Absorptionsmittelkreislauf ein angenähert konstanter alkalischer pH-Wert aufrechterhalten wird.
  • Dieses Verfahren ist für Anwendungsfälle geeignet bei denen das anfallende fluorhaltige Abgas keine Gaskemponenten enthält, die Einfluß auf das Löslichkeitsverhalten der Fluorverbindungen wie z. B. t, SiF4, NaF, Na2 SiF u. a. haben und bei denen die Gaseintrittstemperatur in den Absorptionsprozeß nicht wesentlich über 100 0C liegt.
  • Sobald jedoch fluorhaltige Abgase mit höheren Temperaturen anstehen und 1 oder in diesem Abgas Verbindungen enthalten sind, die das Löslichkeitsverhalten der Fluorverbindungen in bezug auf dieses Verfahren negativ beeinflussen, ist die Möglichkeit einer unerwünschten Kristallisation während des Absorptionsvorganges gegeben, was zu Betriebsstörungen durch Verstopfungen fiihren kann. Außerdem kann durch die Anwesenheit bestimmter Abgaskomponenten wie z. B. Kohlendioxyd in Verbrennungsabgasen eine Pufferwirkung bezüglich der Pl'-Wertabhängigkeit der Absorptionslösung entstehen, die zu einer ungenügenden oder falschen Aussage über die Wonzentration der gelösten Fluorkomponenten führt.
  • Deshalb ist der p1Wert der lösung allein kein kennzeichnendes I(riterium für das Löslichkeitsverhalten der Fluoride in solchen Abgasen. Somit muß als zusätzliches Kriterium noch eine andere charakteristische Meßgröße in Betracht gezogen werden wie z. B. die Dichte des Absorptionsmittels.
  • Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, zum WP 127 548 eine Anwendungsvariante mit Verfahrensbedingungen zu finden, die es ermdg licht, auch solche fluorhaltigen Abgaso durch Absorption bei gleichzeitiger Gewinnung von verwertbaren Alkalifluoriden zu reinigen, deren Temperatur und Zusammensetzung das Löslichkeitsverhalten der Fluorverbindungen bezüglich dieses Verfahrens negativ beeinflussen und deshalb zu Betriebsstörungen durch Kristallisation während des Absorptionsvorganges führen können.
  • Darlegung des Wesens der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Konzentrationsprofil und Lösungsverhalten der Fluorverbindungen beim Absorptionsvorgang so zu gestalten, daß während des Absorptionsvorganges keine Kristallisation durch Überschreiten der Löslichkeitsgrenzen erfolgt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, indem man eine relativ große Flüssigkeitsmenge von mehr als 1 m3 pro kg absorbiertes Fluor als Absorptionsmittel ständig im Kreislauf des Absorbers führt und nur so viel Fluoridlösung, maximal 1 m3 pro kg absorbiertes Fluor, aus diesem Kreislauf auskreist wie zur Kristallisation der äquivalenten Fluoridmenge im alkalischen pH-Bereich benötigt wird.
  • Dabei wird der Absorptionsvorgang vorzugsweise im neutralen pH-Bereich und bei einer maximalen Dichte des Absorptionsmittels von 1,08 kg/l Lösung durchgeführt. Durch diese erfindungsgemäße Lösung wird die Konzentrationsdifferenz des Absorptionsmittels während des Absorptionsvorganges auch im alkalischen pH-Bereich so weit reduziert, daß die löslichkeitsgrenze der Fluoride nicht überschritten wird und keine.
  • Kristallisation im Absorber erfolgt. Außerdem wird durch den größeren Absorptionsmitt elumlauf der 1isch-, Absorptions und Wascheffekt verbessert. Um maximale Endgasreinheiten, ein günstiges Korrosionsverhalten besonders während der Kristallisation und ein möglichst gut verwertbaresAbprodukt mit wenig Verunreinigungen zu erhalten, wird die Absorption bei einem von der Zusanmensetzun-* und Temperatur abhängigen optimalen pll-;lert betrieben, der von dem pH-Wert der Kristallisation abweichen kann.
  • Bei Abgasen, die mit niedriger Temperatur anstehen (z. B.
  • Umgebungstemperatur), kann, falls kein geeignetes rationelles Kühlmittel für die Kristallisation zur Verfügung steht, eine Aufheizung des Absorptionsmittelkreislaufes erfolgen.
  • Unter besonders günstigen Bedingungen (geeignete Abgaszusammensetzung) kann der Temperatureffekt bei der Kristallisation auf ein Llinimum reduziert werden.
  • Des weiteren wurde gefunden, daß der verfahrensbedingt notwendige Mischvorgang zwischen der ausgekreisten Fluoridlösung und der dem absorbierten Fluor entsprechenden äquivalenten Alkalilösung am rationellsten so erfolgen kann, daß die Alkalilösung, vorzugsweise 20 ,0ige NaOH-Lösung, direkt in den Plüssigkeitsstrahl der ausgekreisten Rluoridlösung eingedüst wird. Diese Maßnahme verhindert eine Auskristallisation von Fluoriden an den üblichen rotierenden Ialischvorrichtungen.
  • Es wurde gefunden, daß die Kristallkeimbildungs- und -wachstumsgeschwindigkeit der fluoride in der Größenordnung liegt, daß eine mittlere Verweilzeit von mindestens 20 minuten ausreicht, um eine optimale Kristallausfällung aus der ausgekreisten Fluoridlösung zu bewirken. Die Sinkgeschwindigkeit der Kristalle muß dabei größer sein als die Flüssigkeitsbe wiegung im Kristallisator. Bei vorzugsweiser einfacher Umlenkung der Fluoridlösung im Kristallisator liegt die Durchlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit unter 10 m/h.
  • In bestimmten Industriezweigen, bei denen fluorhaltige Abgase anfallen, entsteht oftmals auch eine nicht weiter verwertbare fluorhaltige Abfallsäure, die in besonderen IJeutralisationanlagen meistens mit Kalk neutralisiert wird.
  • Erfindungsgemäß kann diese Abfallsäure, die meistens als fluorhaltige Dünmsäurc anfällt, dem Absorptionsmittelkrelkreislauf kontinuierlich zugeführt werden, wenn die Bedingung eingehalten wird, daß deren Fluorgehalt zusammen mit der aus dem Abgas absorbierten Fluormenge eine Kreislaufmenge des Absorptionsmittels am Absorber von mindestens 3 m3 pro kg Fluor und eine auszukreisende Fluoridlösung von maximal 1 m3 pro kg Fluor gewährleistet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem bekannten Stand der Technik folgende Vorteile: Durch die relativ hohe Kreislaufmenge des Absorptionsmittels wird das Konzentrationsprofil während des Absorptionsvorganges auch bei ungünstigen Abgasverhältnissen so weit verringert, daß eine Kristallbildung während der Absorption verhindert wird. Außerdem wird dadurch ein verbesserter Absorptions- und Wascheffekt erreicht.
  • Die Auskreisung nur eines Teiles der Fluoridlösung aus dem Absorptionsmittelkreislauf führt zu einem minimalen Eristallisatorvolumen bei einem optimalen Kristallisationseffekt.
  • Die direkte Eindüsung der zur Kristallisation benötigten Alkalilösung in die ausgekreiste Fluoridlösung führt zu einem intensiven I;isch- und Kristallisationseffekt ohne zusätzliche Rühraggregate, die zu Kristallansätzen neigen.
  • Durch den abhängig von Abgaszusammensetzung und -temperatur optimierten pH-Wert des Absorptionsmittels, der durch den relativ großen Absorptionsmittelumlauf angenähert konstant gehalten wird, entsteht eine konstante optimale I'roduktqualität und eine hohe Endgasreinheit. Weiterhin ist für bestimmte Tndustriezweige die Möglichkeit der Aufarbeitung f luorhalt iger Abfall säure zu einem verwertbaren Alkalifluorid gegeben.
  • Ausfüh:rungsbeispiel: Ein anfallendes fluorwasserstoffhaltiges und mit anderen Komponenten vermischtes Rohgas gelangt über die Rohgas leitung 1 mit einem HF-Gehalt von 10 kg/h in den Absorber 2, wird dort im reinen Gegenstrom zum flüssigen Absorptionsmittel durch mehrere Regensiebböden geführt, wobei der im Gas enthaltene Fluorwasserstoff in mehreren Sprudelschichten absorbiert wird, und gelangt über einen Tropfenabscheider durch die Endgasleitung 3, die als Schlot ausgebildet sein kann, ins Freie. Der Absorptionsgrad ist größer als 99 %, so daß der zulässige Emissionswert des HF in jedem Fall eingehalten wird.
  • 40 m3/h Absorptionsmittel werden im Unterteil des Absorbers mittels Umlaufpumpe 5 durch die Flüssigkeitsleitungen 4 und 6 ständig im Kreislauf gefördert, wobei sich diese vorzugsweise neutrale Lösung während des Absorptionsvorganges mit Fluorwasserstoff bzw. löslichen Fluoriden anreichert.
  • Durch die Flüssigkeitsleitung 7 werden 8 m3/h Lösung ausgekreist und über eine J;ischstrecke 9, die einen freien Flüssigkeitsstrahl darstellt, mit 20 %iger NaCH-Lösung vermischt, die über die Leitung 8 in den offenen Flüssigkeitsstrahl eingedüst wird.
  • Im Kristallisator 10 erfolgt die Kristallisation der dem absorbierten HF äquivalenten Natriumfluoridnenge durch Unterschreiten der LöslichkeitsGrenze auf Grund des Konzentrations- und Temperatureffektes. Dabei werden gemäß der Reaktionsgleichung HF + NaCH NaP + H20 21 kg/h NaF ausgefüllt. Die zudosierte 20 ziege NaCH-Lösung, die über den pH-Wert und die Dichte geregelt wird, beträgt im Mittel 100 kg/h, Der pH-Wert wird etwa konstant bei 7 gehalten und die Flüssigkeitsdichte liegt bei maximal 1 ,08 kg/L Lösung.
  • Die zurückbleibende Illutterlauge wird nach einer Verweilzeit von 30 Uiinuten durch die Überlaufleitung 11, die sehr kurz und mit mindestens 20 % Gefälle verlegt ist, wieder in den Absorptionsprozeß zurückgeführt und in den Sprudelschichten intensiv mit der Kreislauf lösung vermischt.
  • Über die Ablaßleitung 12 wird von Zeit zu Zeit iQristallmaische abgelassen und einem Trocknungs- oder Entwässerungsprozeß zugeführt.
  • Das aus dem Prozeß mit dem Abgas und der Kristallmaische ausgetragene Frozeßwasser wird durch Einspeisung in die Wasserzuführung 13 kontinuierlich im Oberteil des Absorbers ergänzt, wobei eine Nachreinigung des Gases und eine Verdünnung der Kreislauflösung erfolgt. Die Regelung der Wasserzuführung erfolgt über den Sumpf stand des Absorbers, der konstant gehalten werden muß.
  • Bei 14 wird ein Kühlmedium dem Mantelraum des Kristallisators zugeführt, welches den Flüssigkeitsinhalt des Kristallisators kühlt und damit einen zusätzlichen Kristallisationseffekt bewirkt. Bei 15 wird das ervJärmte Kühlmedium wieder in den Kühlkreislauf zurückgeführt.
  • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Rohgaseintritt 2 Absorber 3 Reingasaustritt 4 Saugleitung für Absorptionsmittel 5 Pumpe für Absorptionsmittel 6 Druckleitung für Absorptionsmittel 7 Druckleitung für Absorptionsmittel 8 Alkalieinspeisung 9 Druckleitung für Absorptionsmittel mit Alkalizusatz 10 Kristallisator 11 Rücklaufleitung für Absorptionsmittel 12 Austritt für Kristallisat 13 Prozeßwasserzuführung 14 Eintritt für Kühlmittel 15 Austritt für Kühlmittel

Claims (5)

  1. Erfindungsanspruch 1. Verfahren zur Endreinigung fluorhaltiger Abgase durch Absorption mit einem alkalischen Absorptionsmittel und zur Gewinnung fluoridhaltiger luori dhalt iger Abpr Abprodukte d a d u r c h gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung eines angenähert konstanten, optimalen pH-Wertes während des Absorptionsvorganges und einer maximalen Dichte des Absorptionsmittels von 1,08 kg/l mindestens 1 m3 Absorp tionsmittel pro kg absorbiertes Fluor ständig im Absorp tionskreislauf geführt werden und daß nur so viel Fluoridlösung aus diesem Ereislauf ausgekreist wird wie zur Ifristallisation der dem absorbierten Fluor equivalenten eluoridmenge im alkalischen pH-Bereich benötigt wird.
  2. 2. Verfahren nach Funkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallisat ionsvorgang durch direkte Eindüsung einer äquivalenten Alkalilösung, vorzugsweise 20 ziege IiaOH-Lösung, in den Flüssigkeitsstrahl der ausgekreisten Fluoridlösung am Kristallisatoreintritt eingeleitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die mittlere Verweilzeit der ausgekreisten Fluoridlösung im Kristallisator mindestens 20 Vin. beträgt.
  4. 4. Verfahren nach Funkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgekreiste Fluoridlösung maximal 1 m3 pro kg absorbiertes Fluor beträgt.
  5. 5. Verfahren nach Funkt 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Absorptionskreislauf anderweitig nicht verwertbare fluorhaltige 3ünnsäure kontinuierlich zugeführt wird, deren Fluorgehalt zusammen mit der absorbierten Fluormenge die Absorptionskreislaufmenge von mindestens 1 m3 Absorptionsmittel pro kg Fluor und die auszukreisende Fluoridlösung von max. 1 m3 Lösung pro kg Fluor festlegt.
DE19843403056 1983-03-22 1984-01-30 Verfahren zur endreinigung fluorhaltiger abgase Withdrawn DE3403056A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD83249030A DD232030A1 (de) 1983-03-22 1983-03-22 Verfahren zur endreinigung fluorhaltiger abgase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3403056A1 true DE3403056A1 (de) 1984-10-04

Family

ID=5545794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843403056 Withdrawn DE3403056A1 (de) 1983-03-22 1984-01-30 Verfahren zur endreinigung fluorhaltiger abgase

Country Status (6)

Country Link
DD (1) DD232030A1 (de)
DE (1) DE3403056A1 (de)
HU (1) HUT36714A (de)
IT (1) IT1177591B (de)
NL (1) NL8400833A (de)
YU (1) YU31384A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5094825A (en) * 1990-02-05 1992-03-10 Ebara Corporation Process for treating waste gases containing clf3
CN1036506C (zh) * 1993-08-21 1997-11-26 石文杰 去除磷肥生产中的硅胶并回收氟气的方法及其装置
CN108339375A (zh) * 2018-04-10 2018-07-31 苏州舜沃环保科技有限公司 一种高温含氟废气处理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5094825A (en) * 1990-02-05 1992-03-10 Ebara Corporation Process for treating waste gases containing clf3
CN1036506C (zh) * 1993-08-21 1997-11-26 石文杰 去除磷肥生产中的硅胶并回收氟气的方法及其装置
CN108339375A (zh) * 2018-04-10 2018-07-31 苏州舜沃环保科技有限公司 一种高温含氟废气处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
IT8447825A0 (it) 1984-03-09
DD232030A1 (de) 1986-01-15
IT8447825A1 (it) 1985-09-09
YU31384A (en) 1986-12-31
HUT36714A (en) 1985-10-28
IT1177591B (it) 1987-08-26
NL8400833A (nl) 1984-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2818950C3 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Harnstoff enthaltendem Abwasser, insbesondere aus Harnstofferzeugungsanlagen
DE2208102A1 (de) Verfahren zum entfernen von schwefeldioxid aus einem gasstrom
DE2027018A1 (de) Verfahren zur Ruckgewinnung von verbrauchter Salzsaure Beize
DE3231084C2 (de)
DE1592324C3 (de) Verfahren zur Reinigung eines wasserhaltigen, mit Schwefelwasserstoff verunreinigten Ammoniakgases
DE1544099A1 (de) Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd aus Gasstroemen
DE2306805C3 (de) Verfahren zum Entschwefeln von Schwefelverbindungen enthaltenden Abgasen
DE2823972A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von stickstofftrichlorid aus chlor
DE3403056A1 (de) Verfahren zur endreinigung fluorhaltiger abgase
DE2351132A1 (de) Verfahren zur gewinnung von fluorwasserstoff
DE1964746C3 (de) Verfahren zur Reinigung Fluorwasserstoffsäure enthaltender Indu strieabgase
DE1567575C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Chlor
DE19541558A1 (de) Verfahren zur Reinigung von Lithiumchlorid-Lösungen
DE10114821A1 (de) Wässrige Hydroxylamin-Lösung
DE1567479A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Chlordioxyd
DD232030A2 (de) Verfahren zur endreinigung fluorhaltiger abgase
DE2907600C2 (de)
DE2941882A1 (de) Verfahren zum selektiven abtrennen von natriumzitrat aus einer waessrigen loesung
DE2940412A1 (de) Verfahren und anlage zum abkuehlen und abscheiden von chloriden und fluoriden aus ammoniakhaltigem gas
DE2238805A1 (de) Verfahren zur entfernung von ammoniak aus koksofengas
DE3536110A1 (de) Verfahren und anlage zur kalium-ausscheidung aus nebenprodukten der industrie zur landwirtschaftlichen versorgung
EP0220583A2 (de) Verfahren zur Rückführung von Schwefelsaure aus Dünnsäure
DE970866C (de) Verfahren zur Herstellung von sehr reinem Natriumcarbonat
EP0431337B1 (de) Verfahren zur Entkieselung der Ablauge
DE2143008C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Kaliumcarbonat

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee