Способ очистки отходящих газов от фторсодержащих примесей Советский патент 1988 года по МПК B01D53/68 B01D53/83 

4

О5

О) Ю

Изобретение относится к очистке гззов от фтористых соединений HF, . SjiFt, AlFj и может быть использовано при производстве и переплаве фтор- с|одержащих флюсов электрошлаковом переплаве, литье металлов и дру- методах обработки металлов флюсами .

Цель изобретения - исключение отходов очистки за счет обеспечения возможности использования отработан- йых реагентов как фторсодержащих флю itoB при рафинировании металлов элек1грошлаковым переплавом. ; Пример 1. Газовоздушную |гмесь со скоростью 0,3 м/с с ссдер- канием 100-150 мг/м фтористого одоровода вводят в контакт со сме- ръю твердьсх материалов в режиме : юевдоожижения. Смесь твердых мате- риалов состоит из 5 мас.% СаО и/или CavOH) с размером частиц 40-150 мкм |и 95 мас.% фторсодержащего флюса 1АФН-6 с размером частиц 550-2000 мкм Флюс АНФ-6 содержит, мае.:

Ке более 2,5 Не более 8

23-31

Не более 0,5 Не более 0,05 Не более 0,02 Не более 0,05 Остальное

Степень очистки от фтористого водорода 99,5%. Отработанная сорбцион- ная.. смесь, содержит 28,5 мас,% фтора с содержанием 42% фтора фракции 40- 150 мкм.

Количество окиси кальция, необходимое для очистки 1000 м газа, составляет О, 285 кг .После выработки сорб- ционная смесь направляется в электрошлаковый переплав.

Пример 2.Газовоздушную смесь со скоростью 0,3 м/с с содержанием 100-150 мг/м фтористого водорода вводят в контакт со смесью твердых материалов в режиме псевдоожижения . Смесь твердых материалов состоит из 3 мас.% СаО и/или Са(ОН)а с размером частиц 40- 150 мкм и 97 мас.% фторсодержащего флюса АНФ-6 с размером частиц 550- 2000 мкм. Отработанная сорбционная смесь содержит 27,3 мас.% фтора с содержанием 42% фтора фракции 150мкм Степень очистки 90-92%.

Пример 3. Газовоздушную смесь со скоростью 0,3 м/с с содержанием 100-150 мг/м фтористого водо- рода вводят в контакт со смесью

твердых материалов в режиме псевдоожижения . Смесь твердых материалов состоит из 9 мас.% Са и/или СаСоН) с размером частиц 40-150 мкм и

g 91 мас.% фторсодержащего флюса АНФ-6 с размером частиц 550-2000 мкм.Сте- пень очистки от фтористого водорода 99,5%.Отработанная сорбционная смесь материалов содержит 23 мас.% фтора

5 с содержанием 26 фтора фракции 150 мкм. Количество СаО и/или CalOH), необходимое для очистки 1000 м газа, составляет 0,522 кг. Пример 4. Газовоздушную

0 смесь со скоростью 0,3 м/с с содержанием 100-150 мг/м фтористого водорода вводят в контакт со смесью твердых материалов в режиме псевдоожижения . Смесь твердых материалов сос5 тоит из 5 мас.% Са и/или Са(ОН)д с размером частиц 150-1000 мкм и 95 мас.% фторсодержащего флюса АНФ-6 с размером частиц 150-2000 мкм. Степень очистки от фтористого водорода

Q 70% .Унос сорбента из реактора Юг/м. Гидравлическое сопротивление .слоя 600 Па. Отработанная сорбционная смесь содержит 26,2 мас.% фтора. П р и м.е р 5. Газовоздушную смесь со скоростью 0,3 м/с с содержанием 100-150 мг/м фтористого водорода вводят в контакт со смесью твердых материалов в режиме псевдоожижения. Смесь твердых материалов состоит из 5 мас.% Са и/или )i с размером частиц 40-150 мкм и 95 мас.% фторсодержащего флюса АНФ-6 с размером частиц 20-150 мкм. Степень очистки от фтористого водорода 88%. Унос сорбента из реактора 90 г/м. Гидравлическое сопротивление слоя 2200 Па. Отработанная сорбционная смесь материалов содержит 26,2 мас.% фтора.

5

0

5

Пример 6. Газовоздушную смесь со скоростью 0,3 м/с с содержанием 100-150 мг/м фтористого водорода вводят в контакт со смесью твердых материалов в режиме псевдоожижения. Смесь твердых материалов состоит из 5 мас.% СаО и/или Са(ОН) с размером частиц 10-40 мкм и 95 мас,% фторсодержащего флюса с

размером частиц 72000. мкм. Степень очистки от фтористого водорода 40%. Гидравлическое сопротивление слоя 400 Па. Происходит полньй вынос окиси кальция из столба.

Пример 7. Газовоздушную смесь со скоростью 0,13 м/с с содержанием 100-150 мг/м фтористого водорода вводят в контакт со смесью твердых материалов, состоящей из 5 мас.% Са и/или Са(ОН)2С размером частиц 40-150 мкм и 95 мас.% фтор- содержащего флюса АНФ-6 с размером частиц 150-2000 мкм. Проведение процесса при такой скорости не обеспечивает контакт газовоздушной смеси со смесью твердых материалов в режиме псевдоожижения.

Пример 8. Газовоздушную смесь со скоростью 0,9 м/с с содержанием 100-150 мг/м фтористого водорода вводят в контакт со смесью твердых материалов, состоящей из 5 мас.% СаО и/или СаСОН) с размером частиц 40-150 мкм и 95 мас,% фтор- содержащего флюса АНФ-6 с размером частиц 150-2000 мкм. Степень очистки от фтористого водорода 90%. Отработанная сорбционная смесь содержит 26 мас.% фтора. Унос сорбента из реактора 70 г/м.

Пример 9. Отработанная в системе газоочистки сорбционная смесь содержит 28,0% фтора.Сорбционная смесь без дополнительной корректировки может применяться в качестве флюса в электропшаковой технологии при рафинировании металлов. Согласно техническим условиям фторсодержаш;ие флюсы должны содержать те же компоненты, что и флюс АНФ-6. Содержание CaF во флюсе АНФ-25 составляет 50-60 мас.%, а во флюсе АНФ-291 10-20 мас,%, что соответствует 24,4- 29,2 и 4,9-9,8 мас.% F.

Пример 10. Газовоздушную смесь со скоростью 0,15 м/с с содержанием 100-150 мг/м фтористого водорода вводят в контакт со смесью твердых материалов в режиме псевдоожижения. Смесь твердых материалов состоит из 4 мас.% СаО и/или Ca(OH)j с размером частиц 40-150 мкм и 96 мас.% фторсодержащего флюса АНФ-6 с размером частиц 150-2000 мкм. Степень очистки от фтористого водорода 99,5%. Отработанная сорбционная смес содержит 28,0 мас.% фтор-иона.

2

Пример 11. Гаэовоздушную смесь со скоростью 0,15 .м/с с содержанием 1 00-/150 мг/м фтористого водорода вводят вк онтакт со смесью твердых материалов в режиме псевдоожижения. Смесь твердых материалов состоит из 8 мас.% СаО и/или Са(ОН)2 с размерами частиц 40-150 мкм и 92 мас.% фторсодержащего флюса АНФ-6 с размером частиц 150-2000 мкм. Степень очистки от фтористого водорода 99,5%. Отработанная сорбционная смесь содержит 27,3 мас.% фтор-иона.

При скорости, меньше 0,15 м/с нет псевдоожижения, повьш1ение скорости больше 0,9 м/с приводит к уносу мелкой фракции активной части сорбента. Снижение размера фракции флюса

приводит к уносу его из аппарата. Повышение этого размера приводит к выносу СаО или Са(ОН)2 и снижению степени очистки.

Применение смеси с содержением СаО

или Са(ОН) менее 3 мас.% и с фракцией менее 40 мкм приводит к снижению степени очистки. При содержании этого коьшонента 9 мас.% наблюдается его неполная выработка по фтору, что делает смесь непригодной к утилизации при электрошлаковом переплаве. Использование фракции этого компонента больше 150 мкм приводит к нарушению режима ПСевдоожижения.

Как следует из примеров, предлагаемый способ обеспечивает степень очистки от фторсодержащих примесей 99,5%, содержание отработанном сорбенте составляет 27-28,5 мас,%

Содержание CaF-j, а также других компонентов соответствует составу флюсов, используемых при рафинировании металлов электрошлаковым переплавом.

4S

Формула изобретения

1. Способ очистки отходящих газов от фторсодержащих примесей, включаю- Щий контактирование газов в ттсевдо- ожиженном слое смеси измельченного

50 оксида и/или гидроксида кальция и второго реагента с более крупными частицами, отличающийся тем, что, с целью исключения отходов очистки за счет обеспечения вояможно55 сти использования отработанных реагентов при рафинировании металлов электрошлаковым переплавом, в качестве второго реагента используют фторсо- держащий флюс с размером члстиц 5505I4

2000 мкм при содержании его в смеси,, равном 92-96 мас,%, размер частиц rtepBoro реагента используют равным 4Ю-150 мкм и скорость движения очип1а- еЫых газон поддерживают равной 0,15- 0,9 м/с.

2. Способ по II, 1, отличающий с я тем, что используют фторсодержащий флюс при следующем содержании игредиентов, мас,%:

Не более 2,5 Не более 8

23-31

Н.е более 0,5 Не более 0,05 Не более 0,02

Не более 0,05 Остальное

Изобретение относится к техноло- логии очистки газов твердыми реагентами от фторсодержащих примесей HF, SiF, Alfy, применяемой при обработке металлов фторсодержащими флюсами и при производстве флюсов, позволяющей обеспечить возможность использования отработанных реа.гентов как фторсодержащих флюсов при рафинировании металлов электрошлаковым переплавом. Очищаемый газ в режиме псевдоожижения контактирует со смесью измельченного СаО и/или Са(ОН)2С размером частиц 40-150 мкм и фторсо- держащего-флюса с размером частиц 550-2000 мкм. Предпочтительно использовать флюс при следующем содержании ингредиентов, мас.%: SiO не более 2,5; СаО не более 8; А1аОз23- 3 l;Fej03 не ,5, S не более 0,05, Р не более 0,02; TiOi не более 0,05, CaEjr остальное. Количество флюса в смеси составляет 92-96 мас.%. Скорость движения очищаемых газов 0,15-0,9 м/с. Способ обеспечивает степень очистки от фторсодержатих примесей 99,5%. Содержание CaF-j в отработанном сорбенте составляет 27-28,5 мас.%. Со- дер;йание CaF и других компонентов в отработанном реагенте соответствует составу флюсов, используемых при рафинировании металлом электро- шлаковым переплавом. I з.п. ф-лы. с (Л