CN114768476A - 无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法 - Google Patents
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Abstract
一种无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法包括在卸渣口的正上方设置烟气罩，利用负压使烟气通过烟气罩从一级洗涤塔的下方进入一级洗涤塔中；用循环水对一级洗涤塔中的烟气进行洗涤，使烟气中的部分可溶性气体和粉尘被循环水吸收，该循环水通过第一循环水池收容；利用负压将一级洗涤塔清洗后的烟气从二级洗涤塔的下方通入二级洗涤塔中；用循环水对二级洗涤塔中的烟气进行洗涤，进一步使烟气中的可溶性气体和粉尘被循环水吸收，该循环水通过第二循环水池收容；利用负压将二级洗涤塔清洗后的烟气从精洗塔的下方通入精洗塔中；用石灰乳对精洗塔中的烟气进行洗涤，进一步使烟气中的酸性气体被石灰乳吸收。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法。
背景技术
制取无水氟化氢的尾渣主要成分为硫酸钙，尾渣从渣库的卸渣口排出。卸渣过程中，存在漂浮粉尘和挥发性烟气，烟气中含有大量氟化氢气体，吸潮或遇水后具有强腐蚀性，危害工作人员的健康，污染环境。酸性气体通常需要用碱液吸收，一般是氢氧化钠溶液，但是氟化氢与氢氧化钠反应生成的氟化钠极易溶于水，导致废水中的氟离子超标。并且氟化钠溶液还容易发生水解，产生氢氟酸，从而腐蚀管路等。
为了除去废水中的氟离子，申请号为201910041562.3，名称为“无水氟化氢生产工艺尾气吸收方法及装置”公开的技术方案为：采用工业液碱或NaOH配置碱液为第一吸收液，将第一吸收液送至尾气吸收装置对尾气中氧硫化物进行吸收，对吸收后的废碱液采用石灰乳为第二吸收液以再生第一吸收液废液，再生后的第一吸收液返回尾气吸收装置继续循环使用，通过设置压滤机对滤渣的压滤后回收，将滤液返回循环***。该方案先通过氢氧化钠溶液吸收，再通过石灰乳对氟化钠进行置换，置换后产物为氢氧化钠和氟化钙。即氢氧化钠溶液是反复循环使用的。但是，洗涤液在使用一段时间后，里面的可溶性杂质非常多，需要更换洗涤液。由于洗涤液中含有大量的氢氧化钠溶液，处理时需要消耗非常多的酸，同时，钠离子还没办法除去，长此以往，会消耗大量的氢氧化钠溶液和酸溶液，提高废水的处理成本。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种节能、高效、低成本的无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法。
一种无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法包括以下步骤：
步骤S001，在卸渣口的正上方设置烟气罩，利用负压使烟气通过烟气罩从一级洗涤塔的下方进入一级洗涤塔中；
步骤S002，以喷淋的方式，用循环水对一级洗涤塔中的烟气进行洗涤，使烟气中的部分可溶性气体和粉尘被循环水吸收，该循环水通过第一循环水池收容；
步骤S003，利用负压将一级洗涤塔清洗后的烟气从二级洗涤塔的下方通入二级洗涤塔中；
步骤S004，以喷淋的方式，用循环水对二级洗涤塔中的烟气进行洗涤，进一步使烟气中的可溶性气体和粉尘被循环水吸收，该循环水通过第二循环水池收容；
步骤S005，利用负压将二级洗涤塔清洗后的烟气从精洗塔的下方通入精洗塔中；
步骤S006，以喷淋的方式，用石灰乳对精洗塔中的烟气进行洗涤，进一步使烟气中的酸性气体被石灰乳吸收，石灰乳盛放在碱液池中，石灰乳在喷淋后流入碱液池中循环使用。
优选的，所述第二循环水池、碱液池设有溢流口，碱液池中的碱液溢流进入第二循环水池中并与第二循环水池中的水混合作为二级洗涤塔的喷淋用水；第二循环水池中的水溢流进入第一循环水池中并与第一循环水池中的水混合作为一级洗涤塔的喷淋用水。
优选的，在步骤S001中，在一级洗涤塔的烟气进口处对烟气进行扰动使烟气形成自由射流，使烟气与纳米水雾充分接触。
优选的，在步骤S002中，当第一循环水池中的水的PH值小于3时，第一循环水池进行换水，排出的含有氢氟酸的喷淋用水先进行过滤，再进行回收并作为生产无水氟化氢的原料使用。
优选的，进入一级洗涤塔、二级洗涤塔以及精洗塔的烟气的流速为15～60m/s，喷淋密度为20~110m3/h。
优选的，无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法还包括以下步骤：
步骤S007，定期将碱液池中的沉淀进行收集浓缩，浓缩后的泥渣进行过滤，滤饼加工成氟化钙产品，滤液倒入碱液池中使用。
优选的，所述二级洗涤塔、精洗塔的上端设有折流板，以去除经过喷淋洗涤后的烟气中的水雾。
有益效果：本发明的无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法先通过一级洗涤塔和二级洗涤塔的水洗，能够将烟气中的大量粉尘和氟化氢气体除去，同时，循环水在多次洗涤后，水内的氢氟酸浓度得到提高，可回收用于制备无水氟化氢气体。与现有技术相比，在除烟气的同时，能够有效利用烟气中的氟化氢气体。为了更好的保护环境，进一步降低烟气中的氟化氢含量，在三级洗涤塔中采用石灰乳洗涤烟气，由于此时烟气中的氟化氢含量较少，使用的石灰乳也较少，与现有技术相比，减少了碱液的使用，更加的节能。同时，产生的沉淀主要为氟化钙，在进行浓缩过滤后，可作为工业原材料使用。整个过程，与现有技术相比，不引入新的杂质，例如钠离子，同时，相比于直接使用氢氧化钠溶液除杂，三级洗涤使烟气与洗涤液的接触时间大大提高，烟气的净化更加彻底，由于吸收烟气后产生了氢氟酸，产生的废液大大减少，节省了水的使用，降低了废液处理成本。
具体实施方式
下面将结合实施例对本方案予以详细说明。
一种无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法包括以下步骤：
步骤S001，在卸渣口的正上方设置烟气罩，利用负压使烟气通过烟气罩从一级洗涤塔的下方进入一级洗涤塔中；
步骤S002，以喷淋的方式，用循环水对一级洗涤塔中的烟气进行洗涤，使烟气中的部分可溶性气体和粉尘被循环水吸收，该循环水通过第一循环水池收容；
步骤S003，利用负压将一级洗涤塔清洗后的烟气从二级洗涤塔的下方通入二级洗涤塔中；
步骤S004，以喷淋的方式，用循环水对二级洗涤塔中的烟气进行洗涤，进一步使烟气中的可溶性气体和粉尘被循环水吸收，该循环水通过第二循环水池收容；
步骤S005，利用负压将二级洗涤塔清洗后的烟气从精洗塔的下方通入精洗塔中；
步骤S006，以喷淋的方式，用石灰乳对精洗塔中的烟气进行洗涤，进一步使烟气中的酸性气体被石灰乳吸收，石灰乳盛放在碱液池中，石灰乳在喷淋后流入碱液池中循环使用。
在一较佳实施方式中，负压通过设置风机实现，具体的，在精洗塔的出气管道上设置负压风机，在负压风机的带动下，气体从卸料口沿着烟气罩、一级洗涤塔、二级洗涤塔、精洗塔被逐级净化。负压风机可设置两台，一台使用，一台备用。烟气在经过一级洗涤塔前的浓度最大，通过一级洗涤塔的吸附，烟气中的大部分氟化氢气体可被循环水吸收，循环水在多次吸收氟化氢气体后，水中的氟化氢浓度逐渐提高。由于氟化氢有很强的挥发性，水中的氟化氢浓度提高后吸收氟化氢气体的能力下降。因此，多次吸收后，需要将循环水全部排出。由于烟气是生产无水氟化氢的产物，排出的循环水在经过精馏后就能够产生无水氟化氢。又因为烟气中含有粉尘，循环水在多次使用后，会在第一循环水池的底部形成沉淀，在排水过程中也会将该沉淀一起排出去。为了不影响后续的精馏，先要对排出去的循环水进行真空过滤。
进一步的，所述第二循环水池、碱液池设有溢流口，碱液池中的碱液溢流进入第二循环水池中并与第二循环水池中的水混合作为二级洗涤塔的喷淋用水；第二循环水池中的水溢流进入第一循环水池中并与第一循环水池中的水混合作为一级洗涤塔的喷淋用水。
通过溢流的方式能够使洗涤液被高效使用。例如，碱液池中的碱液在经过多次喷淋洗涤后，与烟气中的氟化氢反应生成氟化钙和水，从而使碱液池中的PH值逐渐下降，PH值下降后的碱液无法高效吸收精洗塔中的烟气，但是溢流到第二循环水箱后可以吸收二级洗涤塔内的烟气。由于进入二级洗涤塔内的烟气中的氟化氢的含量已经有了显著的降低，少量氢氧化钙的加入，能够提高对烟气的清洗程度，使流经二级洗涤塔后的烟气的氟化氢含量更少。同样，随着第二循环水池内的PH值的下降，无法高效吸收二级洗涤塔内的烟气，在溢流至第一循环水池后，能够作为第一循环水池内的补充水，一方面提高第一循环水池内的PH，提高一级洗涤塔内的循环水的洗涤次数，另一方面也能够补充烟气及蒸发流失的部分水。
本发明的第一循环水池内的循环水主要起到回收氟化氢的作用，减少氟化氢气体的浪费，同时也能明显降低烟气中氟化氢的含量。一级洗涤塔内烟气中的氟化氢的含量较高，烟气的流速较快，且一级洗涤塔内的循环水的PH值较低，对氟化氢的吸收能力有限。而二级洗涤塔内的循环水的PH值较高，对氟化氢气体的吸收能力有明显的提高，因此能够进一步吸收烟气中的氟化氢气体。从二级洗涤塔排出的烟气的氟化氢气体含量明显降低，通过水的吸附无法使烟气达到排放要求。精洗塔的主要作用是吸收烟气中的微量氟化氢，使氟化氢的含量达到排放标准。进入精洗塔内的烟气基本已无法通过水进行吸收，而精洗塔中的石灰乳能够有效对烟气中微量的氟化氢气体进行吸收。同时，另一个角度，微量的氟化氢气体也明显降低了碱液的消耗，使整个工艺的烟气处理成本得到降低。
较佳的，循环水以及碱液的动力来源为水泵。
进一步的，在步骤S001中，一级洗涤塔的烟气进口处对烟气进行扰动使烟气形成自由射流，由于射流边界于周围介质间的流动量交换，使含尘烟气能够跟水雾不断融合。周围烟气不断被卷入，射流量不断扩大，以此来诱导及搅拌周围大量烟气进入塔内，达到设备运行整体微动力状态，并使酸雾充分与纳米水雾结合变大，经过洗涤塔旋流喷淋洗涤后，大量的酸气被冲洗下来收集进入循环池。
进一步的，在步骤S002中，当第一循环水池中的水的PH值小于3时，第一循环水池进行换水，排出的含有氢氟酸的喷淋用水先进行过滤，再进行回收并作为生产无水氟化氢的原料使用。
进一步的，进入一级洗涤塔、二级洗涤塔以及精洗塔的烟气的流速为15～60m/s，喷淋密度为20~110m3/h。
进一步的，无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法还包括以下步骤：
步骤S007，定期将碱液池中的沉淀进行收集浓缩，浓缩后的泥渣进行过滤，滤饼加工成氟化钙产品，滤液倒入碱液池中使用。
在一较佳实施方式中，所述二级洗涤塔、精洗塔的上端设有折流板，以去除经过喷淋洗涤后的烟气中的水雾。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S001，在卸渣口的正上方设置烟气罩，利用负压使烟气通过烟气罩从一级洗涤塔的下方进入一级洗涤塔中；
步骤S002，以喷淋的方式，用循环水对一级洗涤塔中的烟气进行洗涤，使烟气中的部分可溶性气体和粉尘被循环水吸收，该循环水通过第一循环水池收容；
步骤S003，利用负压将一级洗涤塔清洗后的烟气从二级洗涤塔的下方通入二级洗涤塔中；
步骤S004，以喷淋的方式，用循环水对二级洗涤塔中的烟气进行洗涤，进一步使烟气中的可溶性气体和粉尘被循环水吸收，该循环水通过第二循环水池收容；
步骤S005，利用负压将二级洗涤塔清洗后的烟气从精洗塔的下方通入精洗塔中；
步骤S006，以喷淋的方式，用石灰乳对精洗塔中的烟气进行洗涤，进一步使烟气中的酸性气体被石灰乳吸收，石灰乳盛放在碱液池中，石灰乳在喷淋后流入碱液池中循环使用。
2.如权利要求1所述的无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法，其特征在于：所述第二循环水池、碱液池设有溢流口，碱液池中的碱液溢流进入第二循环水池中并与第二循环水池中的水混合作为二级洗涤塔的喷淋用水；第二循环水池中的水溢流进入第一循环水池中并与第一循环水池中的水混合作为一级洗涤塔的喷淋用水。
3.如权利要求1所述的无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法，其特征在于：在步骤S001中，在一级洗涤塔的烟气进口处对烟气进行扰动使烟气形成自由射流，使烟气与纳米水雾充分接触。
4.如权利要求1所述的无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法，其特征在于：在步骤S002中，当第一循环水池中的水的PH值小于3时，第一循环水池进行换水，排出的含有氢氟酸的喷淋用水先进行过滤，再进行回收并作为生产无水氟化氢的原料使用。
5.如权利要求1所述的无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法，其特征在于：进入一级洗涤塔、二级洗涤塔以及精洗塔的烟气的流速为15～60m/s，喷淋密度为20~110m3/h。
6.如权利要求1所述的无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法，其特征在于：无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法还包括以下步骤：
步骤S007，定期将碱液池中的沉淀进行收集浓缩，浓缩后的泥渣进行过滤，滤饼加工成氟化钙产品，滤液倒入碱液池中使用。
7.如权利要求1所述的无水氟化氢制取尾渣烟气粉尘综合治理方法，其特征在于：所述二级洗涤塔、精洗塔的上端设有折流板，以去除经过喷淋洗涤后的烟气中的水雾。
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