Утилизация фтора из фторосодержащих газовоздушных выбросов

Отбросные газы образуются почти во всех фосфорных производствах. В зависимости от состава, газы подразделяют на 3 группы:

  • - чистые, выделяющиеся в операционном отделении производства простого суперфосфата, используются для утилизации фтора:
  • - с примесями пыли и брызг, выделяемые при сушке двойного суперфосфата и при концентрировании фосфорной кислоты . Эти газы используются после очистки от примесей для выделения фтора;
  • - загрязнённые пылью, брызгами, парами кислот (слив шлака в производстве жёлтого фосфора, производство гранулированного суперфосфата, операционное отделение производства двойного суперфосфата, ЭФК, аммофоса, сложных удобрений). Эти газы не применяют для утилизации фтора, а подвергают только санитарной очистке.

Поглощение фтористых газов осуществляется в абсорберах разных конструкций. Наиболее распространёнными для абсорбции SiF4 являются механические абсорберы, имеющие самую низкую эффективность. Они сложны и громоздки, однако не зарастают в процессе работы осадками.

Более высокая эффективность наблюдается у насадочных абсорберов, но из-за отложения кремнегеля и других твёрдых примесей на элементах насадки эффективность их снижается и аппарат забивается твердой фазой.

Хорошие результаты при относительно низких затратах энергии демонстрируют пенные аппараты со стабилизаторами слоя (ПАСС). Объёмный коэффициент абсорбции фтористых соединений в них почти на порядок выше, чем в механических или насадочных абсорберах. При этом степень абсорбции аппаратов ПАСС составляет 90-98 %.

Конструкция пенного аппарата должна обеспечивать создание высокого газожидкостного слоя (подвижной пены) при небольшом гидравлическом сопротивлении. Эти аппараты могут работать как с перекрёстным током газа и жидкости, так и с противотоком.

а б

Рис. 9.4. Схема работы однополочного провального типа (а) и многополочного переточного типа (б) пенного аппарата ПАСС:

/ - корпус; 2 - приемная коробка; 3 - решетка; 4 - диффузор для ввода газа:

  • 5 — днище; 6 - переливная планка; 7 - сливной карман;
  • 8 - гидравлический затвор

Пенные аппараты с переливными устройствами с круглым или прямоугольным сечением имеют одну или несколько решёток. Решётка обычно представляет собой перфорированный лист с отверстиями круглой, щелевой или другой формы со свободным сечением 0.1-0,4 м22. Над решёткой находится газожидкостной слой. Газ движется снизу вверх, а жидкость - по горизонтали вдоль решётки (рис. 9.4, а, б). У аппаратов с противоточным движением газа и жидкости (рис. 9.5) отсутствуют переливы, жидкость протекает через отверстия провальной ре шётки. Высота пенного слоя регулируется только гидродинамическими факторами: скоростью газа, удельной нагрузкой по жидкости и геометрическими параметрами решётки. Для газоочистки обычно используют пенные аппараты с полным протеканием жидкости через отверстия, которые отличаются простотой конструкции и незарастанием отверстий (рис. 9.5).

Схема интенсифицированного пенного аппарата

Рис. 9.5 Схема интенсифицированного пенного аппарата: а - с одним стабилизатором (I IACC-1);

б - с двумя стабилизаторами (ПАСС-2);

1 — корпус; 2 - рабочая противоточная решетка; 3 - стабилизатор пены;

За - дополнительный стабилизатор; 4 - диффузор;

5 - устройство для орошения; 6 - брызгоуловитель

Пенный режим наступает при скорости газа более 1,5 м/с. Волнообразование возникает при увеличении скорости газа до 2-3 м/с. Для предотвращения волнообразования устанавливают на полотне тарелки стабилизаторы пенного слоя (рис. 9.5). У этих аппаратов не возникает волновой режим до скоростей газа 4 м/с. Аппараты ПАСС обычно работают при скоростях газа 3-3,5 м/с и в верхней части аппарата обязательно устанавливают сепаратор для предотвращения уноса жидкости.

Переработка фтористых соединений на фторсоли

Сырьем для получения фторсолей является кремнефтористоводородная кислота 10-12 %, мае. H2SiF6, получаемая в цехах переработки фосфорного сырья при очистке отходящих газов от соединений фтора HF и SiF4.

Кислота перерабатывается в ряд широко применяемых продуктов: кремнефторид натрия (Na2SiF6) или калия (K2SiF6), фторид (NH4F) и бифторид (NH4HF2) аммония, который является промежуточным продуктом при получении плавиковой кислоты (HF) и других фтористых солей.

Фторсоли широко используются в промышленности, например Na2SiF6 в качестве инсектицида, добавок в цементных производствах, в цехах выработки стекла и эмалей, а также служат исходным сырьем в производстве криолита NajAlF6, при выплавке алюминия или соли NaF для получения чистого фтора.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >