ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Утилизация (обезвреживание) фторсодержащих газов из "Утилизация и ликвидация отходов в технологии неорганических веществ" При переработке фосфатного сырья в удобрения на всех стадиях технологического процесса происходит выделение газообразных фтористых соединений. Их количество и состав газовой фазы зависят от технологии обработки фосфатного сырья. В табл. IV.4 приведены данные, характеризующие степень выделения соединений фтора в газовую фазу, их состав и концентрацию для различных видов сырья. [c.82] Если рассматривать баланс фтора в промышленности минеральных удобрений, то распределение его (в долях от общего количества), поступающего с сырьем, будет следующим 30% полезно используется в виде H2SIP6, около 60% уходит в готовый продукт (удобрения), примерно 9% теряется со сточными водами и 1% содержится в выхлопах [126]. [c.82] Таким образом, принимая во внимание, что мировые запасы фосфатного сырья составляют около 26 млрд. т, а среднее содержание в них фтора составляет 3 масс. %, то даже при 30%-ном его использовании реальное количество фтора, которое может быть превращено в товарную продукцию, составит 234 млн. т. [c.82] Количество утилизируемого фтора в различных производствах (в кг/т 100% Р2О5) составляет ЭФК —50 двойного суперфосфата по поточной схеме — 40 и простого суперфосфата — 30. В остальных процессах переработки фосфатного сырья фтор-практически теряется либо со сточными низкоконцентрированными по фтору водами, либо с отходящими газами. В табл. 1У.5-приведена структура распределения продукционного фтора в различных процессах. [c.83] Таким образом, наблюдающаяся тенденция развития промышленности минеральных удобрений по пути увеличения выпуска концентрированных форм значительно изменит и структуру производства фтористых соединений. Так, если в 1975 г. 38% продукционного фтора было получено при производстве простого суперфосфата, то к 1990 г., в связи с сокращением выпуска низкоконцентрированного одинарного суперфосфата, эта величина уменьшится до 6%. И наоборот, увеличение производства комплексных концентрированных удобрений, например, нитроаммофоски (фосфорнокислотным способом), приводит к увеличению производства продукционного фтора до 26,5% в 1980 г., по сравнению с 11,5% в 1975 г. [c.83] Для извлечения фтора из отходящих газов, образующихся при производстве комплексных и сложно-смешанных удобрений, необходимо применение более совершенных методов и приемов по сравнению с очисткой газов, например, в производстве простого суперфосфата, где фтор присутствует в высоких концентрациях. Расширение областей применения фтора (ядерная энергетика, пластмассы, моторные топлива, фреоны, стекло, керамика, цветная и черная металлургия и т. д.) ставит перед промышленностью минеральных удобрений задачу увеличения выхода фтора с единицы фосфатного сырья в полезно используемые продукты. Ниже рассматриваются конкретные технологические схемы извлечения фтористых соединений из отходящих газов производства удобрений, которые внедрены в производство или прошли полупромышленные испытания, либо являются разработками сегодняшнего дня, а затем процессы переработки кремнефтористоводородной кислоты как одного из основных продуктов, получаемых в результате абсорбционной очистки газов. [c.84] Отходящие технологические газы содержат фтористые соединения, в основном, в виде НР и 51р4. Очевидно, для правильного выбора метода их утилизации следует рассмотреть некоторые физико-химические свойства фтористого водорода и тетрафторида кремния. [c.84] При выборе необходимой для улавливания фтористых газов абсорбционной аппаратуре следует провести предварительный анализ пригодности различных типов абсорберов с точки зрения их эффективности, энергетических затрат и степени засорения. Рассматривая три наиболее распространенных типа аппаратов насадочные, циклонные и распылительные, — можно наметить следующий порядок их преимущественного распределения по эффективности 1) насадочные, 2) распылительные, 3) циклонные по степени засорения и гидравлическому сопротивлению 1) распылительные, 2) циклонные, 3) насадочные по энергоемкости 1) насадочные, 2) распылительные, 3) циклонные. [c.86] Таким образом, использование аппаратов распыливающего-типа для абсорбции фторсодержащих газов является наиболее приемлемым. Усовершенствование конструктивных элементов абсорбционных распылительных башен, например путем разработки тарелок определенной конструкции или движущихся насадок, во многих случаях позволяет достичь более высокой степени извлечения фтористых соединений с получением кремнефтористоводородной кислоты, пригодной для дальнейшей переработки без предварительного концентрирования). [c.86] В ГДР разработан процесс абсорбции фтористых газов суперфосфатного производства, позволяющий получать кремнефтористую кислоту концентрации до 30% H2SiFe. При этом степень извлечения фтора превышает 99%, а его концентрация в отходящем газе составляет 30 мг/м [1]. [c.88] Очистка фтористых газов осуществляется в абсорберах с тарелками решетчатого типа. Эти тарелки изготовляются из стержней определенного профиля так, чтобы свободная поверхность тарелки составляла 30—50%. На тарелке осуществляется интенсивный массообмен между жидкостью и газом в барботаж-ном слое, жидкость стекает по всему поперечному сечению тарелки. Скорость газа в колонне составляет2 м/с благодаря высокой плотности орошения и большой свободной поверхности наблюдается эффект самоочистки тарелок. Тарелки изготовлены из круглых стержней, гуммированы разработана их конструкция, состоящая из отдельных сегментов (вместо цельных), что упрощает процедуру извлечения тарелок через специальные боковые люки без открытия абсорбционной башни. Разработана одно- и двухступенчатая очистка отходящих газов от фтора. Принципиальная схема двухступенчатой установки производственного объединения Waltrom (ГДР) представлена на рис. IV.2. [c.88] Другим практическим вариантом процесса извлечения фтористых газов производства суперфосфата и экстракционной Н3РО4 является абсорбция их в трубе Вентури. На рис. 1У.З представлена принципиальная технологическая схема такой двухступенчатой установки [153]. [c.89] Жидкость подают в трубу с помощью специального устройства, состоящего из небольшого цилиндра с входным патрубком и разбрызгивающего приспособления. Нижняя часть цилиндра трубы Вентури отделена перфорированной тарелкой, в которую вмонтированы семь фарфоровых форсунок, обеспечивающих спиральное движение жидкости. Производительность трубы Вентури составляет 10 тыс. м /ч. Степень улавливания соединений фтора — 96—97%. Однако трубы Вентури часто засоряются форсуночные устройства быстро изнашиваются, вследствие чего ухудшается степень очистки газа. [c.89] На установке достигается высокая степень очистки как от пыли, так и от фтористых соединений. Концентрация фтора в выхлопных газах составляет менее 0,017 г/м , а степень извлечения 99,9%. Удачное конструктивное решение в сочетании с высокой плотностью орошения дает возможность достичь санитарных норм по выбросам. Оросительную камеру чистят один раз в неделю, а насадочный слой промывают в ходе самого процесса насадку меняют раз в 9 мес. Основным недостатком этой системы является невозможность получения концентрированной кремнефтористой кислоты для переработки ее во фториды. При осуществлении процесса промывочные растворы после отделения кремниевой кислоты могут быть использованы для абсорбции газов суперфосфатного производства или газов стадии упарки растворов фосфорной кислоты. [c.90] Заслуживает внимания также процесс улавливания фтористых газов с помощью раствора, содержащего аммонийные соли (карбонат, гидрокарбонат и фторид аммония), разработанный в СССР и запатентованный в США [159]. Метод используется в процессах очистки отходящих газов обесфторивания фосфатов, производства суперфосфата, экстракционной фосфорной кислоты и алюминия. Кроме того, его можно применять для промышленных газов, содержащих, наряду с фтористыми соединениями, фосфатную пыль и сернистый ангидрид. На рис. IV.5 приведена принципиальная схема этого процесса. [c.91] Вернуться к основной статье