本发明是一种含氟废气的处理方法,适用于酸法磷肥和湿法磷酸的生产中含氟废气的处理,特别适用于对过磷酸钙生产中产生的含氟废气的吸收处理。 磷矿石是磷肥及磷酸生产的重要原料,磷矿石的主要成分是氟磷灰石,用无机酸分解磷矿石的酸法磷肥和湿法磷酸的生产中,使用较多的无机酸是硫酸。在酸与磷矿石起反应的过程中,磷矿石中的氟转化成氢氟酸(HF),在有二氧化硅存在的情况下,又以四氟化硅的形态逸出,逸出量约占磷矿石含氟量的40-50%,生产一吨过磷酸钙排出的废气约为250-300立方米。过磷酸钙生产中“三废”的危害,主要是氟地危害,氟的毒性大,对环境造成严重的污染。因此,如何对含氟废气进行有效的吸收处理,是过磷酸钙生产中不容忽视的问题。迄今为止,在磷肥生产中是采用“二室一塔三除沫”的吸收流程,即用两个筒形拨水轮吸收室,一个喷射洗涤塔(或旋喷塔)三个除沫器。这种流程存在下述问题(1)氟吸收率较低,多数企业达不到国家排放标准;(2)装置的动密封点较多,设备的泄漏问题不易解决,影响操作环境;(3)吸收所得的产品(氟硅酸)浓度低(8-12%);(4)设备及管道易为硅胶堵塞,清洗困难。
本发明的目的,在于提供一种氟吸收率高,装置动密封点少,操作条件较好,管理方便的处理含氟废气的方法,从而有效地治理含氟废气的污染,保护环境;并且又可将废气回收,制成浓度高的氟硅酸产品,变废为宝,增加工厂的经济效益。
本发明的内容是,用水作吸收剂,采用四个吸收塔进行含氟废气的吸收处理,第一塔为喷淋吸收塔,第二塔为喷杯吸收塔,第三塔为喷淋吸收塔,第四塔为旋流板塔,补充清水由第四塔加入,第三、二和一塔,采用溢流串酸,以保证和稳定各塔的循环酸操作浓度,提高氟吸收率。气体管道内设有氟硅酸喷头以解决硅胶堵塞问题,塔槽一体,方便清理,减少占地面积。选用抽风量比一般设计风量大一倍的衬胶抽风机,以保证系统内的操作温度低于60℃。吸收系统内的设备管道的全部材质均采用硬聚氯乙烯。氟硅酸循环液采用衬胶泵送各塔自身循环吸收。
附图为本发明的工艺流程示意图。
喷淋吸收塔(1)、喷杯吸收塔(2)、喷淋吸收塔(3)、旋流板塔(4)抽风机(5)、氟硅酸循环泵(6、7、8、9)、氟硅酸成品泵(10)、稀氟硅酸泵(11)、塑料立式泵(12)、成品槽(13)、稀氟硅酸贮槽(14)、地下槽(15)。
下面将结合附图及附图所示的实施例,对本发明作进一步详细的说明,但发明内容不限于附图所示。
实施例:
用于过磷酸钙氟吸收系统(生产能力10万吨普钙/年),采用本发明的工艺方法,总氟吸收率高达99.95%,含氟气体进入吸收塔(1)在塔内被由上部喷下来的氟硅酸循环液逆流吸收洗涤后,从塔顶出来,由喷杯吸收塔(2)顶部进入,在塔内氟被顺流而下的氟硅酸循环液吸收,然后从塔的下部出来,进入喷淋吸收塔(3)的下部,在塔内被氟硅酸循环液逆流吸收后,从塔顶部出来,进入旋流板塔下部。吸收循环液由旋流板塔上部进入,在塔内经5块塔板的洗涤后,进入上部的旋流除沫板,从塔顶出来进入抽风机(5),送至35米的排气筒排放。补充的清水从第四塔加入,以后依次溢流至前一塔以稳定控制其循环氟硅酸的操作浓度,副产品氟硅酸自第一吸收塔引出至氟硅酸成品槽(13),以后再由氟硅酸成品泵(10),送至贮槽出售。冲洗污水由稀氟硅酸贮槽(14)和地下槽(15)收集后,再由稀氟硅酸泵(11)和塑料立式泵(12)送出供冲洗循环使用或加入第三吸收塔,返回到系统中,形成无污水排放的封闭循环。
第一、二、三、四塔的氟硅酸循环泵(6、7、8、9、)为衬胶泵,其型号为125F7-27,抽风机(5)的型号为9-19No11.2D型内衬橡胶风机,风量21714立方米/小时(一般设计的风量为10000立方米/小时),风压672mm水柱,第一、二、三、四塔的尺寸为02000×8000,第四塔底部直径02800,上部直径为02100,总高12600(单位为mm)。
氟吸收系统实测技术经济数据如表1、表2所示。
表1.一塔进口尾 气 排 放氟吸收率含氟浓度(克/小时.立方米)氟 含 量(克/小时.立方米)排放量(kg/h)%12.340.0120.12899.8615.530.00870.01899.9317.100.02020.17899.88
表2.循环氟硅酸的温度及浓度一塔二塔三塔四塔温度(℃)53 - 56 55 - 5855 - 5848 - 52浓度(%)15.5- 184 - 101 - 40 - 1
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、吸收率高,尾气排放浓度低于国家标准0.1克/立方米;
2、副产品氟硅酸浓度高,一般15-16%,最高可达20-22%,为氟硅酸的利用创造了条件;
3、由于动密封点减少,泄漏少,改善操作环境,且由于废气吸收系统通畅,整个过磷酸钙生产系统在微负压下操作,工作环境大为改善,为实现清洁文明工厂创造了条件。
4、实现了污水全封闭循环,无废水排出,避免了环境污染。
5、由于采用了大风量的风机,因此设备和管道的材质可选用廉价易得的硬聚氯乙烯,降低了成本。
6、塔槽一体,方便清理,减少了占地面积。