ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Предназначен для мокрой очистки газов от кислых компонентов и может быть использован для очистки газов химии, в частности печных газов криолитового производства, газов, образующихся при варке флюсов, стеклокрошки, спецстекла.

Технической задачей способа является высокоэффективная и селективная очистка отходящих газов от фтористого водорода и диоксида серы, удешевление процесса за счет обеспечения возмож­ности получения регенерируемого отработанного раствора и сниже­ния расхода реагентов. Поставленная цель достигается тем, что способ очистки газов от фтористого водорода и диоксида серы включает охлаждение отходящих газов и их пылеотделение, получе­ние плавиковой кислоты путем промывки газов водой в системе последоватально установленных абсорберов в режиме противотока с последующей подачей газа на санитарную очистку от фтористого водорода в абсорбер, где в качестве поглотителя используют техни­ческую воду в количестве 1 л на 80-160 л газа, отработанную, во­ду используют в качестве поглотителя на стадии получения плави­ковой кислоты, а газ подвергают обработке 5-10%-ным раствором углекислого натрия в количестве 1 л раствора на 520-1000 л очи­щаемого газа, с последующей утилизацией отработанного раствора.

Способ отличается тем, что происходят абсорбционная очистка отходящих газов водой в количестве 80-160 л газа, абсорбционная очистка газов от диоксида серы 5-10%-ным раствором углекислого натрия в заявляемом количественном соотношении, то есть i л раст­вора на 520-1000 л газа.

Заявляемые условия проведения очистки отходящих газов от фто­ристого водорода водой в количества i л воды на 80-160 л газа поз­воляют обеспечить максимальное поглощение фтористого водорода (эффективность очистки 98-99%) при минимальной абсорбции диокси­да серы. (содержание в растворе всех форм серы в пересчете на so ₂ не превышает 2-3 г/л). Это позволяет использовать отработан­ный поглотитель в качества абсорбента фтористого водорода на ста­дии получения плавиковой кислоты. Если условия абсорбции не соот­ветствуют заявляемым значениям, то при пропускании потока газа меньше 80 л на 1 л воды, степень насыщения абсорбента фтористым водородом недостаточна, то есть не обеспечиваются условия макси­мальной эффективности очистки от фтористого водорода, а при пропус­кании газа в объеме, превышающем 160 л на 1 л воды, диоксид серы выделяется в рабочую зону, а поглотитель кроме фтористого водорода содержит значительное количество соединений серы, загрязняющих то­варный продукт, плавиковую кислоту.

Кроме того, режимы абсорбционной очистки газов позволяют обеспечить замкнутый цикл водопотребления.

Условия абсорбционной очистки газов на второй стадии очист­ки позволяют максимально извлечь диоксид серы (эффективность 95-99%) при минимальном расходе поглотителя (водного раствора углекислого натрия) с получением регенерируемого отработанного раствора, так как соотношение углекислого натрия и газа позволя­ет получить в отработанном растворе преимущественно сульфит нат­рия. Содержание в растворе нерегенерируемого гидросульфита нат­рия незначительно. Отходящие газы, очищенные от фтористого водо­рода на первой стадии процесса, содержат значительное количество диоксида серы (20-40 г/м ³) и углекислого газа (98-130 г/м ³). При обработке газов содой в заявляемом соотношении последняя расхо­дуется преимущественно на связывание диоксида серы, взаимодейст­вие соды с углекислым газом, в данных условиях практически на происходит, то есть данные условия обеспечивают минимальный рас­ход поглотителя.

Способ осуществляют следующим образом. В барабанную печь Полевского криолитового завода подают плавиковый шпат (caf ₂) и серную кислоту (h ₂so ₄). Систему разогревают дымовым газом и спекают при температура 1000°С. Выбросные газы печного цеха по­ступают в промывочный аппарат для охлаждения и пылеотделения. Отходящие газы печного цеха имеют следующий состав, г/м ³: фторис­тый водород 0,02-0,10, диоксид серы 20-40, двуокись углерода 98-130, окись углерода 18-50, водород 0,20-0,50, сумма органических веществ по углероду 20-40.

Охлажденный до температуры 60°С газ промывают водой в противо точном режиме в отделении производства плавиковой кислоты в каска­де последовательно соединенных между собой четырех пенных или тарельчатых абсорберов. Полученную плавиковую кислоту с концентра­цией 40% выводят из системы, а газ подают на доочистку от фторис­того водорода в санитарную башню надосадочного типа, где в качест­ве поглотителя используют техническую воду в количестве 1 л воды на 80-160 л газа. В качестве технической воды может быть использо­вана отработанная и нейтрализованная вода из систем охлаждения, вода, поступающая с водозабора. Отработанную техническую воду ис­пользуют в качестве абсорбента в отделении производства плавико­вой кислоты, а газ поступает на абсорбционную очистку от диоксида серы в аппарат ударно-инерционного действия (УИПК) или трубу Вентури, где в качестве поглотителя используют 5-10%-ный раствор уг­лекислого натрия (na ₂co ₃) в количестве 1 л раствора на 520-1000 л газа.

Очищенный газ с содержанием hf 9 мг/м ³, so ₂ 5 г/м ³ выбраковывают в атмосферу, а отработанный раствор с содержанием г/л na ₂so ₃ 60, na ₂so ₄ 3-4, nahso ₃ 2-5, nahco ₃ 1-2, naf 0,05. утилизируют с получением щелочи (naoh), которая повторно может быть использована для очистки.

Эффективность очистки отходящих газов от диоксида серы при использовании 5-10%-ного содового раствора в количества 1 л раст­вора на 520-1000 л газа достигает 95-99%. использование поглотите­ля в количестве больше заявленного значения не приводит к увеличе­нию эффективности очистки, но при этом существенно увеличивается расход соды за счет образования гидрокарбоната натрия (nahco ₃). Уменьшение количества содового раствора ниже заявленного значения приводит к понижению эффективности очистки газов от диоксида серы.