含氟廢氣治理目前主要有三類(lèi)方法:稀釋法、吸收法(濕法)、吸附法(干法)。其中,稀釋法就是向含氟氣體的廠(chǎng)房送新鮮空氣或?qū)⒑鷱U氣向高空排放進(jìn)行自 然稀釋;這種方法雖然投資和運(yùn)行費(fèi)用低廉,但不是一種根本的治理手段。目前, 國(guó)內(nèi)外由含氟廢氣制冰晶石達(dá)到含氟煙氣凈化的目的,主要是用氨或碳酸鈉分解氟硅酸鈉或氟硅酸制冰晶石的方法。采用活性氧鋁凈氧煙氣技術(shù)也很關(guān)注。
氨法吸收制取冰晶石
用氨水作吸收液,吸收氟化氫和四氟化桂生成氟硅酸銨:
hf+nh3 ? h2o—nh4f+h2o
2NH4F+SiF4+nH20-(NH4)2SiF6+nH20
氟硅酸銨與氨水反應(yīng)生成氟化銨:
(NH4)2SiF6+4NH3 ? H20+?H20—=6NH4F +Si02 ? nH20+2H20 若用水吸收得到氟硅酸,再與氨水反應(yīng)也可獲得氟化銨溶液:
H2SiF6+6NH3 ? H20+nH20==6NH4F+Si02 ? nH20+4H20 氟化銨溶液脫硅后與硫酸鋁反應(yīng),生成銨冰晶石:
12NH4F+A12(S04)3=~=2(NH4)3A1F6+3(NH4)2S04 再與硫酸鈉進(jìn)行轉(zhuǎn)換反應(yīng),得冰晶石和硫酸銨:
2(NH4)3AlF6+3Na2S04 ==2Na3AlF6+3(NH4)2S04Na2C03吸收制取冰晶石
由電解槽密閉罩收集的煙氣用5%的純堿溶液吸收,反應(yīng)方程式為 HF+Na2C03 —NaF+NaHC03 同時(shí)煙氣中的二氧化碳與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉:
Na2C03+C02 + H20==2NaHC03 將含有氟化鈉和碳酸氫鈉的吸收液循環(huán)到一定濃度后與制備好的鋁酸鈉反應(yīng) 生成冰晶石:
6NaF+NaA102+4NaHC03 —Na3AlF6 +4Na2CC)3 +2H20 對(duì)鋁聯(lián)合企業(yè),鋁酸鈉可由氧化鋁廠(chǎng)供應(yīng),否則要自行制備鋁酸鈉。所需原料 是氫氧化納和氫氧化鋁,先將氫氧化鈉溶液加熱到90°C,邊攪拌邊加人氫氧化鋁, 可制得鋁酸鈉溶液,反應(yīng)方程式為NaOH+Al(OH)3 —NaA102+2H20
活性氧化鋁吸附法
法國(guó)Pechincy公司提出用活性氧化鋁吸附工業(yè)廢氣中的氟化氫可制得氟化 鋁。該法在立式吸附塔中裝填粒度為3~12mm和比表面150~250m2/g的活性氧化鋁,在373~323°C的操作溫度下,氣體由塔的下部進(jìn)入,吸附劑層自下而上地移 動(dòng),進(jìn)行吸附脫氟化氫。我國(guó)電解行業(yè)以鋁電解生產(chǎn)的原料工業(yè)氧化招作吸附劑,其中,y-氧化鋁占40%~50%。它具有微細(xì)孔多、比表面積大、吸附能力強(qiáng)等特點(diǎn)。煙氣中的氣化氫與其中氧化招產(chǎn)生表面吸附反應(yīng),生成氟和鋁的化合物。該法主要適用于預(yù)焙窯煙氣凈化。氧化鋁對(duì)HF的吸附主要是化學(xué)吸附,同時(shí)伴有物理吸 附,吸附的結(jié)果是在氧化鋁表面上生成表面化合物。
A1203+6HF—2A1F3+3H20
三氟化鋁經(jīng)袋式除塵器捕集分離后,送至電解槽使用。干法凈化效率髙,流程簡(jiǎn)單,無(wú)二次廢水污染,但要注意選擇好除塵設(shè)備及耐腐蝕材質(zhì)。
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