Способ очистки печных газов производства фтористого водорода Советский патент 1981 года по МПК B01D53/14 

лекаемого в указанные отходыпри очистке печных газов. Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способ, в котором очистку печного газа проводят путем охлаждения загрязненного газа и обработки его жидким безводным фтористым водородом, имеющим температуру 30 - , причем газ и жидкост взаимодействуют в противотоке, при этом происходит взаимодействие извлеченных из газа Сероводорода и дву окиси серы с образованием элементарной серы. Жидкий фтористый водород циркулирует в процессе до тех пор, пока частицы загрязнений не увеличиваются до такой степени, что их можно удалить механическим путем-, напри мер фильтрованием. Степень очистки печных газов от серы и сероводорода составляет 70-80% з. Недостатком этого способа являетс то, что он требует затраты значитель ного количества безводного фтористого водорода, который в процессе очис ки загрязняется серой и водой, а так же примесями, неизбежно присутствующими в очищаемом газе. Очистка загрязненного фтористого водорода приводит к значительным дополнительным затратам, весьма сложна, трудоемка и связана с потерями ценного компонента и ухудщением условий труда опе рации выделения осадка серы из фтори стого водорода механическим способом например фильтрацией. Одновременно с осадком, содержащим до 80% фтористого водорода, теряется значительное количество этого ценного компонента. Цель изобретения - упрощение процесса и повышение степени очистки во дорода от сероводорода и серы. Поставленная цель достигается тем что при получении фтористого водорода газообразные продукты реакции раз ложения плавикового шпата серной кис лотой непосредственно после печи под вергаются промывке раствором фтористого водорода , оодержащим серную кис лоту и воду при 65-85 С с последующим использованием отработанного раствора в процессе разложения плави нового шпата. Полная очистка фтористого водорода от сероводорода и серы достигается при следующих значениях концентра ций компонентов в орошакицем растворе, %: серная кислота 55-80, вода 10-15, фтористый водород - осталь ное. Окисление сероводорода и серы про текает по следующим уравнениям реакций + 3HjSO 4802; + 4HjO; S + 2H,jSO 3SO.J + 2%O Отличительным признаком предложен ного способа является использование в качестве поглотителя фтористого водорода в смеси с водным раствором серной кислоты и температуры процесса 65-85 0. Другое отличие способа, заключается в указанном .составе поглотительного раствора. При температурах орошающего раствора на выходе из колонны ниже и содержании в нем серной кислоты менее 55% при соответствующем увеЛичении содержания фтористого водорода и воды степень очистки печного газа от сероводорода и серы снижается до 60-80%. Одновременно резко увеличивается поглощение орошающим раствором фтористого водорода из печного газа, что приводит к снижению прямого выхода его в целевой проду.кт. При температурах орошающего раствора на выходе из колонны выше и содержании в нем серной кислоты более 30% при соответствующем уменьшении .содержания фтористого водорода и воды степень очистки печного газа От серы снижается до 80-85%. Одновременно в печном газе после очистки резко возрастает содержание фторсульфоновой кислоты, что приводит к загрязнению безводного фтористого водог рода. В качестве орошающего раствора могут быть применены как смеси серной кислоты, фтористого водорода и воды, приготовленные из реагентов, так и производственные оборотные фторсодержащие растворы, например кубовый остаток ректификации и абсорбционная кислота - продукт сернокислотной абсорбции фтористого водорода из выбросных газов производства, поскольку они содержат в своем составе указанные компоненты в нужном соотношении. Процесс осуществляется следующим образом. Печной газ производства фтористого водорода, имеющий, например, температуту 130-200 с,: непосредственно по выходе из печи направляют В соответствующее устройство, в частности в насадочный скруббер, где его обрабатывают Орошающим раствором, содержащим смесь серной кислотыj фтористого водорода и воды, %: HySOf. 5580, HP 10-30, 10-15, при 6585 С. Заданный состав и температуру орошающего, раствора поддерживают путем подачи на очистку печного газа абсорбционной кислоты и кубового остатка ректификации. В процессе обработки печного газа происходит превращение находящихся в нем сероводорода и серы в двуокиси серы. Одновременно из печного газа в орошающий раствор переходит большая часть серной кислоты, воды и пылевидных примесей фтористого кальция и гипса. Избыток орошающего раствора направляют непосредственно в печь, где присоединяют к регулирующей смеси плавикового шпата с серной кислотой, обеспечивая тем самым доизвлечение фтористого водорода и утилизацию серной кислоты из орошающего раствора. Печной газ, очищенный от сероводорода, серы и других примесей и в то же время обогащенный фтористым водородом и двуокисью серы, охлаждают и конденсируют из него сырец фтористого водорода. Несконденсирова шийся фтористый водород абсорбируют серной кислотой, а полученную при этом абсорбционную кислоту направляют на операцию очистки печного газа от сероводорода и серы. Сырец : фтористого водорода подвергают двухстадийной ректификации, отделяя от двуокиси серы и других попавших в сырец примесей известным способо при этом повышенное содержание двуокиси серы в сырце не сказывается на качестве получаемого безводног фтористого водорода. Кубовый остато ректификации совместно с абсорбицио ной кислотой направляют на оперегию очистки печного газа от сероводорода и серы. Пример 1. Печной газ произ водства фтористого водорода, содерж щий 860 кг фтористого водорода, 2 к сероводорода, 2 кг серы, 5 кг двуок си серы, 30 кг серной кислоты, 30 к воды, 40 кг тетрафторида кремния, 1 кг пыли сульфата и фторида кальци 30 кг инертных газов, направляют в нижнюю часть насадочной колонны, орошаемой противоточно циркулирую-щим раствором,содержащим, масс. %: серной кислоты 55, фтористого водоро да 30 воды 15. Температура раствора 65°С. В результате очистки получа ют печной газ следующего состава, к фтористого водорода 844, сероводорода О,05, серы 0,064,. двуокиси серы 29,3,серной кислоты 0,2, тетрафторида кремния 40, воды 0,12, пыли сульфата и фторида кальция 0,05, инертных газов 30. Обработанный раст вор направляют в печь .разложения пла викового шпата. Степень очистки печного газа от примеси сероводорода составляет 97,5%, от серы - 96,8%. Пример 2. Печной газ указан нЬго выше состава обрабатывают 400 к раствора/содержсцдего,масс.%: серной, кислоты 68,фтористого водорода 2О,во ды 12. Температура раствора 75 С. В результате очистки получают печной газ следующего сЪстава, кг: фтористого водорода 852, сероводорода 0,036, серы 0,054, двуокиси серы 29,75, серной кислоты 0,5, тетрафторида кремния 40, воды 0,24, пыли сульфата и фторида кальция 0,05, инертных газов 30, Степень очистки печного газа от примеси сероводорода составляет 98,2%, от серы - 97,3%. Пример 3.Печной газ указанного выше состава обрабатывают 400 кг раствора, содержащего, масс.%: серной кислоты 80, фтористого водорода 10, воды 10. Температура раствора . В результате очистки получают печной газ следующего состава, кг: фтористого водорода 856, сероводорода 0,06, серы 0,056, двуокиси серы 30,2 тетрафторида кремния 40, серной кислоты 0,6, воды 0,26, пыли сульфата и фторида кальция 0,05, инертных га-.зов 30. Степень очистки печного газа от примеси сероводорода составляет 97,0%, от серы - 97,2%. Печной газ, очищенный от примесей (примеры 1-3), известными способами перерабатывают в безводный фтористый водород,при этом получают целевой продукт следующего состава, масс.%: Фтористого водорода 99,983-99,985 Воды Не более 0,01 Серной кислоты Не более 0,003 Двуокиси серы Не более 0,0005 Тетрафторида кремния (в пересчете на кремнефтористоводороднуюкислоту) 0,0000-0,0004, не более О,001. Предлагаемый способ дает возможость упростить процесс за счет искючения стадий охлаждения, а также овышает степень очистки до 968% против 70-80% по известному пособу. Формула изобретения 1.Способ. очистки печных газов роизводства фтористого водорода от еры и сероводорода путем поглощения тористым водородом, отличаюийся тем, что, с целью упрощеия процесса и повышения степени чистки, фтористый водород используют смеси с водным раствором серной кисислоты и процесс ведут при 65-85 С. 2.Способ по п. 1, отличащийся тем, что поглотительный аствор содержит 55-80% серной кисоты, 10-15% воды и фтористый водоод - остальное. источники информации, принятые во внимание при экспертизе., 1. Патент Великобритании qqqn и-п г 1 д . yySiJ/, кл. с 1 А, 1965.№ 2. Патент Франции 1зю531 р ., „ i QCI , з Патент Lrr : т Великобритании 1421646, С 1 А 1973