[发明专利]一种用于湿法磷酸的氟吸收系统

说明书

本发明提供了一种用于湿法磷酸的氟吸收系统，包括依次设置的文丘里洗涤装置、一级洗涤装置、管洗装置、二级洗涤装置和三级洗涤装置。本发明提供的一种用于湿法磷酸的氟吸收系统，含氟废气依次经过文丘里洗涤装置、一级洗涤装置、管洗装置、二级洗涤装置和三级洗涤装置的多级洗涤，且每级洗涤装置均设有循环池，文丘里循环池、一洗塔循环池中循环液不停抽出进第一板框过滤机和第二板框过滤机，移出氟吸收系统中硅胶沉淀，减少堵塞的频率；改变了中水补入路径，降低了尾气温度及循环液浓度，从而提高了氟硅酸的吸收效率。

技术领域

本发明涉及净化设备技术领域，尤其涉及一种用于湿法磷酸的氟吸收系统。

背景技术

在工业中磷酸的生产有湿法磷酸及热法磷酸两种。湿法磷酸主要以强酸(主要是硫酸，少数工艺用盐酸、硝酸)和磷矿石萃取反应，经过滤后制得，热法磷酸以黄磷为原料，经氧化，水化等反应而制取，热法工艺制取的磷酸纯度较高，但能耗较大，主要是生产高附加值和高纯度要求产品的原材料，湿法磷酸有一定的杂质含量，成本相对便宜，主要用于生产磷肥等，近几年来湿法磷酸净化技术大力发展后，也取代部分热法磷酸成为中端磷产品的原材料。我公司的主要产品磷酸一铵就是用湿法磷酸为原料生产的。

我公司湿法磷酸的主要生产原料是磷矿石、硫酸，我国磷矿石资源量约168亿吨，平均伴生有2％～4％的氟资源，在萃取磷酸的过程中会有7-8％左右的氟以气体(主要以SiF4、HF形式存在)形式释放出来,由于含氟气体对人体及自然环境将产生极大危害，工艺上通常配套洗涤、吸收装置，用水吸收含氟尾气生成氟硅酸加以回收，其w(H₂SiF₆)8％-18％，该装置及进出水的组成的系统，我们称之为湿法磷酸氟吸收系统。该系统的主要作用是处理磷酸萃取反应过程中产生的氟气，使之能达标排放，同时兼顾进出水及上下游水平衡。氟吸收过程中主要的化学反应方程式为：

3SiF₄+(n+2)H₂O→2H₂SiF₆+SiO₂·nH₂O↓

SiO₂+4HF＝SiF₄(气体)+2H₂O

HF过量时，SiO₂+6HF＝H₂SiF₆+2H₂O

当萃取体系温度越高时，SiF₄逸出量越大，形成的硅胶沉淀物就越多。不论是含氟气体还是含氟液体均有强烈的腐蚀性，用水吸收时还会产生硅胶沉淀，这种硅胶沉淀物为凝胶状或软纤维状，在系统内产生堵塞，同时在一般情况下，从反应槽逸出的含氟气体或多或少含有反应槽的萃取泡沫和料浆夹带，主要含钙、铁、铝和其他的离子化合物，与硅胶、氟硅酸等一起沉淀，堵塞气体管道和循环液管道，使循环量减小，吸收效果下降，给生产操作带来很大困难，也造成尾气不能稳定的达标排放，需频繁停车清理，无法保证开车的连续性，最终带来较大的环保风险和降低经济效益。国家对湿法磷酸尾气中总氟允许排放标准为9mg/m³。

在原始开车时，原有的尾气洗涤装置基本都能达标排放，但由于堵塞问题，许多所配套的尾气洗涤装置在运行一段时间后，排放的尾气就不能达到国家允许的总氟排放标准。必须停车后人工清理堵塞物，才能部分恢复其洗涤效果。洗涤装置运行时间短暂，清理时间又较长，费时费力、影响开车率、降低经济效益。而不进行清理的话，尾气排放超标、现场操作环境恶劣，既违反国家规定，又影响职工的身心健康，所以对氟吸收尾气洗涤系统进行改造是迫在眉睫的。