Способ получения фтористого водорода

 

7109l f

Союз Советских

Сощкалкстических

Республик (61) Дополнительное к авт. (22) ЗаЯилено 11.02.74 (21 <<.

С 01 В 7/" с присоединением заявки

Гасударственный кемнтет (23) Приоритет да делам нзебретеннй и етхритнй

Опубликовано 25.01,8

Дата опубликования

) УДК

661.48 (088.8) И, С. буров, В, В. Ьысюк и A. П. Моссз (72) Автори изобретения (7l) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена

AH be;"oðóññêoé ССР (54) СПОСОЬ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИС ОГО ВОДОРОДА

Изобретение относится к способам получения фтористого водорода, который используется в химической промышленности.

Известен способ получения фтаристога водорода из отходящих фтор..етых газов, образующихся при гндратермнческам sony ace <;s O6ecфторенных или кормовых фосфатов. Процесс обесфторивакия фосфатов осуществляют путем нагрева да 1500 -1800 К природных фторсодержаших фосфатов в течение 6 — 7 ч. Недостаток способа — низкая концентрация фтористого водорода в отходящих газах (0.5 — 8,0 г/нмз (1).

Известен способ получения фтористого водорода путем разложения фторсодержащего фосфатного сырья и потоке ннзкотемнературной плазмы при "000--3000 К: в качестве газатешгонасителя используют водород, смесь водородсадержащего газа с кислородсодержашим или инертным газами.

Недостаток этого способа -- малая интенсивность процесса — количества сырья, которое может быть нагрета ла 1700 K в 1 мз газатеплоносителя, составляет 1 1 кг, и низкая концентраш*.я фтористого водорода в отходящих газах, которая нс превышает 48 г/м (21. з

Цель изобретения — интенсификация процесса н у величенне концентрации фтористого водорода в отходящих газах.

Цель получения фтористого водорода достигается способом, заключающимся в разложении фтарсодгржашега фосфатного сырья в потоке низкотемпературнай ш|азмы при 3500—

6000 K нри использовании воздуха в качестве

30 теплоносителя и проведении процесса в присутствии водяного пара при весовом соотношении воздух: фторсодержащее фосфатное сырье: водяной пар, равном 1:(1,5 — 5,5):(0,01--0,05) .

Целесообразность выбранных параметров

15 процесса обусловлена тем, что применение электродугoBolo нагрева воздуха позволяет осушеств нять процесс обесфторивания и интсрнале температур 3500 — 6000 К. Нагревание воздуха оо более высоких температур возможна, Но сопряжена с определенными техническими трудностями с учетам технологических особенностей процесса переработки фторсолержашего сырья. Экономически целесообразна нерсраба71091!

Составитель В. Кириленко

Техред 3.Фанта

Коррск,ор М. Вигула

Редактор А. Павлюк

Тираж 565 Подписное

ЦНИИГ!И Государственного коми1е|а СССР по делам изобре1ений и открьпий

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

Заказ 8580/9

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул ПРоектнаЯ, 4

3. тывать фторсодержащее сырье при максимально высоких температурах, что обеспечивает высокую концентрацию фтора в технологических газах, но в отдельных случаях процесс обесфторивания имеет смысл проводить при более низких температурах, например когда содержание фтора в газовой фазе заранее задано.

Нижний предел процесса обесфторивания позволяет поддерживать концентрацию фтора to в газовой фазе около 45 г/м, что находится на уровне действующих соответствующих производств.

Расход водяного пара установлен экспериментально. Выявлено, что его количество на поря- 1s док должно превышать стехиометрическую потребность на связывание фтора в виде фтористого водорода. Интервал соотношений воздух:фосфатное сырье:водяной пар в диапазоне температур 3500 — 6000 К составляет 1: (1„5 — 2î

5 5): (Π01 — 0 05) .

Пример 1. Стандартный фотоконцентрат фосфорита Каратау с размером частиц

Π— 250 мкм, содержащий 2,5% фтора, в виде газовзвеси вводят в низкотемпературную воз- 25 душную плазму с температурой 3500 К. При этом расход воздуха 18 кг/ч, расход фосфорита 25 кг/ч. Расход водяного пара, который вводят в плазмохимический реактор одновременно с воздушной плазмой 0,3 кг/ч. На вы- 30 ходе из реактора содержание фтористого водорода в газе 138,8 г/м, а концентрация

5iFq 4 г/м с учетом увеличения общего объема газа за счет СО„выделяющегося из фосфорита, в котором СО> !2 вес.%.

Содержание фтора в обесфторенном фосфате

0,09%, что соответствует степени обесфторивания 97%.

Пример 2. Процесс осуществляется на той ж:: установке, .что и в примере 1, но при температуре 6000 К лри расходе плазмообразующего газа 18 кг/ч. В этом случае расход фосфорита 7 кг/ч, а расход водяно|о лара—

1,0 кг/ч. При этом режиме работы установки концентрация фтористого водорода в газе

121 г/м, à SiF4 10 г/м, Содержание фтора в обесфторенном фосфате 0,04%, что отвечает

98% степени обесфторивания.

Предложенный способ позволяет интенсифицировать процесс — количество сырья, которое может быть нагрето до 1700 К в м теплоносителя, увеличивается до 6,4 кг, концентрация фтористого водорода в отходящих газах — до 121 — 138,8 r/ì .

Формула изобретения

Способ получения фтористого водорода путем разложения фторсодержащего фосфатного сырья в потоке низкотемпературной плазмы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и увеличения концентрации фтористого водорода в отходящих газах, в качестве газа-теплоносителя используют воздух, процесс ведут при 3500—

6000 К в присутствии водяного пара при весовом соотношении воздух: фторсодсржащее фосфатное сырье: водяной пар, раином

1: (1,5 — 5,5): (0,01 — 0,05) .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин M. E. Технология минеральных солей. М., Госхимиздат. 1961, . r 69 2 — 693

2. Авторское свидетельство СССР Х 342451. кл. С 01 В 7/22: 26.02.70. (прототип).