Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Лнертный
Рис. 111-23. Технологическая схема очистки отходящих газов, содержащих фтор
и фтористый водород:
/ — абсорбционная башия; 2 — сопло; 3— газоход; 4—регенерационный танк; 5 — гаситель извести; 6 — танк-отстойник; 7 — переливное устройство; 8 — теплообменники; 9 — бункер извести; 10 — ленточный транспортер; Jl — холодильник; 12 — хранилище; 13 — танк декантации.
133
-3(? +fiHF
Пропан
Воздух
F2
JTl
В атмо-
сферу
Рис. 111-24. Сжигание фтора и фтористого углерода и абсорбция образующихся
газов [871]:
а —кольцевая горелка; б — схема абсорбции; / — горелка; 2 — водяной скруббер; 3 — щелочной скруббер.
Загрязненные фтором газы поступают в насадочную абсорбционную башню
1 через сопло. Башия орошается противотоком 5—10%-ным раствором щелочи, который подается в башню через сопло 2. Через газовод 3 продувается инертный газ. Отработанная жидкость, содержащая фторид натрия, постоянно удаляется из башни и поступает в регенерационный танк 4, куда из гасителя 5 подается известковое молоко. В регенерационном танке 4 образовавшийся фторид натрия превращается во фторид кальция при взаимодействии с Ca(OH)2 в условиях тщательного перемешивания. Смесь проходит к танку-отстойнику 6, где осаждается фторид кальция и избыток извести. Прозрачный регенерированный раствор протекает через переливное устройство 7 и вновь поступает в башню 1. Чтобы поддерживать определенный температурный режим в башие, эта жидкость проходит через систему теплообменников 8, регулируемую автоматически. При этом температура жидкости поддерживается в пределах 37,8—65,6 °С.
Известковое молоко приготовляют путем добавления извести (гашеиой или яегашеной) из бункера 9 в бак 5 с помощью ленточного транспортера 10. Для гашения извести и образования суспензии используют часть свежего питательного раствора. Исходный 50%-ный раствор едкого иатра откачивается из цистерны по трубопроводу в хранилище 12; сюда же добавляют воду для получения 25%-ного раствора. Раствор щелочи по мере необходимости может отбираться из бака 12 и прокачиваться к отстойнику 6.
Когда в отстойнике набирается достаточное количество шлама, прозрачная жидкость декантируется через отводную трубу и перекачивается к танку декантации 13. К твердым отходам в отстойнике добавляют достаточное количество воды и в виде пульпы перекачивают в отвал.
Раствор щелочи пропускают через насадочную башню при 38— 65 °С. Следует избегать применения растворов концентрацией менее 2%, поскольку при этом образуется чрезвычайно ядовитый оксид фтора (F2O). Это соединение образуется и в том случае, если время контакта газа со щелочью составляет около 1 с, поэтому рекомендуется продолжительность контакта около 1 мин, в течение которого фтор и фтористый водород реагируют со щелочью с образованием фторида натрия:
F2 + 2NaOH = V2 O2 + 2NaF + H2O HF + NaOH = NaF + H2O
139
Затем фторид натрия взаимодействует с известью с регенерацией щелочи:
2NaF + CaO + H2O = CaF2 (ppte) + 2NaOH Необходимость этой стадии регенерации обусловлена тем, что NaF обладает ограниченной растворимостью в щелочных растворах. Его присутствие приводит к образованию пробок и эрозии оборудования, ,кроме того, он токсичен и ие может быть выведен ,из системы со сточными водаміи без дальнейшей обработки. Предлагаемый процесс очистки может применяться тогда, когда фтор и фтористый водород ,присутствуют їв отходящих газах ’,производства фторуглеводоіродов перед их дальнейшей обработкой.
Другим методом удаления фтора, присутствующего в отходящих технологических газах, является его сжигание с углеводородами либо с водородом для получения фтористого водорода, который затем может абсорбироваться водой. Схема очистки, включающая специальную горелку для сжигания фтора и систему скрубберов, представлена на рис. ІІІ-24 [871].
Значительную проблему представляет выбор конструкционных материалов в случае очистки газов от фтора, фтористого водорода и других фторсодержащих соединений. Абсорбционные башни изготавливают либо из дерева с деревянной обрешеткой, либо из листовых пластмасс. Удовлетворительным облицовочным материалом являются графитовые кирпичи при очистке газов, содержащих элементарный фтор. Можно использовать никель и его сплавы, так как образующаяся пленка фторида никеля защищает металл от дальнейшей коррозии. При взаимодействии со сталью образующийся фторид железа представляет собой порошок с плохой адгезией, поэтому стали не применяют тогда, когда возможен контакт с этими газами, особенно при повышенных температурах.
Хлор и хлориды. Абсорбция газообразного хлористого водорода водой, в которой он очень хорошо растворяется, является обычной стадией производства соляной кислоты. Хлориды присутствуют & отходящих газах выплавки алюминия из лома, где соль (NaCl) входит в состав флюса. Абсорбция элементарного хлора является одной из основных стадий очистки этого газа перед его дальнейшим использованием.
Абсорбция паров соляной кислоты происходит с выделением большого Количества тепла, поэтому необходимо предусматривать охлаждение. Процесс обычно проводят в две стадии [184]: на