Способ очистки газов от фторсодержащих и других вредных газообразных примесей Советский патент 1992 года по МПК B01D53/34 B01D53/14 

Изобретение относится к химической промышленности и другим отраслям, имеющим выхлопные газы, содержащие окислы азота и фториды.

Известен способ очистки газов, содержащих SOa, а также возможно HF и NOx. обработкой суспензией, содержащей б&СОз или СаО, Са(ОН)2 и многоосновные органические кислоты. В способе не предусмотрено выделение СаРа.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является известный способ очистки газов от фторсодержащих примесей, в частности, от HF и от других вредных газообразных примесей, например, оксидов, обработкой известковым молоком с выделением ценного продукта CaFa фильтрацией.

Наличие оксидов азота в очищаемом газе приведет к образованию и накоплению

фильтрата, содержащего Ca(N02)2, т.е. нит- ритных щелоков, которые загрязняют почву и атмосферу.

Цель изобретения - исключение накопления нитритных щелоков при промывке газов, содержащих примеси оксидов азота.

Поставленная цель достигается тем, что смесь газов после обработки известковым молоком фильтруют с выделением CaFa в виде готового продукта, а фильтрат, содержащий нитритные соединения кальция, обрабатывают метаванадиевой кислотой в количестве 15-20 г/л до рН 7,0-7,5.

Образующийся в результате кристаллический VO(OH)a отфильтровывают и обрабатывают 60-70%-ной азотной кислотой при Т 318 К и выше, окисляя VO(OH)2 до метаванадиевой кислоты, и снова направляют в цикл на окисление нитрита кальция.

2

СЛ СО

4

Установлено экспериментально, что при Т менее 318 К процесс протекает очень медленно.

Образующийся в фильтрате нитрат кальция используют в качестве жидких минеральных удобрений,

Способ осуществляют следующим образом.

Поглощение SiF4 и NOx ведут в полом аппарате, снабженном разбрызгивающими устройствами, обеспечивающими большую поверхность контакта между поглотителем и газом. Через разбрызгивающее устройство подают известковое молоко концентрацией 15-20 г/л. Температура процесса 298-303 К. В скруббере-поглотителе происходят следующие реакции

SiF4 + 2Са(ОН)2 2CaF2 + ЗЮ2 + 2Н20; 2N203 + 2Са(ОН)2 2Ca(NOgh + 2Н20.

Флюорит CaF2 является ценным продуктом, его отфильтровывают от коллоидно-растворимого Si02 и нитритных солей кальция, промывают, сушат и направляют на склад готовой продукции. Нитритные щелока нельзя использовать в качестве удобрений, поэтому раствор, содержащий Ca(N02)2 при рН 8,5-9,0 обрабатывают метаванадиевой кислотой НУОз по реакции

Са(1М02)2 + 4HV03 + 2Н20 CafNOsk +

+4VO(QH)2.J

Нитрат кальция отфильтровывают от VO(OH)2 и используют в качестве жидких минеральных удобрений, a VO(OH)a обрабатывают 60-70%-ной азотной кислотой, окисляя его до метаванадиевой кислоты по реакции:

VO(OH)2 + HNOs НУОз + Н20, Применение 60-70%-ной азотной кислоты обусловлено тем, что при взаимодействии с VCXOH менее концентрированной кислоты продуктом ее восстановления может быть М20з или N0, что нежелательно.

Пример. Отходящие газы в количестве 3000 м3/ч содержат 30-40 мг/м3 SIR и около 200 мг/м NOx. Их обрабатывают в контактном аппарате, снабженном распылителями, раствором известкового молока в количестве 1 м3, содержащем

CafOHte 20-30 кг/м3. Цикл поглощения длится 48 ч, при этом получают 7 кг CaF2 и 38 кг/м3 нитритных щелоков, после чего в аппарат-абсорбер подают известковое молоко (свежее). CaF2 - практически нерастворим ни в водных, ни в щелочных растворах. Его промывают, сушат и направляют на склад готовой продукции, а нитритные щелока отправляют в аппарат-доокислитель. Раствор щелоков, имеющий рН 8,5- -9,0, смешивают с водным раствором метаванадиевой кислоты в количестве 15- 20 кг/м3. При этом происходит окисление нитритов кальция до нитратов. По окончании реакции рН становится равным 7,0-7,5, a VO(OH2) выпадает в виде нерастворимого осадка. Далее УО(ОН)2 окисляют при К 60-70%-ной азотной кислотой до НУОз и снова направляют на окисление нитрита

кальция.

Данные по поглощению SIF4 и N02 при- ведены в табл. 1.

Данные по окислению нитрита кальция в нитрат приведены в табл. 2.

Для окисления 100 кг VO(OH)2 требуется

около 71,86 кг НМОз моногидрата, что в пересчете на 70%-ную кислоту составляет 0,073 м3.

Предлагаемый способ в отличие от°известного позволяет не только получить ценный продукт CaF2, но и исключить накопление нитритных щелоков.

Формула изобретения

Способ очистки газов от фторсодержа- щих и других вредных газообразных примесей, включающий промывку газов известковым молоком и выделение образовавшегося фторида кальция из отработанного известкового молока фильтрацией, о т- личающийся тем, что, с целью исключения накопления сульфитных щелоков при промывке газов, содержащих примеси оксидов азота, фильтрат обрабатывают водным

раствором метаванадиевой кислоты до рН 7,0-7,5, образовавшийся кристаллический осадок гидроксида ванадила окисляют азотной кислотой с концентрацией 60-70% при температуре не ниже 318 К, полученную при

окислении метаванадиевую кислоту подают на обработку фильтрата.

Таблица

Изобретение относится к технологии очистки выхлопных газов от SIF4 и NOx при совместном их присутствии, применяемой в химической промышленности. Отходящие газы промывают известковым молоком, содержащим 20-30 г/л Са(ОН)2.0тфильтровы- вают ценный продукт СаРа. Фильтрат, содержащий Ca(N02J2, обрабатывают водным раствором метаванадиевой кислоты HV03 до рН 7,0-7,5. Получают раствор Са(МОз)2 и осадок VO(OH)a. Раствор используют как жидкое удобрение. Осадок окисляют азотной кислотой концентрацией 60-70% до метаванадиевой кислоты. Температура окисления не ниже 318К. HVOa возвращают на стадию обработки фильтрата. Способ обеспечивает степень очистки от NOx и S1F4, равную 93,1-96,2% и практически 100% соответственно. Нитритные щелока не накапливаются за счет окисления Са(. 2 табл. (Л С

Табли ца 2