Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 64
Текст из файла (страница 64)
294 Фторсодержащие газы суперфосфатного производства должны быть обязательно очищены. Улавливаемый фтор используется как сырье для производства различных фтористых солей. Наиболее распространен в промышленности абсорбционный способ улавливания фторсодержащих газов, при этом получают кремнефторид натрия, используемый в сельском хозяйстве. Технологическая схема процесса улавливания фторсодержащих газов в производстве суперфосфата показана на рис. 7.29.
Газовая смесь, содержашая фтор в виде ЯР4, газодувкой 1 подается в горизонтальный абсорбер 2, снабженный устройством для разбрызгивания жидкости, а затем, для более полной очистки от фтора, поступает в вертикальные абсорберы 3 и 4. На орошение последнего абсорбера подастся вода, которая взаимодействует с ЯР4 по реакции: ЗЯР4+ ЗН,О 2Н,ЯР, + Н,ЯО, Процесс абсорбции ЯР4 протекает при 30 — 40 С. За счет циркуляции раствора в системе орошения последнего абсорбера концентрация Н,ЯР, в воде постепенно увеличивается. Этот раствор перекачивают в систему орошения абсорбера 3, а затем в горизонтальный абсорбер 2. Вследствие многократной циркуляции раствора в вертикальных и горизонтальном абсорберах концентрация Н,ЯР, достигает 8 — 12 %. Раствор выводят из абсорбера, охлаждают в теплообмсннике 14 и смешивают в реакторе 13 с насьпценным раствором ХаС1. При этом образуется кремнефторид натрия: Н,ЯР, + 2ХаС1 = Ха,ЯР, + 2НС1 Часть 11.
Технологические решения но обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах в атм~хферу Рис. 7.29. Схема очистки газов в произволстве суперфосфата: 1 — газолувка; 2 — горизонтальный абеорбер; 3, 4 — вертикальные абеорберы; 5, б — насосы; 7— сушилка; 8 — вентилятор; У вЂ” нептрифуга; 10, 11 — отстойники; 12 — бак; 13 — реактор; 14— геплообменник 295 Для увеличения скорости высаяивания Иа,Я1 4 в солянокислый раствор вводят 2,0 — 2,5%-й избыток ИаС1 и процесс ведут при пониженной температуре. Из реактора 13 раствор сливают в отстойник 11, где отделяются кристаллы Иа,ЯГ,.
Освстлснный раствор, содержащий во взвешенном состоянии гель кремневой кислоты (Н,ЯО,), отводится из отстойника П в отстойник-декантатор 10. Здесь отделяется гель Н,ЯО„а.раствор возвращается на орошение абсорбера 3. Сгущенную пульпу из отстойника 11 направляют в центрифугу 9, где кристаллы Иа,ЯГ, отделяют от магочного раствора и промывают для удаления соляной кислоты. Кристаллы Ха,ЯЕ, после центрифуги, соцержашис до 10 % влаги, сушат при гемпературе 300 'С в сушилке 7, упаковывают в тару или направляют на дальнейшую переработку. Степень очистки газов от фтора в этом процессе составляет 99 %. Недостатком метода является образование сточных вод, содержащих 3 — 4% НС1.
Эти кислые воды нейтрализуют известью и сбрасывают в канализацию. На рис. 7.30 показана одна из абсорбционных установок с применением аппаратов типа трубы Вентури для очистки отходящих фтористых газов в цехе двойного суперфосфата, работающем по поточному методу. Отходящие газы из распылитсльной сушилки (сушильного барабана) перед поступлением в абсорбциоцную установку очищаются от пыли в одиночном циклоне 2. Во избежание зарасгания стенок циклона пылью двойного суперфосфата циклон снабжается механическим очистителем (цепь), приводимым во вращение электроприводом. Улавливаемая пыль двойного суперфосфата возвра- Глава 7.
Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности Рис. 7.30. Схема абсорбции Фтористых газов: 1 — затвор; 2 — циклон; 3— привод механический очистки циклона; 4 — абсорбер типа Вснтури; 5 — напорные бачки для орошения 1 — Ш ступеней; б — выхлопная труба; 7— хвостовой вентилятор; В— гидрозатвор; У вЂ сборн разбавленной Н,51Р,; 10 — сборник продулционной Н Б~Г щается в процесс. Коэффициент полезного действия циклонов равен 85 — 92 %. Очищенный от пыли газ последовательно проходит первый, второй и третий абсорберы Вентури, поступает в вентилятор 7 и выбрасывается через выхлопную трубу 6 в атмосферу. Вода, поступающая на орошение третьей ступени абсорбции, подается в напорный бак 5, из него по четырем резиновым шлангам — на орошение в горловину абсорбера 4.
Здесь вода распыляется и уносится с потоком газа. Отделенная в брызгоотбойнике и сепараторе разбавленная кремнефтористоводородная кислота через сливной штуцер поступает в напорный бак, откуда вновь возвращается на орошение абсорбера, а избыток ее переливается в напорный бак второй ступени абсорбции. После второй ступени абсорбции кремнсфтористоводородная кислота идет на орошение абсорбера первой ступени, откуда направляется в сборник 10.
В сборнике 9 собирается кремнефтористоводородная кислота, накапливаемая (за счет орошающей жидкости и отделения уносимых брызг) в нижней части газоходов аб- 296 сорберов Вентури, и конденсат кислоты после вентилятора. По мере накапливания кислоты в сборнике 9 ее подают насосом на орошение в аппараты третьей или второй ступени абсорбции. Применение на последней ступени абсорбции в качестве абсорбента известкового молока, позволяет резко снизить содержание туманообразных фтористых соединений.
Содержание фтора в отходящих газах при этом в 2 — 3 раза ниже, чем после водной промывки. Газы, образующиеся при охлаждении в холодильниках кипящего слоя или барабанах-охладителях товарной фракции готового продукта, кроме значительного количества пыли содержат 0,05 — О,1 % фтора. Поэтому их, как правило, подвергают двухступенчатой очистке (рис. 7.31). Схема включает группу циклонов, рукавный фильтр и пенный аппарат с орошаемой взвеи1енной насадкой.
По конструкции этот аппарат состоит из двух рабочих секций и одной верхней секции для улавливания брызг. При этом достигается довольно высокая степень очистки газов от пыли (99 %) и фтора (92 %). Часть 11. Технологические региения ло обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах В ааьносферд Рис. 7.31.
Схема очистки газов после аппарата кипящего слоя: 1 — аппарат кипяшсго слоя; 2 — вентиляторы; 3 — групповой циклон; 4 — рукавный 4нгльтр; 5 — абсорбер фтористых газов; б — циклон Таблица 7.2 Химический состав пыли, % (мас.) Гс.О Л1 О С Смолы СаО+ МяО РО Н,О омно нент Слив шлака: нсп с ывный 2,68 0,85 2,а 0,72 45,7 0,27 1,07 3 6,30 0,60 2,08 1,00 24,0 0,26 пе нолнчсский 1,74 427 25! 297 7.5. Очистка газов в производстве желтого фосфора Процесс получения желтого фосфора из природных фосфатов осуществляется в электрических печах при нагревании шихты, состоящей из фосфата, угля и кремнезема, до 1400 — 1бОО 'С.
Учитывая сложность исходных веществ и протекание сопутствующих реакций, восстановление фосфата кальция углеродом при участии кремнезема в качестве плавня может быть представлено схематично в следующем виде: (4+ 4у) Са,Р(РО,), + + (20Е+ 1 — 9у) ЯО, + + (30 + 30у) С вЂ” э (3 + 2у) Р, + + 20 (СаО+ ЯО, уСаР,) + + (1 — 9у)ЯР, + (30 + 30у) СаО Степень удаления фтора из шихты при работе на апатите составляет 80 %, для фосфоритов Каратау эта величина равна 15 — 27 %. В газовой фазе фтор присутствует в видс соединений ЯР4 и НР. Часть его может выделиться в виде СР4 и СНР,. Пылегазовые выбросы образуются при выпуске шлака из фосфорных печей и представляют собой сложные аэрозольные системы, содержащие соединения фтора, фосфора, серы в относительно невысоких концентрациях. Пылевая фаза аэрозоля представлена высокодисперсными частицами сложного химического состава. Химический состав пыли от шлаковых леток и желобов приведен в табл.
7.2. Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности Таблица 7.3 Содержание фтористых газов и фоефииа в шлаковых газах Концент ання, мг/и Компонент максимальная минимальная едкая Мощность печи 48 МВ ° А 7,30 3,60 Мощность печи 75 МВ ° А 8„00 290 Фтор истые газы Фосфин 0,965 1,13 3,28 2,38 0,23 0,80 Фтористые газы Фос ин 1,93 1,50 Плотность пыли, выделяющейся при сливе шлака, 2,4 г/смз. Медианный диаметр пылевых частиц 1,2 — 1,4 мкм. Содержание фракции с диаметром частиц Π— 5 мкм более 70 %.
Концентрация газообразных соединений фтора и фосфина в шлаковых газах из печей различной мощности характеризуется данными, представленными в табл. 7.3. Из приведенных данных видно, что, хотя наблюдается некоторое увеличение запыленности с ростом производительности печи, четкая взаимосвязь между этими параметрами отсутствует. Одной из технологических схем очистки отходящих газов является схема на базе многополочных пенных газовых промывателей типа ПГП-ЛТИ.
Схема очистки аспирационных газов узла слива шлака в аппарате ПГП-ЛТИ-45-П с установкой вентилятора на стороне «грязногоь газа приведена на рис. 7.32. Пенный аппарат 6 снабжен двумя противо- Рис.7.32. Схема очистки аспирапиоиного газа от шлаковых леток и желобов в пенном аппарате: 1 — бак для приготовления содового раствора; 2 — насос; 3 — бак содового раствора; 4 — расходомеры; 5 — отстойник; 6 — пенный аппарат; 7 — каплеуловитсль; 8 — форсунка; У вЂ” решетки «провального» типа; 10 — газораспредслнтель; П вЂ” вентилятор", 12 — аспирацнонный зонт Часть 11.
7ехнологические решения ло обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах Характеристика очистки газов в пенном аппарате Эффективность очистки, % Соле икание на входе в аппарат, мг/и Фтористые газы Оксиды ос о а 96/77,6 70165„3 4„4Л 2,3 62,5151,0 Оксилы серы 62,5/23,4 96/72,4 Пыль 70З9,0 100,0/37,4 П р н л~ е ч а н н е: В числителе — проектные данные, в знаменателе — фактические. 299 точными «провальными» дырчатыми решетками со свободным сечением 0,193 м'/и', с отверстиями диаметром 6 мм и шагом 18 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
