NO130890B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til adskillelse

og fjerning av gassformet hydrogenfluorid fra avgasser. Fremgangsmåten er f.eks. egnet til fjerning av gassformet hydrogenfluorid fra avgasser, slik de kan opptre i den keramiske industri, i aluminiumindustrien og også ved gjødningsmiddel- og fosforsyre-produksjone, idet i de to sistnevnte eksempler oppstår hydrogenfluorid bl.a. som hydrolyseprodukt av silisiumtetrafluorid resp. kiselfluorhydrogensyre. Den hittil anvendte praksis til rensning og adskillelse av hydrogenfluorid eller lignende fra tekniske avgasser betjener seg omtrent utelukkende av våtfremgangsmåte, idet hydrogenfluoridet utvaskes i en vasker med vann, natronlut eller

natriumkarbonatoppløsning. Ved siden av disse våtfremgangsmåter er det kjent en tørrutskillelsesfremgangsmåte, som kan finne anvendelse til rensning av aluminiumelektrolyse-avgasser, hvor hydrogenfluoridet adsorberes på aktivt aluminiumoksyd.

Ulempen ved de angitte våte fremgangsmåter består i den omstendelige opparbeidelse av de oppladede vaskeoppløsninger til gjenvinning av fluor i form av fluorider. Ved tørrfremgangsmåten ved adsorpsjon på-aktivt aluminiumoksyd virker den lille ladnings-grad av oksydet med hydrogenfluorid og den forholdsvis lille virkningsgrad uheldig.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for adskillelse

av gassformet hydrogenfluorid fra avgasser ved å bringe gassen i kontakt med alkalisk reagerende faste stoffer som inneholder natriumoksyd og aluminiumoksyd ved en temperatur over 20°C, idet fremgangsmåten erkarakterisert vedat det som.alkalisk reagerende fast stoff anvendes natriumaluminat hvor molforholdet Na^O/Al^O^

er større enn 1 og ved temperaturer mellom 20 og 150°C. I forhold til den ovennevnte fremgangsmåte med aktive aluminiumoksyder, som i det vesentlige er en adsorpsjonsfremgangsmåte uten kjemisk bind-ing av hydrogenfluoridet, foregår ved anvendelse av ovennevnte reagenser en kjemisk omsetning av hydrogenfluoridet under dannelse av fluorider. Den spesielle fordel ved denne fremgangsmåten i forhold til adsorpsjonsfremgangsmåten med aktivt aluminiumoksyd, består i den høyere oppladbarhet av reagensene med hydrogenfluorid (inntil 60% av reagensenes vekt) og den omtrent kvantitative fjerning (inntil 99%) av hydrogenfluoridet fra avgassen.

Det som reaksjonsmiddel anvendte natriumaluminat

erkarakterisert vedmolforholdet

mellom ¥Isl^ 0 og Al^O^. Ved fremgangsmåten ifølge .oppfinnelsen benytter man hensiktsmessig et produkt med et molforhold

Ved gjennomføring av fremgangsmåten i en søyle anvendes fortrinnsvis en kornstørrelse av reaksjonsmidlet på større enn 3 mm, fortrinnsvis et slikt med en kornstørrelse mellom 3 og 6 mm, for å sikre et forstyrrelsesfritt forløp av fremgangsmåten. Anvendelsen av reaksjonsmidler med en mindre kornstørrelse øker trykktapet i søylen og er derfor' for det meste uhensiktsmess<i>g. Dessuten består den fare at eventuelt i avgassen tilstedeværende støvformede partikler tilstopper søylen.

En annen utførelsesform er anvendelse av en hvirvelsjikt-reaktor eller reaktor hvor sjiktet beveger seg nedover i form av en sky, som har den fordel at det kan anvendes et reaksjonsmiddel med en kornstørrelse under 3 mm. Ved anvendelse av et reaksjonsmiddel av mindre kornstørrelse enn 3 mm, fortrinnsvis på 1-3 mm, kan virkningen av fjerningen av hydrogenfluoridet etc. fra avgassen vesentlig økes.

Reaksjonsproduktets mindre kornstørrelse virker dessuten gunstig på videreforarbeidelsen og letter reaksjonsproduktets opparbeidelse til NaP resp. kryolit. Ved forsøk ble det funnet at reaksjonen av hydrogenfluorid med natriumkarbonat, natriumaluminat eller det alkaliholdige aluminiumoksyd er fullvirksom ved avgass-temperaturene som ligger mellom værelsestemperatur og en temperatur på 150°C. Hydrogenfluoridopptakets virkningsgrad avhenger av reaksjonsmidlets kornstørrelse og overflate, av typen av den anvendte fremgangsmåte og av avgassens tilstand som vanninnhold, hydrogenfluoridkonsentrasjon , spesielt imidlertid av strømningshastigheten.

En spesiell fordel ved fremgangsmåten består i at fluor-komponentene er bundet i kompakt form i reaksjonsproduktene, som alt etter betingelsene inneholder fluor som natriumfluorid, kryolit eller chiolit. Dette letter en økonomisk gjenanvendelse av fluor, f.eks. ved direkte tilsetning av reaksjonsproduktet i saltsmelten av elektrolysecellene av aluminiumprosesser eller ved videre-forarbeidelse f.eks. til kryolit på i og for seg kjent måte på tørr eller våt vei.

Ek sempel■

150 g natriumaluminat med en kornstørrelse på 3 mm inn-fylles i en søyle av 4 cm diameter. Fyllhøyden utgjør ca. 15 cm. Gjennom denne søyle føres pr. time 150 ml luft som inneholder 13 mg HF/liter. Inntil en hydrogenfluoridoppladning på ca. 30%, referert til det anvendte natriumaluminats vekt, inneholder den fra søylen uttredende luft en hydrogenfluoridkonsentrasjon på under 0,1 mg

HP/liter. Først etter foretatt gjennombrudd, dvs. først etter overskridelse av 30%-belastningen, øker hydrogenfluoridinnholdet i rengassen langsomt og kontinuerlig. Ved produksjon av en mindre konsentrert S02-holdig gass med en konsentrasjon på 0,18 mg HF/liter og 0,6 mg SC^/liter, under anvendelse av den samme søyle, får man likeledes en hydrogenfluoridladning på ca. 30%. Den fra søylen uttredende rengass inneholder til gjennombrudd, dvs. inntil 30%-oppladning, 0,001 - 0,0015 mg HF/liter. Tilsvarende eller ennå bedre resultater oppnås i et hvirvelsjikt eller et sjikt som siger nedover i skyform.

Sammenligningsforsøk

A) Anvendelse av NaAlO^:

I et hvirvelsjikt av 50 g NaAlO,, (molekylært forhold

Na20 : Al^ O.^ = 1,2) ble det ved værelsestemperatur adsorbert HF

fra en HF-luftstrøm (80 ppm HF i gassen). Ved en oppladning av adsorbensen med 25% HF (tilsvarende et opptak på ca. 40 g HF pr. 100 g uoppladet stoff) var det ennå ikke foregått noe HF-gjennombrudd. Røntgenundersøkelse av.det oppvarmede oppladede adsorbens viste nærvær av chiolit.

B) Anvendelse av aluminiumoksyd:

Derimot lar det seg ved anvendelse av aluminiumoksyd

(ca. \% glødetap) under samme betingelser ikke binde mer enn

10 g HF pr. 100 g adsorbens, idet dessuten mer enn halvparten desorberes allerede ved glødning ved 500°C som HF - i motsetning til NaA102oppladet med HF.

C) Alkalisert aluminiumoksyd.

Da det ved dette stoff dreier seg om en delvis blanding av (A) med (B), må opptaksevnen av dette stoff av HF likeledes ligge mellom (A) og (B).

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for adskillelse av gassformet hydrogenfluorid fra avgasser ved å bringe gassen i kontakt med alkalisk reagerende faste stoffer som inneholder natriumoksyd og aluminiumoksyd ved en temperatur over 20°C,karakterisert vedat det som alkalisk reagerende fast stoff anvendes natriumaluminat hvor molforholdet Na20/Al20^ er større enn 1, ved temperaturer mellom 20 og 150°C.