[发明专利]一种含氟尾气处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及尾气处理设备领域，具体涉及一种含氟尾气处理装置及方法。

背景技术

含氟尾气是指含有工业生产尾气中含有等气体。氟气或氟化氢气体是常见的大气污染物之一，其毒性比二氧化硫大得多，如氟化氢对人体的危害作用比二氧化硫大20倍，对植物的毒害作用大10～100倍。饮用水中含有1×10-6的氟，可防止龋齿发生，但超过1.5×10-6时，则会损伤牙齿，形成氟斑牙和使牙齿变脆。大气中的氟化物浓度大于1×10-6时，对人的眼睛、皮肤和呼吸器官产生直接危害，就能导致呼吸道疾病、皮肤病、眼病等，严重时能引起化学性肝炎、肺水肿、反射性窒息等呼吸功能衰竭死亡症。大气中氟化物含量达到45～90mg/m³时，植物的叶组织就会坏死；牲畜饮用含氟高的水和饲料，会引起慢性中毒。因此对含氟尾气的治理应引起充分重视。环境中氟化物主要来源于电解冰晶石生产铝、钢铁工业使用萤石作助熔剂、磷酸盐矿石的烧结、磷肥生产、水泥陶瓷和砖瓦生产等。当地下水流经含磷灰石的岩层时，可使水中含氟量升高。长期引用含氟高的水，可造成地方性氟中毒。

含氟尾气的治理方法有干法吸附和湿法吸收两大类。干法是以粉状的γ－氧化铝、矾土等为吸附剂接触回收氟，回收的氟化物可作为原料使用。

湿法吸收又分酸法和碱法两大类。酸法是以水为吸收液，吸收废气中的氟化氢和四氟化硅，生成氢氟酸和氟硅酸溶液。水溶液因含大量的氟而呈酸性，不宜作为废水排放。碱法是用碱性溶液如氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氨水、石灰乳等吸收含氟废气。用氢氧化钠溶液吸收，可回收97％以上的氟，还可同时回收硫；以石灰乳作为吸收液，可以将氟化物转化为氟化钙，其优点是可减少氟对吸收设备的腐蚀，原料价廉易得。

目前，尾气处理通常采用碱洗吸收方法。该方法中，氟气在碱洗塔中发生放热反应生成氟化氢气体，当尾气中氟气含量较大时会有爆炸的可能。同时碱洗塔中的碱液易变成酸液而逐渐过饱和，这时吸收率下降导致吸收不完全而排放出氟化氢气体，造成环境污染。因此现有的碱洗吸收氟气的方法存在易爆炸、吸收效果不佳的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种处理效果好的含氟尾气处理装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种含氟尾气处理装置，包括熔硫反应室、热解沉降室和水洗吸收塔，所述熔硫反应室、热解沉降室和水洗吸收塔依次通过管道连接，所述熔硫反应室包括入气口和第一加热件，所述进气口设于熔硫反应室的顶壁上，所述第一加热件设于熔硫反应室内，所述热解沉降室内设有第二加热件，所述水洗吸收塔包括喷淋器、水泵和排气口，所述排气口设于水洗吸收塔的顶壁上，所述喷淋器设于水洗吸收塔顶部并朝向塔底设置，所述水泵出水端与喷淋器连接。

本发明还公开一种含氟尾气的处理方法，包括以下步骤：

(1)将所述含氟尾气与硫磺在120-140℃下进行反应；

(2)将步骤(1)反应后的气体在230-260℃下进行热解；

(3)将步骤(2)热解后的气体进行水洗处理。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的含氟尾气处理装置包括熔硫反应室、热解沉降室和水洗吸收塔，含氟尾气在熔硫反应室中反应生成氟的硫化物，氟的硫化物在热解沉降室中高温条件下进一步分解，生成SF₆和HF气体，SF₆和HF气体在水洗吸收塔内溶于水中，处理后的尾气从排气口排出，从而杜绝了氟下游产品生产过程中所存在的环境污染问题和易爆的问题，具有含氟尾气处理效果好的有益效果；

(2)本发明的含氟尾气处理装置结构简单、易操作、成本低，含氟尾气处理过程不会引入其他杂质和污染物，不会产生废气污染等，具有良好的经济效益和环境效益。

(3)本发明的含氟尾气的处理方法包括熔硫反应、热解和水洗三个步骤，第一步将含氟尾气中的氟气和氟化物转化成S₂F₁₀和SF₆，第二步将第一步反应剩余的氟气与S₂F₁₀进行热解生成SF₆，最后将可溶于水的SF₆与含氟尾气含有的HF气体进行水洗，具有操作简单、含氟尾气处理效果好的有益效果。

附图说明

图1是本发明实施例的含氟尾气处理装置的结构图。

标号说明：