RU1820858C - Способ очистки отход щих газов от фторида водорода и тетрафторида кремни - Google Patents

Abstract

Использование: производство экстракционной фосфорной кислоты, минеральных удобрений и кормовых фосфатов. Сущность изобретени : отход щие газы с примес ми HF и S1F4 промывают водным раствором Са(МОз)2 с концентрацией 5-10 мас.%. Отработанный адсорбент вывод т в виде пульпы. Отфильтровывают твердую фазу. Раствор пропускают через слой дробленого известн ка. Перед абсорбцией абсорбент предпочтительно нагревать до температуры выше точки росы отход щих газов, например до 35-50°С. Степень очистки газов от F 99.7%. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам очистки отход щих газов, содержащих малые концентрации фторида водорода и тетраф- торида кремни , и может быть использовано в производстве экстракционной фосфорной кислоты, минеральных удобрений и кормовых фосфатов.

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса и улучшение условий труда.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что очистку отход щих газов от фторида водорода и тертэфторида кремни  осуществл ют поглощением фтористых соединений водным абсорбентом, в качестве которого используют раствор нитрата кальци , с образованием и выведением твердых продуктов поглощени  и обработкой отработанного абсорбционного раствора природным карбонатом кальци  с возвратом его на абсорбцию. При этом дл  абсорбции используют раствор нитрата кальци  с концентрацией 5-10 мас.%, а процесс ведут при температуре, исключающей конденсацию вод ных паров из отход щих газов.

Отличием способа от прототипа  вл етс  использование в качестве водного абсорбента раствора нитрата кальци  с концентрацией 5-10 мас.%, который приготавливают путем пропускани  отработанного абсорбента через слой дробленого известн ка.

Также отличием способа  вл етс  нагревание абсорбента перед абсорбцией до температуры выше точки росы отход щих газов (35-50°С).

Сущность предлагаемого способа заключаетс  в следующем.

Газы, содержащие в малых концентраци х кислые фтористые соединени , подают на абсорбцию раствором нитрата кальци .

00

ю о

00

ел

00

со

При этом происход т необратимые реакции: .

2HF + Са(МОз)2 J + 2HN03 SIF4 + 2Са(МОз)2 + 2Н2О - 2CaF2 | + + + 4HN03.

Парциальна  упругость соединений фтора над такими растворами равна нулю, т.е. возможно резкое уменьшение выхлопов фтористых соединений.

Полученную пульпу продуктов абсорбции пропускают через слой дробленого известн ка . Азотна  кислота необратимо реагирует с известн ком с образованием водного раствора азотнокислого кальци  и углекислого газа по реакции

2HN03 + СаСОз (Шз)2 + НгО + t

Раствор Са(МОз)2 после отделени  от него твердой фазы снова направл ют на абсорбцию .

Концентраци  образующегос  азотнокислого кальци  зависит от содержани  фтора в газе, поступающем на абсорбцию, По данному способу она составл ет 5-10 мас.%. В случае концентрации Са(МОз)2 в растворе менее 5 мас.% сильно возрастает объем абсорбирующего раствора без улучшени  эффективности очистки (см.пример 4 в таблице), приводит к увеличению энерге- тических затрат. При концентрации Са(МОз)г в растворах, поступающих на абсорбцию , выше 10 мае. % образуетс  мелкодисперсный осадок фтористого кальци , который трудно отдел етс  от жидкости. В обоих случа х процесс усложн етс . На практике возможны потери нитратов, поэтому в схеме предусмотрена компенсаци  нитратов и повышение концентрации Са(МОз)2 за счет азотной кислоты, подаваемой на стадию регенерации абсорбционного раствора.

В процессе абсорбции из-за разности температур газа и поглотител  наблюдаетс  конденсаци  вод ных паров из газа, что приводит к разбавлению абсорбирующего раствора. Дл  устранени  этих  влений абсорбционный раствор перед подачей в абсорбер подогревают до температуры выше точки росы отход щих газов.

В процессе регенерации поглотител  возможно срабатывание определенного количества природного карбоната кальци . С целью восполнени  последнего в схеме предусмотрен узел дозагрузки СаСОз.

Ниже показан один из возможных вариантов осуществлени  предлагаемого изобретени .

Газы, содержащие кислые соединени 

фтора, обрабатывают в абсорбере раствором Са(ЫОз)2. Полученную в результате абсорбции фтористых соединений пульпу подают в колонну с дробленым природным карбонатом кальци . В колонну по мере необходимости также добавл ют азотную кислоту и карбонат кальци  дл  компенсации потерь нитратов и сработанного СаСОз.

Выход щую из колонн пульпу раздел ют на фильтре и осадок удал ют, а осветленный

5 раствор нитрата кальци  через подогреватель возвращают в абсорбер при 35-50°С.

П р и м е р 1. Газ от установки получени  фосфорной кислоты полугидратным способом в количестве 1000 нм3/ч с содержанием

0 4,2 г/нм3 F в среднем в течение 3 ч пропускают через абсорбер, орошаемый 5%-ным раствором Са(МОз)2.

Раствор после абсорбции расфидьтро- вывают. Получают 34,7 кг (в пересчете на

5 сухое) осадка с содержанием F 36,2% и влажностью 40%. Содержание фтора в газовой фазе составл ет 9,5 мг/нм3, т.е. степень абсорбции по фтору составл ет 99,68%. Раствор после фильтрации с содержа0 нием азотной кислоты 7 г/л пропускают через слой дробленого известн ка. Образовавшийс  раствор Са(МОз)2 с содержанием 0,2 г/л HNOs направл ют на абсорбцию. Потери нитратов с влагой осадка 0,7 кг.

5 Другие примеры осуществлени  процесса , в том числе два примера при запредельных значени х, представлены в таблице.

Упрощение за вленного способа по сравнению с известным состоит в исключе0 нии использовани  второй соли в абсорбенте и проведении одной фильтрации вместо двух, улучшении условий труда за счет исключени  токсичности фторида натри  и выделени  аммиака в воздух рабочей зоны.

5 Внедрение данного способа позволит сократить количество фтористых газов, выбрасываемых в атмосферу, и ликвидировать стоки от производств экстракционной фосфорной кислоты и минеральных удобрений.

Claims (3)

1. Способ очистки отход щих газов от фторида водорода и тетрафторида кремни  промывкой водным абсорбентом, содержащим растворенную соль, с последующим

5 выводом отработанного абсорбента в виде пульпы, отделением твердой фазы фильтрацией и регенерацией абсорбента, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью упрощени  процесса и улучшени  условий труда, в качестве соли используют нитрат кальци  при содержании его в абсорбенте 5-10 мас.%, а регенерацию абсорбента ведут пропусканием его через слой дробленого известн ка,

2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что перед абсорбцией абсорбент нагревают до температуры выше точки росы отход щих газов.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что нагревание абсорбента ведут до 35-50°С.