HU184802B - Method for producing hydrogen fluoride - Google Patents
Method for producing hydrogen fluoride Download PDFInfo
- Publication number
- HU184802B HU184802B HU801746A HU174680A HU184802B HU 184802 B HU184802 B HU 184802B HU 801746 A HU801746 A HU 801746A HU 174680 A HU174680 A HU 174680A HU 184802 B HU184802 B HU 184802B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- gas
- solids
- vortex
- cooled
- fluidized bed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/19—Fluorine; Hydrogen fluoride
- C01B7/191—Hydrogen fluoride
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
- B01J2208/00141—Coils
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
Description
A találmány hidrogénfluorid előállítására alkalmas eljárásra vonatkozik.
A találmány tárgya közelebbről megjelölve eljárás hidrogénfluorid előállítására fluortartalmú anyagoknak expandált örvényrétegben való pirohidrolitikus kezelése és a távozó gázok ezt követő hűtése útján.
Ismeretes, hogy fluortartalmú anyagokból emelt hőmérsékleten, vízgőz jelenlétében hidrogénfluorid hasad le (pirohidrolízis), amely azután kondenzálással vagy mosással töményíthető.
Hidrogénfluorid pirohidrolitikus lehasítása különösen az alumíníumelektrolízis során különböző helyeken keletkező hulladékanyagok feldolgozásánál vált jelentőssé. Az olvadék-elektrolízisnél, amelyet szokásos módon kriolittal vagy hasonló fluortartalmú folyósító szerekkel végeznek, például fluortartalmú kádalkotók jutnak az elektrolizáló kád bélésébe. Az időről időre megújításra szoruló kádbélésnél azután a régi bélésanyag bontott kemencefalként keletkezik, amely a cella üzemelési módjától és az üzemelés időtartamától függően 10-15 súly% fluort tartalmazhat.
Hasonló a helyzet az olvadékelektrolízisnél kapott távozó gázok hidrogénfluoridtól való megszabadításánál is, amely száraz gázmosással történik. Alumíniumoxid szorpciós szerként való alkalmazásánál — e mosás végrehajtásától függően — hidrogénfluoriddal telített kemiszorpciós szer keletkezik, amely más — a távozó gázokban lévő — szennyezések, így szén, kén, vas, szilícium, foszfor és/vagy vanádium miatt nem vihetők be az olvadékelektrolízisbe, hanem fel kell dolgozni.
Ilyen jellegű hulladékanyagok feldolgozására alkalmas eljárásként a pirohidrolízis bizonyult megfelelőnek (ahogy a 23 46 537 és 24 03 282 számú NSZK-beli nyilvánosságrahozatali iratban le van írva), amely további értékes anyagok, így alumínium vagy alkálifémek visszanyerésével is összekapcsolható (4,113.832 számú amerikai szabadalmi leírás). Az utoljára említett eljárásnál a pirohidrolitikus kezelés körülbelül 1100 °C és 1350 °C közötti hőmérséklettartományban, expandált örvényrétegben, elegendő mennyiségű vizgőzmennyiség jelenlétében történik. A távozó gázból az alkálifémfluoridot és a hidrogénfluoridot elkülönítik. A pirohidrolitikus kezelés szilárd maradékát alkalikusan kilúgozzák avégett, hogy alumíniumoxidhidrátot kapjanak. Az alkálifluorid és a hidrogénfluorid eltávolítása előtt a gázt víz bepermetezésével, hideg gázzal való kezeléssel vagy közvetett hűtéssel lehűtik.
Hátrányos ennél az eljárásnál az, hogy a víz bepermetezése útján való hűtésnél a távozó gáz érzékelhető hőjét hasznosítás nélkül elvezetik, és emellett a gázmennyiség jelentősen megnövekszik. Hasonló érvényes hideg gáz hozzákeverésével történő hűtésnél is, mimellett az amúgyis kis százalékos gáz hidrogénfluorid tartalmának nem kívánt hígulása megy végbe. A javasolt közvetett hűtés, bár elkerülhetők ezek a hátrányok, nehezen tartható kézben a korróziós és eróziós problémák miatt, továbbá a hűtőfelületen való porlerakódás következtében előálló viszonylag kedvezőtlen hőátvitel nagy szerkezetbeli ráfordítást (tisztítást), illetve nagy hőcserélő felületet igényel.
Feladatunk olyan eljárás kidolgozása volt, amelynek a segítségével az ismert, különösen az előzőekben említett eljárások hátrányai kiküszöbölhetők, a távozó gázok hőtartalma ésszerű hasznosítása válik lehetővé és mégsem kíván nagy szerkezetbeli ráfordítást.
A feladatot azzal oldottuk meg, hogy a bevezetőben említett eljárást a találmánynak megfelelően úgy alakítottuk, hogy a távozó gázok hűtését elkülönített körfolyamatban vezetett szilárd anyagok közvetlen bevitele útján végezzük, amelyeket azután hűtőben visszahűtünk az érzékelhető hő hasznosítása közben.
A találmány szerinti eljárás alkalmazható az alumínium-elektrolízisnél keletkező hulladékanyagok feldolgozására, de folypát (CaF2), illetve más fluortartalmú szervetlen anyagok is alkalmazhatók. Döntő fontosságú csupán az, hogy a hidrogénfluorid pirohidrolitikus úton lehasítható legyen.
A felhasznált fluortartalmú anyag minőségétől függően, a szükséges reakcióhőmérsékletek elérése céljából,, amelyek szokásosan körülbelül 1000 °C és 1400 °C között vannak, fűtőanyag bevitelére van szükség. Erre a célra folyékony, gázalakú vagy szilárd fűtőanyagok egyaránt számításba jönnek,amelyeket közvetlenül az expandált örvényrétegbe viszünk be. Amennyiben a bevitt fluortartalmú anyagnak elég nagy a széntartalma — amely általában a bontott kemencefal esetében fennáll — a külön fűtőanyagbevitel nélkülözhető.
A távozó gáz legcélszerűbb és egyben legegyszerűbb hűtését legegyszerűbben legalább egy lebegtető hűtőben végezzük, miközben a távozó gázt és a visszahűtött szilárd anyagot egyesítjük.
A szilárd anyag visszahűtését előnyösen egy örvényréteges hűtőben végezzük, amely többlépcsős kiképzésű lehet. Ennek az üzemelése és kialakítása messzemenően a bevitt fluortartalmú anyaghoz igazodik. Amennyiben ennek az éghető fűtőanyagtartalma elég nagy ahhoz, hogy az expandált örvényrétegben szükséges hőmérsékleti körülményeket biztosítani tudjuk, a szilárd anyag visszahűtését, amely az érzékelhető hő hasznosítása közben történik, például vízgőz előállítása mellett végezzük. A közben képződő forró távozó gázt célszerűen az örvényrétegű reaktorba visszavezetjük. Amennyiben elkülönített fűtőanyagbevitel elengedhetetlen vagy a pirohidrolitikus eljárás éppen azután önmagától megy, előnyös, ha a szilárd anyagot egy örvényréteges hűtőben több egymás után kapcsolt hűtőkamrán való átvezetéssel, az örvényréteges reaktorba különösen fluidizáló gázként bevezetésre kerülő, oxigéntartalmú gáz felmelegítése közben visszahűtjük.
Mindkét kialakításnál az örvényréteges hűtő után egy hideg vízzel üzemeltetett hűtőkamrát kapcsolhatunk, amely a szilárd anyagtól további hőt von el. Ez az örvényréteges hűtővel egy építészeti egységet alkothat vagy külön üzemeltethető. Az utóbbi esetben a hűtőkamrából távozó gázok más célokra is alkalmazhatók.
Az expandált örvényrétegnek a találmány szerinti eljárásnál alkalmazott elve önmagában ismert és azzal tűnik ki, hogy — a „klasszikus” örvényrétegtó'l eltérően, amelynél egy sűrű fázist jól észlelhető sűrűségugrás választ el a felette lévő gáztértől — meghatározott határréteg nélküli eloszlási állapotok léteznek. A sűrű fázis és a felette lévő portér között nincs sűrűségugrás, ehelyett a reaktoron belül a szilárdanyag-koncentráció alulról felfelé csökken.
Különösen előnyös az, ha az égési folyamathoz szükséges oxigéntartalmú gázt két részáramban vezetjük be az örvényrétegbe különböző magasságokban és a távozó gázzal kihordott szilárd anyagokat a távozó gáztól történő elválasztás után az örvényréteg alsóbb tartományába visszavezetjük. Ilyen munkamóddal egyrészt egy kismér -2184 802 vű hőmérsékletállandóságot kapunk, mivel, a kétlépcsős égés miatt, amely kizárja a helyi túlmelegedési, valamint NOX gázok képződését, másrészt — a távozó gázoktól elkülönített szilárd anyag visszakeringtetése által - nagy hőmérsékletállandóságot érünk el az örvényréteges reaktor/leválasztó/visszahordó vezeték-rendszerben.
Fluidizáló gázként gyakorlatilag minden tetszés szerinti gáz alkalmazható, amely a távozó gázok minőségét nem befolyásolja. Ilyen gázként valamely közömbös gáz, így visszavezetett füstgáz (távozó gáz), nitrogéngáz és vízgőz egyaránt alkalmas. Az égési folyamat elősegítése érdekében azonban előnyös, ha a bevezetésre kerülő oxigéntartalmú gázok egy részáramát fluidizáló gázként az örvényréteges reaktorba visszük.
Az eljárás kivitelezésére annak előnyös megvalósítása során a következő lehetőségek adódnak.
1. Fluidizáló gázként közömbös gázt alkalmazunk. Ekkor elengedhetetlen, hogy az oxigéntartalmú égésterméket szekunder gázként legalább két egymás feletti síkon vigyük be.
2. Fluidizáló gázként már oxigén tartalmú gázt használunk. Ekkor elegendő a szekunder gáz egy síkon való bevitele. Magától értetődően a szekunder gáz bevitele ennél a megvalósításnál is több síkra elosztható.
Minden egyes beviteli síkon előnyös több bevezető nyílás alkalmazása a szekunder gáz számára. A fluidizáló gáz és a szekunder gáz térfogatarányának 1:20-2:1 között kell lennie.
Célszerű, ha a szekunder gázt 30 %-ig teijedő magasságban vezetjük be, az örvényágyas reaktor teljes magasságára számítva, a bevezetésnek azonban legalább 1 méterrel a fluidizáló gáz bevitele felett kell történnie. Amenynyiben a szekunder gáz bevitelét több síkon végezzük, a 30 % értéket a legfelső szekunder gázbevezetés magassági helyzetére vonatkoztatjuk. Ez a magasság egyrészt elég nagy teret biztosít az első égési lépcső számára ahhoz, hogy közelítőleg teljes átalakulás menjen végbe az éghető alkotók és az oxigéntartalmú gáz között — akár a fluidizáló gázt, akár a szekunder gázt vezetjük egy alacsonyabban fekvő síkon — és másrészt lehetőség van arra, hogy a felső, a szekunder gázhozzávezetés fölött fekvő reakciótérben kielégítően nagy égetőzónát létesítsünk.
Az örvényréteges reaktorban a szekunder gázbevezetés felett uralkodó gázsebességek rendszerint 5 m/sec felett vannak és 15 m/sec nagyságig terjednek.
Az örvényréteges reaktor átmérőjének és magasságának az arányát úgy kell megválasztani, hogy a gáz tartózkodási ideje 05—8,0 sec, előnyösen 1—4 sec legyen.
A fluortartalmú anyag szemcse átmérőjének 30—250 pm-nek kell lennie, mivel így jó örvénykörülmények biztosíthatók, de még elég rövidek a reakcióidők.
Az örvényágyban beállítandó átlagos szuszpenziósűrűség tág határok között változhat és egészen 100 kg/m3 nagyságig terjedhet. Kis nyomásveszteségre való tekintettel az átlagos szuszpenziósűrűséget a szekunder gázhozzávezetés felett 10-40 kg/m3 tartományba eső értékre kell beállítani.
Az üzemi körülményeknek Froude és Archimedes számok által való meghatározásánál a következő tartományok adódnak:
0,1 < 3/4 . F 2 . —---< 10 r Pk-Pg illetve
0,01 <Ar< 100 mimellett . dk3 . g(pk - Pg) ,
Pg.F2
F 2 = ————__ Γ g dk ahol
Fr = Froude-szám Ar= Archimedes-szám u = realtív gázsebesség m/sec Pg = gázsűrűség kg/m3 gk = szilárd rész sűrűsége kg/m3 dk = gömbalakú részecske átmérője m-ben v = kinematikai viszkozitás m2/sec g = gravitációs állandó m/sec2
A fluortartalmú anyag bevitelét az örvényrétegen reaktorba szokásos módon végezzük, célszerűen egy vagy több lándzsa segítségével, például pneumatikus befúvatással. A jó keresztirányú keverés következtében viszonylag kis számú bevezető lándzsa elegendő, sőt kis örvényréteges reaktorméreteknél egyetlen lándzsa is megteszi.
A találmány kimagasló előnye abban van, hogy a visszahűtött szilárd anyag alkalmazásával a távozó gázok hirtelen lehűlése megy végbe, a korróziós problémák messzemenően elkerülhetők és a hőátvitelt akadályozó porlerakódások természetszerűleg nem jöhetnek létre,
A szilárd anyagok visszahűtése — az előnyös kivitelnél örvényhűtéssel — olyan körülmények között történik, amelyek lehetővé teszik a nagy hőátvitelt a hűtőközeghez.
A hűtésre szolgáló szilárd anyagot egy elkülönített, azaz a pirohidrolitikus lépcsőben a szilárd anyagtól elválasztott körfolyamatban vezetjük azért, hogy — a kezdeti fázistól eltekintve — HF-fel való telítés ne menjen végbe, illetve a hűtő fázisban, HF-veszteségek ne történjenek. A távozó gáz hűtésmódja ezenkívül kizárja a távozó gáz hígulását vagy legalább a lehető legkisebbre csökkenti azt, így a szilárd anyaggal való hűtés kiegészítésére csekély mennyiségű vizet, például egy a visszahűtött szilárd anyag hozzáadásához csatolt lépéshez, adhatunk.
A találmány szerinti eljárást a folyamatábra és a kiviteli példák segítségével közelebről is megvilágítjuk.
Fluortartalmú anyagot, vizet, adott esetben gőz formájában, és — amennyiben szükséges fűtőanyagot — az 1 örvényréteges reaktorból, a 2 leválasztó ciklonból és a 3 visszatápláló vezetékből képezett cirkulációs rendszerbe viszünk a 4, 5 és 6 lándzsák segítségével. Egy a bevitt fluortartalmú anyagnak megfelelő pirohidrolitikus maradékot elég hosszú tartózkodási idő után a 7 vezetéken át eltávolítunk és elöntjük azt, vagy lúggal kezeljük értékes anyagok kinyerése érdekében.
Az 1 örvényréteges reaktorból távozó gáz a 8 lebegtető hőcserélőbe kerül, ahol érintkezik a 9 vezetéken át bevitt, körfolyamatban vezetett szilárd anyaggal és megkapja az első hűtést. A 10 következő leválasztóban a gázt és a szilárd anyagot elválasztjuk. A gáz egy 11 második
-3184 802 lebegtető hőcserélőbe megy, amelybe a 12 pneumatikus szállító vezetéken át visszahűtött szilárd anyagot is viszünk, A szilárd anyagot és a gázt, amely tovább hűl, egy további 13 leválasztóban elválasztjuk egymástól. A HF-tartalmú gáz ezután portalanításra kerül egy 14elektrofilterben és utána egy (fel nem tüntetett) abszorpciós vagy kondenzáló készülékbe kerül.
A 10 leválasztóban elkülönült szilárd anyag a 16 vezetéken át a 17 örvényhűtőbe megy, ahol először négy hűtőkamrán megy át. A szilárdanyag itt hőtartalmának jelentős részét leadja közvetett hőcsere útján egy a szilárd anyaghoz képest ellenáramban folyó oxigéntartalmú gáznak, amely — pormentes gázként — azután a 18 vezeték útján az 1 örvényréteges reaktorba megy fluidizáló gázként. A szilárd anyagok végső hűtését ezután két utánkapcsolt hűtőkamrában végezzük például vízzel. A szilárd anyagot ezután a 19 készülékbe visszük, ahonnan pneumatikusan elszállítjuk.
A 17 örvényhűtőt oxigéntartalmú gázzal fluidizáljuk, amely további lényeges hőmennyiséget felvesz a szilárd anyagból és a 20 porleválasztóban való portalanítás után az 1 örvényréteges reaktorba visszavezetjük azt a 21 vezetéken át szekunder gázként. A 22 vezeték a 14 elektrofilterben levált pornak a 17 örvényhűtőbe való visszavezetésére szolgál.
Végül még két, a 23 és 24 vezeték van a rendszerbe beépítve, amelyek segítségével a 17 örvényhűtőből, a 12 vezetékből, all lebegtető hőcserélőből, a 13 leválasztóból, a 8 lebegtető hőcserélőből, a 10 le választóból és a 16 vezetékből álló körfolyamati rendszerben felgyülemlett szilárd anyagot a cirkuláló örvényrétegből elvezetjük vagy szilárd anyagban való elszegényedés esetén szilárd anyagot vihetünk be, mimellett az elvezetést a 23 vezeték, a bevezetést pedig a 24 vezeték segítségével végezzük.
A 25, 26 és 27 hivatkozási számokkal a fluidizáló vagy szállító gázok hozzávezetésére szolgáló vezetékeket jelöljük.
1. példa
Feldolgozásra az alumíniumelektrolízisből származó száraz, előzőleg megőrölt bontott kemencefalat használunk, amelynek a rázósűrűsége 1,1 kg/liter és átlagos szemcsemérete 100—200 pm.
A bontott kemencefal súly?? szenet és súly?? fluort (F-ként számítva) tartalmaz. A nagy széntartalom miatt a pirohidrolitikus folyamat önműködően lejátszódik, azaz nem igényel fűtőanyagot. A következőkben a gázokra megadott menynyiségek standard körülményekre vonatkoznak.
A bontott kemencefalat 5t/h mennyiségben a 4 vezetéken át 3,1 m3/h mennyiségű 20 QC-os vízzel együtt a 6 vezetéken keresztül az 1 örvényréteges reaktorba viszszük. Egyidejűleg a 18 vezetéken át 3000 m3/h fluidizáló levegőt, amely 300 °C-os, és a 21 vezeték útján 9500 m3/h 400 °C-os szekunder levegőt, amelyeket mindenkor előre felmelegítünk a 17 örvényhűtőben, vezetünk a reaktorba. A választott örvény viszonyok és üzemi paraméterek alapján a szilárd anyag az 1 örvényréteges reaktorból, a 2 leválasztó ciklonból és a 3 visszatápláló vezetékből kialakított cirkulációs rendszerben oly módon kering, hogy az átlagos szuszpenziósűrűség az 1 örvényréteges reaktorban a 21 szekundergázvezeték alatt körülbelül 100 kg/m3 és a 21 szekundergázvezeték felett körülbelül 20 kg/m3 lesz. Annak érdekében, hogy kifogástalan szilárdanyagvisszafolyást érjünk el az 1 örvényréteges reaktorban, a 3 visszatápláló vezetéket 200 m3/h levegővel fluidizáljuk. A hőmérséklet a cirkulációs rendszerben 1100 °C.
A bevitt fluortartalmú anyagnak megfelelő 3 t/h leégett mennyiséget 1 órás tartózkodási idő után a 7 vezetéken át elveszünk, és egy elkülönített hűtőbe lehűtünk. A leégett anyag rázósűrűsége 1 kg/liter, a maradék fluortartalom 1 súly% alatt, a széntartalom pedig 0,1 súly?? alatt van.
Az 1 örvényréteges reaktorból távozó gáz hűtését a saját folyamatból származó szilárd anyaggal végezzük. A 2 leválasztó ciklonból kilépő 1100 °C-os távozó gázt a 8 lebegtető hőcserélőben a 9 vezetéken át odaszállított 280 °C-os 50 t/h mennyiségű szilárd anyaggal 590 °C-ra lehűtjük, miközben a szilárd anyag 590 °C-ra felmelegszik. A 10 leválasztón való átmenet után a szilárd anyag ezt követően a 16 vezetéken keresztül a 17 örvényhűtőbe kerül.
A 10 leválasztóból távozó gázt a gázoldali második lebegtető 11 hőcserélőben a 12 vezeték útján pneumatikusan a 17 örvényhűtőből szállított 80 °C-os szilárd anyaggal egyesítjük. A szilárd anyag mennyisége 50 t/h. A gáz és a szilárd anyag ezt követő szétválasztása a 13 leválasztóban történik, ahol 280 °C hőmérsékletű szilárd anyag keletktkezik. A 13 leválasztóban képződő gáz, amelynek a hőmérséklete 280 °C, ezután a 14 elektrofilterbe kerül, ahonnan ezt követően a hidrogénfluorid kinyerésére szolgáló készülékbe jut. A távozó gázmeny nyiség 19.500 m3 .amelynek az összetétele a következő:
12.8 tf?? CO2 3,3tf9?O2 4,4 tf^ HF
61,5 tf?? N2
17.8 tf?? H2O
A 10 leválasztóból jövő 50 t/h mennyiségű szilárd anyagot, amely a 16 vezetéken át érkezik, a 17 örvény hűtőben lehűtjük. A hűtő négy, levegővel üzemeltetett hőcserélőt, amelyekből a levegőt az 1 örvényréteges reaktorba visszük, és 2 vízzel működtetett kamrát tartalmaz. A 17 örvényhűtőben a fluidizáláshoz 9.500 m3/h, a közvetett hőcseréhez 3.000 m3/h levegő szolgál. A két levegőáramot a 21, illet ve 18 vezeték segítségével visszük el.
A 17 örvényhűtő 95 m3/h vízmennyiséggel üzemeltetett hűtőkamráiban a hűtővíz felmelegszik 40 °C-ról 90 °C-ra. A szilárd anyag 80 °C-ra hűl le. A szilárd anyagot a 27 vezetéken át bevitt 2.500 m3/h 60 °C-os szállító levegő alkalmazása mellett 500 mbar túlnyomással újból a 11 lebegtető hőcserélőbe visszük.
2. példa
Hidrogénfluorid előállításához folypátot alkalmazunk, amelynek az átlagos szemcsemérete 100—200 μιη és sűrűsége 1,2 kg/liter. A kaldumfluoridtartalom 95 súly%. Az eltérés az 1. példában leírtaktól az, hogy fűtőanyagot kell alkalmazni.
Az 1 örvényréteges reaktorba a 6, 4, illetve 5 vezetéken át a következő anyagokat visszük be:
-4184 802
1210 kg/h szén (29.260 kJ/kg)
1540 kg/h folypát (CaF2 -ként számítva)
31001/h víz (20 oC-os).
A 18 vezetéken át 3000 m^/h 400 °C-os fluidizáló leve- 5 gőt, a 21 vezetéken át pedig 7000 m3/h 550 °C-os szekunder levegőt viszünk be. Mindkét levegőáram a 17 örvényhűtőből származik.
Az 1 örvényréteges reaktorban az átlagos szuszpenziósűrűség a 21 szekundergáz vezeték alatt 100 kg/m3 és 10 a 21 szekundergáz vezeték felett 25 kg/m3, a reaktorhőmérséklet pedig 1120 °C. Ahogy az 1. példánál, a szilárd anyagnak az 1 örvényréteges reaktorba való kifogástalan visszavezetése érdekében 200 m3 /h levegőt viszünk a 3 visszatápláló vezetékbe. A tartózkodási időt 90 perc- 15 re állítjuk be.
A bevitt fluortartalmú anyaggal ekvivalens maradékmennyiséget, amely 1,23 t/h nagyságú, a 7 vezeték útján elveszünk a cirkulációs rendszerből. A maradék égetett mész és az építőiparban használható. 20
Az 1. példától eltérően a távozó gáz hűtését az eljárástól idegen szilárd anyaggal, mégpedig alumíniumoxid dal végezzük. A gáz- és szilárd anyagáramlás az 1. példában leírt módon megy végbe.
A 12 szállítóvezetéken, a lebegtető hőcserélő/levá- 25 lasztó és 17 örvényhűtő rendszeren át keringtetett szilárd anyag mennyisége 40 t/h. A szállító levegő mennyisége 2100 m3/h (60 oC, 500 mbar túlnyomás). A lebegtető hőcserélő/leválasztó lépcsőben elért távozó gáz- és szilárd anyag hőmérséklete 290 °C (11/13), illetve 610 30 °C (8/10).
A 15 vezetékben 16.750 m3/h mennyiségű gáz jut, amely hidrogénfluorid kinyerésére szolgál. E gáz összetétele a következő:
14,8 súlyú CO2 2,1 súly %O2 5,0súly%HF
58,0súly%N2
20,lsúly%H2O 40
A 16 vezetéken át bevitt szilárd anyag visszahűtésénél a 17 örvényhűtőben 3000 m3/h közvetve melegített és ennek folytán pormentes levegő (18 vezeték) és 7000 m3/h közvetlenül melegített levegő (21 vezeték) keletkezik, amelyek az 1 örvényréteges reaktorba fluidizáló levegőként, illetve szekunder levegőként kerülnek vissza.
A vízzel üzemeltetett hűtőkamrákat 67 m3/h mennyiségű 40 °C-os vízzel látjuk el, amely 90 °C-ra melegszik fel. A szilárd anyag 80 °C-ra hűl le.
Claims (5)
- Szabadalmi igénypontok1. Eljárás hidrogénfluorid előállítására fluortartalmú anyagoknak expandált örvényrétegben való pirohidrolitikus kezelése és a távozó gázok ezt követő hűtése útján, azzal jellemezve, hogy a távozó gázok hűtését elkülönített körfolyamatban vezetett szilárd anyagok közvetlen bevitelével végezzük, amelyeket az érzékelhető hő hasznosítása közben valamely hűtőben visszahűtünk.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a hűtést a visszahűtött szilárd anyagoknak és a távozó gáznak legalább egy lebegtető hőcserélőben való egyesítése útján végezzük.
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a szilárd anyagokat valamely előnyösen többfokozatú örvényhűtőben hűtjük vissza.
- 4. Az 1,2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a szilárd anyagokat több egymás utáni átáramoltatásra alkalmas hűtőkamrával rendelkező örvényhűtőben az örvényréteges reaktorból odavezetett oxigéntartalmú gázok felmelegítése közben hűtjük vissza.
- 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az oxigéntartalmú gázokat az expandált örvényrétegbe legalább két részáramban különböző magasságokban vezetjük be, és a távozó gázzal kihordott szilárd anyagokat a távozó gáztól való elkülönítés -után az örvényréteg alsó tartományába vezetjük vissza.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792928368 DE2928368A1 (de) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Verfahren zur herstellung von fluorwasserstoff |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU184802B true HU184802B (en) | 1984-10-29 |
Family
ID=6075659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU801746A HU184802B (en) | 1979-07-13 | 1980-07-11 | Method for producing hydrogen fluoride |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4310501A (hu) |
| EP (1) | EP0022591B1 (hu) |
| JP (1) | JPS5632302A (hu) |
| AT (1) | ATE1055T1 (hu) |
| AU (1) | AU538101B2 (hu) |
| BR (1) | BR8004322A (hu) |
| CA (1) | CA1135477A (hu) |
| CS (1) | CS210632B2 (hu) |
| DD (1) | DD151919A5 (hu) |
| DE (2) | DE2928368A1 (hu) |
| ES (1) | ES8105231A1 (hu) |
| HU (1) | HU184802B (hu) |
| IE (1) | IE50066B1 (hu) |
| IN (1) | IN151853B (hu) |
| MX (1) | MX152991A (hu) |
| NO (1) | NO153962C (hu) |
| PH (1) | PH15751A (hu) |
| PL (1) | PL119885B2 (hu) |
| YU (1) | YU42346B (hu) |
| ZA (1) | ZA804175B (hu) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4444740A (en) * | 1983-02-14 | 1984-04-24 | Atlantic Richfield Company | Method for the recovery of fluorides from spent aluminum potlining and the production of an environmentally safe waste residue |
| DE3913822A1 (de) * | 1989-04-26 | 1990-10-31 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Verfahren zur herstellung chloridarmer gipsprodukte |
| FR2674447B1 (fr) * | 1991-03-27 | 1993-06-18 | Comurhex | Procede de traitement de gaz a base de fluor electrolytique et pouvant contenir des composes uraniferes. |
| US5776426A (en) * | 1992-07-24 | 1998-07-07 | Comalco Aluminium Limited | Treatment of solid material containing fluoride and sodium including mixing with caustic liquor and lime |
| US5470559A (en) * | 1993-02-26 | 1995-11-28 | Alcan International Limited | Recycling of spent pot linings |
| US5881359A (en) * | 1995-06-01 | 1999-03-09 | Advanced Recovery Systems, Inc. | Metal and fluorine values recovery from fluoride salt matrices |
| US8231851B2 (en) * | 1997-11-14 | 2012-07-31 | Hitachi, Ltd. | Method for processing perfluorocarbon, and apparatus therefor |
| US8579999B2 (en) | 2004-10-12 | 2013-11-12 | Great River Energy | Method of enhancing the quality of high-moisture materials using system heat sources |
| US7987613B2 (en) * | 2004-10-12 | 2011-08-02 | Great River Energy | Control system for particulate material drying apparatus and process |
| US8062410B2 (en) | 2004-10-12 | 2011-11-22 | Great River Energy | Apparatus and method of enhancing the quality of high-moisture materials and separating and concentrating organic and/or non-organic material contained therein |
| US7275644B2 (en) * | 2004-10-12 | 2007-10-02 | Great River Energy | Apparatus and method of separating and concentrating organic and/or non-organic material |
| US8523963B2 (en) * | 2004-10-12 | 2013-09-03 | Great River Energy | Apparatus for heat treatment of particulate materials |
| US7540384B2 (en) * | 2004-10-12 | 2009-06-02 | Great River Energy | Apparatus and method of separating and concentrating organic and/or non-organic material |
| GB0427968D0 (en) * | 2004-12-21 | 2005-01-26 | Davy Process Technology Switze | Process |
| CN107311109B (zh) * | 2017-05-12 | 2019-04-30 | 浙江大学 | 一种以萤石粉生产氟化氢的循环流化床系统及方法 |
| CN109019517A (zh) * | 2018-10-17 | 2018-12-18 | 杨松 | 一种制备氟化氢循环流化床反应炉的使用方法 |
| US11426708B2 (en) | 2020-03-02 | 2022-08-30 | King Abdullah University Of Science And Technology | Potassium-promoted red mud as a catalyst for forming hydrocarbons from carbon dioxide |
| US11420915B2 (en) | 2020-06-11 | 2022-08-23 | Saudi Arabian Oil Company | Red mud as a catalyst for the isomerization of olefins |
| US11495814B2 (en) | 2020-06-17 | 2022-11-08 | Saudi Arabian Oil Company | Utilizing black powder for electrolytes for flow batteries |
| EP4263425B1 (en) * | 2020-12-15 | 2024-02-28 | 3M Innovative Properties Company | Converting fluorinated materials into anhydrous hydrogen fluoride |
| US11820658B2 (en) | 2021-01-04 | 2023-11-21 | Saudi Arabian Oil Company | Black powder catalyst for hydrogen production via autothermal reforming |
| US11724943B2 (en) | 2021-01-04 | 2023-08-15 | Saudi Arabian Oil Company | Black powder catalyst for hydrogen production via dry reforming |
| US11718522B2 (en) | 2021-01-04 | 2023-08-08 | Saudi Arabian Oil Company | Black powder catalyst for hydrogen production via bi-reforming |
| US11427519B2 (en) | 2021-01-04 | 2022-08-30 | Saudi Arabian Oil Company | Acid modified red mud as a catalyst for olefin isomerization |
| US11814289B2 (en) | 2021-01-04 | 2023-11-14 | Saudi Arabian Oil Company | Black powder catalyst for hydrogen production via steam reforming |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1143880A (hu) * | 1967-06-16 | 1900-01-01 | ||
| SE307704B (hu) | 1968-01-31 | 1969-01-13 | Ehrenreich & Cie A | |
| AT290463B (de) * | 1968-02-01 | 1971-06-11 | Elektrokemisk As | Verfahren zur Rückgewinnung von Fluor aus kohlenstoffhaltigen Abfallstoffen |
| US4065551A (en) * | 1968-02-01 | 1977-12-27 | Elkem-Spigerverket A/S | Method of recovering fluorine from carbonaceous waste material |
| DE1767628C3 (de) * | 1968-05-30 | 1985-03-14 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Durchführung endothermer Prozesse |
| DE2346537A1 (de) | 1973-09-15 | 1975-04-24 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur aufarbeitung von zur abscheidung von fluorverbindungen aus abgasen eingesetztem aluminiumoxid, natriumaluminat und/oder alkalisiertem aluminiumoxid |
| DE2403282A1 (de) * | 1974-01-24 | 1975-11-06 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur abscheidung von fluorwasserstoff aus abgasen der aluminiumelektrolyse durch trockenadsorption an aluminiumoxid unter vollstaendiger abtrennung der schaedlichen begleitelemente |
| US3981355A (en) * | 1974-09-19 | 1976-09-21 | Squires Arthur M | Solid-gas heat exchange method in countercurrent contacting of gas and granular material in panel bed |
| US4113832A (en) * | 1977-11-28 | 1978-09-12 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Process for the utilization of waste materials from electrolytic aluminum reduction systems |
| US4160808A (en) * | 1978-05-30 | 1979-07-10 | Andersen John N | Pyrohydrolysis process for spent aluminum reduction cell linings |
| US4160809A (en) * | 1978-07-24 | 1979-07-10 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Modified pyrohydrolysis process for spent aluminum reduction cell linings |
-
1979
- 1979-07-13 DE DE19792928368 patent/DE2928368A1/de not_active Withdrawn
- 1979-11-06 IN IN1157/CAL/79A patent/IN151853B/en unknown
-
1980
- 1980-06-27 MX MX182947A patent/MX152991A/es unknown
- 1980-06-30 DE DE8080200619T patent/DE3060446D1/de not_active Expired
- 1980-06-30 EP EP80200619A patent/EP0022591B1/de not_active Expired
- 1980-06-30 AT AT80200619T patent/ATE1055T1/de not_active IP Right Cessation
- 1980-07-07 DD DD80222458A patent/DD151919A5/de not_active IP Right Cessation
- 1980-07-08 YU YU1756/80A patent/YU42346B/xx unknown
- 1980-07-08 CS CS804859A patent/CS210632B2/cs unknown
- 1980-07-09 US US06/166,917 patent/US4310501A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-07-11 ZA ZA00804175A patent/ZA804175B/xx unknown
- 1980-07-11 IE IE1448/80A patent/IE50066B1/en not_active IP Right Cessation
- 1980-07-11 ES ES493338A patent/ES8105231A1/es not_active Expired
- 1980-07-11 HU HU801746A patent/HU184802B/hu not_active IP Right Cessation
- 1980-07-11 CA CA000356008A patent/CA1135477A/en not_active Expired
- 1980-07-11 AU AU60353/80A patent/AU538101B2/en not_active Ceased
- 1980-07-11 JP JP9555780A patent/JPS5632302A/ja active Granted
- 1980-07-11 NO NO802093A patent/NO153962C/no unknown
- 1980-07-11 BR BR8004322A patent/BR8004322A/pt not_active IP Right Cessation
- 1980-07-12 PL PL1980225621A patent/PL119885B2/xx unknown
- 1980-07-14 PH PH24286A patent/PH15751A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO153962C (no) | 1986-06-25 |
| MX152991A (es) | 1986-07-15 |
| ES493338A0 (es) | 1981-05-16 |
| DE2928368A1 (de) | 1981-02-05 |
| IN151853B (hu) | 1983-08-20 |
| DD151919A5 (de) | 1981-11-11 |
| US4310501A (en) | 1982-01-12 |
| DE3060446D1 (en) | 1982-07-08 |
| IE801448L (en) | 1981-01-13 |
| PH15751A (en) | 1983-03-18 |
| JPH0339002B2 (hu) | 1991-06-12 |
| IE50066B1 (en) | 1986-02-05 |
| AU538101B2 (en) | 1984-07-26 |
| ES8105231A1 (es) | 1981-05-16 |
| PL119885B2 (en) | 1982-01-30 |
| ZA804175B (en) | 1981-07-29 |
| ATE1055T1 (de) | 1982-06-15 |
| JPS5632302A (en) | 1981-04-01 |
| NO802093L (no) | 1981-01-14 |
| YU42346B (en) | 1988-08-31 |
| BR8004322A (pt) | 1981-01-27 |
| EP0022591B1 (de) | 1982-05-19 |
| EP0022591A1 (de) | 1981-01-21 |
| NO153962B (no) | 1986-03-17 |
| YU175680A (en) | 1983-12-31 |
| CA1135477A (en) | 1982-11-16 |
| AU6035380A (en) | 1981-01-15 |
| CS210632B2 (en) | 1982-01-29 |
| PL225621A2 (hu) | 1981-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU184802B (en) | Method for producing hydrogen fluoride | |
| US4539188A (en) | Process of afterburning and purifying process exhaust gases | |
| FI97081C (fi) | Menetelmä kuumien prosessikaasujen jäähdyttämiseksi | |
| SU1109041A3 (ru) | Способ осуществлени эндотермических процессов | |
| US4566904A (en) | Process for the production of iron | |
| KR920002082B1 (ko) | 공정 가스의 처리 방법 및 장치 | |
| PL119885B1 (hu) | ||
| FI93274B (fi) | Menetelmä ja laite kuuman kaasuvirran käsittelemiseksi tai hyödyntämiseksi | |
| NO155545B (no) | Fremgangsmaate til samtidig frembringelse av brenngass og prosessvarme fra karbonholdig materiale. | |
| US4613344A (en) | Method and apparatus for cleaning hot gases produced during a coal gasification process | |
| JPH0421524B2 (hu) | ||
| US4107281A (en) | Process for the thermal decomposition of aluminum chloride hexahydrate to obtain alumina | |
| JPH07136494A (ja) | 反応器内の高温ガスを冷却する方法および装置 | |
| AU679662B2 (en) | Reduction of iron oxide-containing materials with solid carbonaceous reducing agents | |
| JP2002507474A (ja) | ガス流から無水フタル酸蒸気を分離する方法 | |
| CA2765642C (en) | Method for producing cement clinker in a plant, and plant for producing cement clinker as such | |
| US4235625A (en) | Method of producing hydrogen and carbon-oxide-containing process gases for use for reducing ores | |
| US5382277A (en) | Process for reducing fine-grain iron oxide materials with a gas | |
| FI64997B (fi) | Foerfarande foer tillvaratagande av vaerme ur gaser innehaollande vaermeytor nedsmutsande aemnen | |
| US3127237A (en) | Conversion of potassium sulphate to potassium carbonate | |
| AU600720B2 (en) | Treatment of sulphate waste material | |
| US2996354A (en) | Process for treating powdered materials with gases and resultant products | |
| KR830001540B1 (ko) | 불화 수소의 제법 | |
| US2706145A (en) | Production of sulphates and hci | |
| HU199353B (en) | Process for producing aluminium/iii/-fluoride |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |