.5.3 Утилізація фторовмісних газів
Якщо розглянути баланс фтору при екстракції H3PO4 дигідратним методом в газову фазу виділяються сполуки, що містять 10% фтору від загальної його кількості в сировині. При цьому 7% від цієї кількості виділяється в екстракторах, решта - у вакуум-випарниках.
В процесі випарювання кислоти, отриманої дигідратним методом, до ~54% Р2О5 з неї видаляється ~80%, а при упарюванні до 60% Р2О5 - 88-90% фтору.
Кількість фтору, що переходить в газову фазу, тим вище, чим менше в фосфатах оксидів тривалентних і лужних металів, а також, чим вище температура і більша концентрація кислоти. Переходу фтору в газову фазу сприяє також інтенсифікація перемішування реакційної маси і збільшення розрідження в системі [14].
У газах, що виділяються у виробництві ЕФК в основному виділяється SiF4 і HF. Гази, що відходять з екстракторів виробництва кислоти концентрації 30-32% Р2О5 містять ~ 2,5 г/м3, а при охолодженні повітрям пульпи в екстракторах 0,18-0,34 u/м3 і з барабанних концентраторів H3PO4 - 8,5-92 г/м3фтору.
Поглинання фтористих газів у виробництві ЕФК - важкий абсорбційний процес через низьку їх концентрації, забруднення H3PO4, виділення SiO2, значного корозійного впливу на апаратуру і високих санітарних вимог.
Гази, що виділяються з екстракторів і вакуум-випарної станції в дигідратному процесі отримання H3PO4, рекомендують абсорбувати в одно - або двоступеневих порожнистих вежах, а в напівгідратному процесі - у барботажному апараті або апараті з рухомою насадкою.
Фтористі гази поглинаються водою, в результаті чого утворюється розчин, що містить 5-10% H2SiF6 та іноді 0,1-0,5% Р2О5. Вода надходить з напірного бака через дозуючий витратомір в останню (по ходу) камеру[15].
Розбавлені розчини, отримані при абсорбції газів з екстракторів і вакуум-випарної станції в дигідратному процесі, використовують для промивання фільтруючої тканини або повертають в екстрактори. Більш концентровані розчини, що утворюються при поглинанні фтористих сполук з газів, які виділяються з апаратів концентрування фосфорної кислоти, можуть бути використані для виробництва фторидів.
Заслуговує на увагу також процес
уловлювання фтористих газів за допомогою розчину, що містить амонійні солі
(карбонат, гідрокарбонат і фторид амонію). Крім того, його можна застосовувати
для промислових газів, що містять поряд з фтористими сполуками, фосфатний пил і
сірчистий ангідрит [16].
Висновки
Процес отримання фосфорної кислоти, не дивлячись на досить тривале використання в різних сферах життєдіяльності, пов'язаний зі значними труднощами із-за утворення значної кількості відходів.
Технологічна частина включає фізико-хімічні основи процесу, основні реакції, фізичні, хімічні і термічні умови, що супроводжують процес отримання фосфорної кислоти.
Опис технологічної схеми виробництва фосфорної кислоти представлено також в технологічній частині і дає можливість зрозуміти особливості її отримання, термохімічні та фізичні особливості виробництва, оцінити доступність і унікальність використання обладнання. Представлені й описані апарати, використовувані для поетапного процесу отримання фосфорної кислоти.
Матеріальний, тепловий баланс і основний розрахунок апарату процесу виробництва фосфорної кислоти дозволяє визначити особливості отримання, основні етапи, масове і процентне співвідношення вихідної сировини і кінцевих продуктів.
В результаті проведення розрахунку
та дослідження процесу отримання фосфорної кислоти, з'ясовується, що процес, не
дивлячись на можливість використання кількох способів виробництва, не досить
досконалий і потребує більшої уваги і вдосконалення.
Список використаної літератури
1. Кислотні методи переробки фосфатної сировини / Є.Л. Яхонтова, І.А. Петропавлівський, В.Ф. Кармишов, І.А. Спірідонова. - М.: Хімія, 1988. - 288с.
. Шуб Б.І. Перспективи розвитку полугідратного процесу отримання екстракційної фосфорної кислоти / Б.І. Шуб, Е.В. Хлебодарова // Хімічна промисловість. - 1999. - №11. - С. 41-43
. Велика радянська енциклопедія / під ред. О.М. Прохорова. - М.: Радянська енциклопедія, 1976. - Т. 23
. Копилов В.М. Технологія екстракційної фосфорної кислоти / В.М. Копилов. - М.: Хімія, 1981. - 224 с.
. Булатов М.А "Комплексная переработка многокомпонентных жидких систем"; - М: Мир, 2004
. "Технология фосфорных и комплексных удобрений"/ под ред. Эвенчика С.Д. и Бродского А.А.; - М: Химия, 1987
. Ворошин В.А. и Гриневич А.В. "Технология экстракционной фосфорной кислоты": Москва, 1988
. Позин М.Е Технология минеральных удобрений: Учебник для вузов. - 6-е изд., перераб. - Л.: Химия, 1989. - 352
9. Копылев Б.А. Технология экстракционной фосфорной кислоты М.: Химия, 1989. -460с.
. Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989. - с. 436 - 460.
. Наркевич И.П., Печковский В.В. Утилизация и ликвидация отходов в технологии неорганических веществ. М.: Химия, 1984, 160 с.
. А.П. Цыганков, В.Н. Сенин. Циклические процессы в химической технологии. Основы безотходных производств. М.: Химия, 1988. С. 120 - 131.
. Позин М.Е., Зинюк Р.Ю. Физико-химические основы неорганической технологии. Л.: Химия, 1985. - 383 с.
14. Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. Учеб. пособие / Д.С. Орлов.-М.: Высш. шк., 2002. - 334 с.
. Тарат Э.Я. Очистка газов в производстве фосфора и фосфорных удобрений. Э.Я. Талат, О.Г. Воробьев.-М.: Мысль, 1979. - 190 с.
.
Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды: учебник для вузов / А.И.
Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Торочешников. - 2-е изд. - М.: Химия, 1989. - 512
с.