ться при кислотному розкладанні фторапатита HF частково вступає в реакцію з кремнієвою кислотою, що утворюється при розкладанні домішок, які у фосфатному сировина:
H2SiO3 + HF=H2SiF6 + 3H2O
Новоутворена кремнефторістоврдородная кислота частково розкладається, і в газову фазу виділяється тетрафторсілан:
H2SiF6 + H2SiO3=3 SiF4 + 3H2O
Одночасно протікає реакція взаємодії SiF4 з фтористим воднем з утворенням кремнефторістоврдородной кислоти:
+ HF=H2SiF6
Частина фтористого водню і четирехфторістого кремнію виділяється в газову фазу (відходять фтористі гази).
З підвищенням температури і вмісту в кислоті домішок підвищується тиск парів H2SiF6 над розчинами H3PO4, і частина фтору виділяється в газову фазу у вигляді SiF4 і HF по реакціях:
2 H2SiF6 + SiO2 + nH3PO4 + ag 3SiF4 + nH3PO4 + ag, SiF6 + nH3PO4 + ag SiF4 + nH3PO4 + HF + ag.
Фтористі гази разом з парами води видаляються з екстракторів і абсорбуються водою:
3 SiF4 + ag SiO2? n H2O + 2 H2SiF6 + ag,
або + HF + ag=H2SiF6 + ag
На базі розчину H2SiF6 організують виробництво різних фторовмісних солей.
При кислотної переробці фосфатів швидкість і повнота виділення фтористих сполук в газову фазу визначається співвідношенням різних форм комплексообразователей. Спочатку утворюються фтористі комплекси розчинених полуторних окислів (), які при наявності кремнієвих з'єднань переходять у летючий кремнефторід. При нестачі розкладаються кремнієвих сполук у газову фазу виділяється фтористий водень.
Водна абсорбція фтористих газів ґрунтується на промиванні парів, що виходять їх екстрактора, розчинами H2SiF6, розпорошуються на газ, що призводить до прогресивного збагаченню розчину:
H2O + 2 HF + SiF4 H2SiF6 (водний)
Необхідно, щоб парціальний тиск SiF4 і HF залишалося дуже слабким, тобто зрошує розчин не повинен перевищувати концентрацію 25% H2SiF6.
Швидкість переходу фтористих сполук в абсорбований розчин підпорядковується тим самим закономірностям, що і швидкість уловлювання будь-якого газоподібної речовини рідкою фазою, тобто вона пропорційна різниці концентрацій F в одній з фаз і рівноважної концентрації.
Рушійна сила процесу абсорбції виражається як. При зниженні температури рідкої фази зменшується парціальний тиск парів газової компонента над нею, і відповідно збільшується рушійна сила і загальна швидкість процесу.
Таким чином, для збільшення швидкості абсорбції необхідно знижувати температуру рідини і збільшувати тиск, так як при цьому зростає рівноважна розчинність газу в рідині.
4. ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ОЧИСТКИ (АБСОРБЦІЇ) Фторсодержащєє ГАЗІВ ЕКСТРАКЦІЇ
кремнефтористоводнева кислота - основний продукт, що утворюється при уловлюванні фтористих газів водою. Для її отримання абсорбцію ведуть в одну, дві або три щаблі.
Ще 20 - 25 років тому при порівняно невеликих фтористих викидах була можливість знизити вміст фтору в відведених газах до необхідного рівня за допомогою будь-яких пристроїв для промивання газу. В даний час ситуація різко змінилася. Обсяг фторсодержащих викидів сучасного підприємства з виробництва добрив може досягати 1 млн. М/год і більше; кількість води, яке може бути використане в системах абсорбції, знижується у зв'язку з переходом підприємств на замкнуті втовкмачувати цикли; норми по викидах фтористих сполук перед їх розсіюванням в атмосфері стали надзвичайно жорсткими (10 і менше міліграмів на кубометр газу).
Абсорбційні апарати, використовувані для уловлювання фторсодержащих газів у промисловості, пройшли великий шлях розвитку від малоінтенсивних і малопродуктивних пристроїв до абсорберам з високою ефективністю, що дозволяє обробляти великі кількості газу і постійно витісняючим своїх попередників. За останні 10 - 15 років з абсорбційних схем в основному витіснені скрубери Дойля, механічні абсорбери, насадкові колони; широкого поширення набули порожнисті розпилюючі апарати, пінні абсорбери, а також Аеромікс і скрубери Вентурі.
Абсорбційні апарати повинні забезпечувати необхідну ступінь очищення при мінімальному числі теоретичних ступенів контакту фаз.
Порожні абсорбери відрізняються низькою вартістю, простотою конструкції, володіють низьким гідравлічним опором. Напрямок факелів розпилу в них може бути різним (зверху вниз, знизу вгору, вниз під кутом). Найбільшу ефективність забезпечує розташування форсунок в кілька ярусів. У порожнистих розпилюють абсорбери швидкість газу не можна значно збільшити, оскільки це викликало б унос з ним здебільшого рідини.
За останні роки для уловлювання фтористих газів у промисловості знайшли застосування високошвидкісні апарати, які працюють при швидкостях газу в робочій зоні до 10 - 20 м/с. Апарат забезпечений сепаратором надійної конструкції, що забезпе...
