Способ очистки отходящих газов от фторида водорода и тетрафторида кремния

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я В 01 0 53/34, 53/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕ НТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4897045/26 (22) 27,12.90 (46) 07.06.93. БюлЛФ 21 (71) Воскресенский филиал Научно-исследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф.R.Â. Самойлова

Научно-производственного обьединения

"Минудобрения" (72) В.fl.Ìàêàðîâ, С.В.Любимов и А.И.Алексеев (73) В П.Макаров (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 990274, кл, В 01 0 53/14, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 345715, кл. В 01 0 53/14, 1987.

Изобретение относится к способам очистки отходящих газов, содержащих малые концентрации фторида водорода и тетрафторида кремния, и может быть использовано в. производстве экстракционной фосфорной кислоты, минеральных удобрений и кормовых фосфатов, Целью изобретения является упрощение процесса и улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что очистку отходящих газов от фторида водорода и тертафторида кремния осуществляют поглощением фтористых соединений водным абсорбентом, в качестве которого используют раствор нитрата кальция, с образованием и выведением твердых продуктов поглощения и обработкой отработанного абсорбционного раствора природным карбонатом кальция с возвратом его на абсорбцию, При этом для абсорбции используют рас,... ЫÄÄ 1820858 А3 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ФТОРИДА ВОДОРОДА И ТЕТРАФТОРИДА КРЕМНИЯ (57) Использование: производство экстракционной фосфорной кислоты, минеральных удобрений и кормовых фосфатов.

Сущность изобретения: отходящие газы с примесями HF и SIF4 промывают водным раствором Са(МОз)2 с концентрацией 5 — 10 мас.$. Отработанный адсорбент выводят в виде пульпы, Отфильтровывают твердую фазу. Раствор пропускают через слой дробленого известняка. Перед абсорбцией абсорбент предпочтительно нагревать до температуры выше точки росы отходящих газов, например до 35 500С. Степень очистки газов от F 99,7";ь. 2 з.п.ф-лы, 1 табл, твор нитрата кальция с концентрацией 5 — 10 мас, j(„a процесс ведут при температуре, исключающей конденсацию водяных паров

ИЗ ОТХОДЯЩИХ Газоа.

Отличием способа от прототипа является использование в качестве водного абсорбента раствора нитрата кальция с концентрацией

5-10 мас.g, который приготавливают путем пропускания отработанного абсорбента через слой дробленого известняка.

Также отличием способа является нагревание абсорбента перед абсорбцией до температуры выше точки росы отходящих газов (35-50 С).

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Газы. содержащие в малых концентрациях кислые фтористые соединения, подают на абсорбцию раствором нитрата кальция.

1820858

+ %02+ 4НЙОз.

20 кислого кальция зависит от содержания фтора в газе, поступающем на абсорбцию, По данному способу она составляет 5-10 мас.$. 8 случае концентрации Са(ЙОз)2 в 30 растворе менее 5 мэс.$ сильно возрастает объем абсорбирующего раствора беэ улучшения эффективности очистки(см,пример 4 . в таблице), приводит к увеличению энергетических затрат. При концентрации 35

При этом происходят необратимые реакции:

2HF + Са(ЙОз)2 aF2 ) + 2НЙОз

ЯР4+ 2Сэ(ЙОз)2+ 2Hz0 2CaFa $ +

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

Полученную пульпу продуктов абсорбции пропускают через слой дробленого известняка. Азотная кислота необратимо реагирует с известняком с образованием водного раствора аэотнокислого кальция и углекислого газа по реакции

2НЙОз+ СаСОз Сэ(ЙОз)г+ Н2О+ СО2 f.

Раствор Са(ЙОз) . после отделения от него твердой фазы снова направляют на абсорбцию.

Концентрация образующегося азотноСа(ЙОз) в растворах, поступающих на абсорбцию, выше10мас.ф обрэзуетсямелкодисперсный осадок фтористого кальция, который трудно отделяется от жидкости. В обоих случаях процесс усложняется. На практике возможны потери нитратов, поэтому в схеме предусмотрена компенсация нитратов и повышение концентрации

Са(МОз)2 эа счет азотной кислоты, подаваемой нз стадию регенерации эбсорбционного раствора.

8 процессе збсо@бции иэ-эз рээности температур газа и поглотителя наблюдается конденсация водяных паров иэ газа, что приводит к разбэвлению абсорбирующего раствора. Для устранения этих явлений абсорбционный раствор перед подачей в абсорбер подогревают до температуры выше точки pOCbl Отходящих гаэов.

8 процессе регенерации поглотителя возможно срабатывание определенного количества природного кэрбойатэ кальция.

C целью восполнения последнего в схеме предусмотрен узел доэагрузки СаСОз.

Ниже показан один из возможных вариантов осуществления предлагаемого изобретения, Газы, содержащие кислые соединения фтора, обрабатывают в абсорбере раствором Са(ЙОз)2, Полученную в результате абсорбции фтористых соединений пульпу подают в колонну с дробленым природным карбонатом кальция, 8 колонну по мере необходимости также добавляют азотную кислоту и карбонат кальция для компенсации потерь нитратов и сработанного СаСОз.

Выходящую из колонн пульпу разделяют на фильтре и осадок удаляют, а осветленный раствор нитрата кальция через подогреватель возвращают в абсорбер при 35-50 C.

Пример 1. Газ от установки получения фосфорной кислоты полугидратным способом в количестве 1000 нм /ч с содержанием

4,2 г/нм F a среднем в течение 3 ч пропускают через абсорбер, орошаемый 5 -ным раствором Са(ЙОз)2.

Раствор после абсорбции расфияьтровывают, Получают 34,7 кг (в пересчете на

5 сухое) осадка с содержанием F 36,2$ и влажностью 40 . Содержание фтора в газовой фазе составляет 9,5 мг/нмз, т,е. степень абсорбции по фтору составляет 99,687ь.

Раствор после фильтрации с содержанием азотной кислоты 7 г/л пропускают через слой дробленого известняка. Образовавшийся раствор Ca(NOa)z c содержанием 0,2 г/л

НЙОз направляют на абсорбцию. Потери нитратов с влагой осадка 0,7 кг.

Дру ие примеры осуществления процесса, в том числе два примера при запредельных значениях, представлены в таблице, Упрощение заявленного способа по сравнению с известным состоит в исключении использования второй соли в абсорбенте и проведении одной фильтрации вместо . двух, улучшении условий труда за счет исключения токсичности фторида натрия и выделения аммиака в воздух рабочей зоны.

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

Формула изобретения

1. Способ очистки отходящих газов от фторида водорода и тетрэфторида кремния промывкой водным эбсврбентом, содержащим растворенную соль, с последующим выводом отработанного абсорбента в виде пульпы, отделением твердой фазы фильтрацией и регенерацией абсорбента, о т л и ч à юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения условий труда, в качестве соли используют нитрат кальция при содер1820858

Составитель Л, Акуленко

Техред М.Моргентал Корректор М. Петрова

Редактор

Заказ 2039 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбйнат Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 жанни его в абсорбенте 5-10 мас. $, à регенерацию абсорбента ведут пропусканием

его через слой дробленого известняка, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед абсорбцией абсорбент нагревеют до температуры выше точки росы отходящих газов.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч э ю щ и йс я тем, что нагревание абсорбента ведут до

35-50 С.