[发明专利]一种含氟尾气中四氟化硅的洗涤处理系统

说明书

本发明提供一种含氟尾气中四氟化硅的洗涤处理系统，包括两套相互连通的洗涤吸收装置；每一套洗涤吸收装置包括相互连通的洗涤器和氟吸收塔，前一洗涤吸收装置的氟吸收塔连通后一洗涤吸收装置的洗涤器，前一洗涤吸收装置的洗涤器的进气口与含氟尾气进气管连通，后一洗涤吸收装置的氟吸收塔的出气口与净化尾气出气管连通；所述洗涤器和氟吸收塔均设置有洗涤液循环回路；前一洗涤吸收装置中的洗涤器的洗涤液循环回路上连接成品氟硅酸出液管用于排出氟硅酸，后一洗涤吸收装置中的氟吸收塔的洗涤液循环回路上设置有第一洗涤液补液管用于外界输入洗涤液；两洗涤吸收装置之间以及每一洗涤吸收装置的洗涤器和氟吸收塔之间均通过补液管网相互连通进行洗涤液补液。

技术领域

本发明涉及一种含氟尾气中四氟化硅的洗涤处理系统，属于尾气处理技术领域。

背景技术

在湿法磷酸生产及磷酸浓缩过程中，由于使用的磷矿中含有氟元素，反应过程中会产生大量含氟化合物，其中四氟化硅含量较高并以气体的形态逸出进入尾气洗涤系统，为主要的环境污染物，为了减少环境污染和达到综合利用的目的，必须对其加以回收利用。

四氟化硅又名氟化硅，分子式为SiF₄，是一种无色、有毒、有刺激性臭味的气体，易潮解，在潮湿的空气中可产生浓烟雾，人体吸入后可以引起头痛、恶心及不同程度的麻醉作用，对眼、皮肤、粘膜和呼吸道有严重损害并且腐蚀作用强，高浓度吸入者可致肺炎、肺水肿，严重中毒可引起呼吸麻痹而死亡。现在大大小小的化工类厂家不管其设备多么先进总是会排放大量的工业废气，其中主要废气有CO、NO_X、H₂S、HF、SiF₄等，由于工业尾气净化四氟化硅的相关研究较少，因此脱除四氟化硅对工业废气的净化具有深远的意义。

目前，已见报道的磷酸生产及磷酸浓缩过程中尾气洗涤吸收工艺有水洗法、石灰水洗法、生石灰粉和活性炭干法处理含氟尾气；其中水洗法工艺较为简单，技术成熟且应用较为广泛，湿法磷酸车间多采用“一氟洗涤吸收塔+二氟洗涤吸收塔”二级逆流洗涤模式，利用该洗涤模式处理四氟化硅含量高的尾气存在以下几点问题：其一，该洗涤模式存在无法外排的H₂SiF₆溶液连续循环洗涤吸收含氟尾气后容易在氟吸收系统中产生氟硅酸盐、硅胶等结垢，造成系统设备堵塞的问题；其二，随着H₂SiF₆溶液浓度的逐渐提高，气液传质速度降低，导致尾气洗涤吸收效果较差，使尾气排放指标(颗粒物排放浓度、颗粒物排放速率、氟化物排放浓度及氟化物排放速率)通常无法满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准限值要求；其三，四氟化硅被水吸收生成低浓度的氟硅酸，低浓度的H₂SiF₆直接生产Na₂SiF₆或无水HF技术难度较大且生产成本较高。

综上所述，对于半水、二水﹑半水-二水磷酸生产及磷酸浓缩闪蒸含氟尾气中的SiF₄而言，虽然可以被水吸收生成氟硅酸，但吸收效果受吸收温度、气体含氟浓度、洗涤液浓度、气液两相接触界面、吸收反应时间、气体流动状态和设备构造等诸多因素影响，因此，要得到较高浓度的氟硅酸又要有较高的吸收效率，需要采用多段逐级洗涤、吸收的处理工艺。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提供一种含氟尾气中四氟化硅的洗涤处理系统，该系统在现有的水洗处理含氟尾气的基础上设置多段逐级洗涤装置，能够增加洗涤吸收液及含氟尾气的浓度梯度及温差，实现利用更少的洗涤液得到浓度更高的成品氟硅酸，同时提高尾气净化效率。

本发明的技术方案如下：