DE1085506B

DE1085506B - Verfahren zum Auswaschen des Fluorgehaltes von Roestgasen

Info

Publication number: DE1085506B
Application number: DEP21550A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerd Petersen
Original assignee: GERD PETERSEN DR ING
Current assignee: GERD PETERSEN DR ING
Priority date: 1958-10-18
Filing date: 1958-10-18
Publication date: 1960-07-21

Description

Verfahren zum Auswaschen des Fluorgehaltes von Röstgasen Bei der Erzeugung von Schwefelsäure aus schwefeldioxydhaltigen Gasen ist eine Entfernung des Fluorgehaltes der Gase erforderlich. Ein solcher Fluorgehalt tritt auf, wenn die S O2-Gase durch Röstung von fluorhaltigen, sulfidischen Erzen gewonnen werden.
Es ist bekannt, daß der Fluorgehalt bei einer Gaswäsche von der Waschflüssigkeit aufgenommen wird, wenn zum Waschen eine Säure von nicht zu hoher Konzentration und Temperatur verwendet wird. Es ist auch bekannt, die Säurekonzentration in einem ersten Waschturm hoch zu halten und die Fluorwäsche in einem nachgeschalteten besonderen Waschturm vorzunehmen. Für diesen Fluorturm wird ein getrennter Berieselungskreislauf verwendet. Da die Waschflüssigkeit im Kreislauf geführt werden muß, um höhere 5 O2-Verluste zu vermeiden, sammelt sich Flußsäure bzw. Kieselfiuorwasserstoffsäure an. Falls die Wände und die Füllung des Turmes, in dem die Fluorwäsche vorgenommen wird, aus kieselsäurehaltigem, keramischem Material bestehen, wird dieses Material angegriffen. Es ist daher z. B. bekannt, einen Turm mit Kohlenstoffsteinauskleidung zu verwenden und ihn mit einer Silikatfüllung zu versehen. Die Silikatfüllung wird in gewissen Zeitabständen erneuert. Durch Reaktion mit der Silikatfüllung wird die freie Flußsäure laufend in Kieselfluorwasserstoffsäure umgewandelt. Ferner ist es bekannt, die Behandlung der Waschflüssigkeit mit dem silikathaltigen Material außerhalb des Turmes in einem besonderen Behälter vorzunehmen, durch den die Kreislaufsäure hindurchfließt.
Nach einem durch die britische Patentschrift 669518 bekanntgemachten Verfahren werden die flucrhaltigen Gase durch ein Bett aus Brocken von Magnesiumsilikat geleitet. Dabei werden die im Gas vorhandenen Fluorverbindungen zu Mg Si F6 umgesetzt. Falls dabei gleichzeitig Wasser durch das Bett rieselt, wird das gebildete Mg Si F6 von der Berieselungsflüssigkeit aufgelöst. Dieses Verfahren wird insbesondere für die Behandlung von Abgasen der Superphosphatfabrikation empfohlen.
Bei der Röstgasreinigung liegen andere Verhältnisse vor. Der Staubgehalt der Gase ist wesentlich höher; außerdem haben die Gase meist eine hohe Temperatur und müssen gereinigt und gekühlt werden.
Aus diesen Gründen verwendet man in Waschtürmen für Röstgase eine starke Flüssigkeitsberieselung. Die im folgenden beschriebene Erfindung ermöglicht es, die Waschung der Gase sowohl den Erfordernissen der Entstaubung und Kühlung anzupassen als auch außerdem den Fluorgehalt praktisch restlos aus den Gasen auf einfache Weise zu entfernen.
Erfindungsgemäß kann die Auswaschung in Reaktionsräumen aus normalem keramischem Material erfolgen. Es ist nicht notwendig, eine Kohlenstoff steinauskleidung vorzusehen, und außerdem können Füllringe oder andere keramische Körper hoher Wirksamkeit verwendet werden ohne die Notwendigkeit einer Auswechslung derselben in gewissen Zeitabständen entsprechend dem Flußsäureangriff.
Die üblichen säurefesten, kieselsäurehaltigen, keramischen Füllkörper sind billiger und können dank der größeren Druckfestigkeit in höheren Schüttungen verwendet werden als z. B. Füllkörper aus Kohlenstoff.
Es wurde gefunden, daß die Absorption des Fluors durch die Waschflüssigkeit wesentlich verbessert werden kann und daß jeder Angriff auf das keramische Material des Turmes vermieden wird, wenn man der Waschflüssigkeit in regelbaren Mengen kieselsäurehaltige Substanzen zusetzt, die sich in der Waschflüssigkeit lösen oder in ihr ein Kolloid oder eine feine Suspension von Kieselsäure bilden, so daß in der Waschflüssigkeit ein höherer Kieselsäuregehalt aufrechterhalten wird, als einem Molverhältnis von Si : F 1: 6 entspricht. Ein Teil der Waschflüssigkeit wird bei dem Verfahren kontinuierlich oder absatzweise aus dem Waschkreislauf ahgezogen. Als kieselsäurehaltiges Material hat sich besonders Wasserglaslösung bewährt. Wenn man aber eine Verunreinigung der Waschflüssigkeit durch den Alkaligehalt des Wasserglases vermeiden will, kann man an Stelle von Wasserglas auch feinteilige, Kieselsäure enthaltende Substanzen in trockener Form oder als Aufschlämmung zusetzen. Es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, das Zusatzmittel weitgehend zu verdünnen, um eine möglichst gute Verteilung in der Waschflüssigkeit zu erzielen. Die Verdünnung soll so stark sein, daß im Zusatzmittel weniger als 0,5 ovo Si 02 enthalten ist. Die Bemessung der zuzusetzenden Kieselsäuremenge kann aus dem Fluorwasserstoff- und dem Siliziumtetrafluoridgehalt der Röstgase errechnet werden. Es hat sich gezeigt, daß es notwendig ist, mindestens so viel kieselsäurehaltiges Material zuzusetzen, daß in der Waschflüssigkeit ein Molverhältnis Si:F von 1 : 6 niemals im Sinne eines höheren Fluorgehaltes iiberschritten wird. Vorzugsweise soll jedoch mehr Kieselsäure angewendet werden als 1: 4. Die Mengenangabe bezieht sich auf die Summe des Siliziumgehaltes aller in der Waschflüssigkeit enthaltenen gelösten oder suspendierten kieselsäurehaltigen Verbindungen. Es ist auch möglich, durch einfache analytische Mittel festzustellen, ob der Waschflüssigkeit mehr oder weniger Kieselsäure zugesetzt werden muß. Man kann z. B.
Glasstücke in die Waschflüssigkeit einhängen und erkennt dann an einem Angriff der blanken Glasoberfläche sofort, daß zu wenig Kieselsäure zugesetzt wurde.
Die Vorteile des Verfahrens beschränken sich nicht auf die Vermeidung eines kostspieligen kieselsäurefesten Konstruktionsmaterials. Es zeigt sich nämlich, daß durch das neue Verfahren die Auswaschung auch bei höheren Temperaturen und bei höherer Säure konzentration möglich ist, als dies bisher der Fall war. Die gleichmäßige Verteilung von Kieselsäure in der Waschflüssigkeit scheint die Fluorabsorption begieriger zu gestalten. Dadurch ist es auch möglich, den Waschturm als solchen wesentlich kleiner zu dimensionieren als bisher. Außerdem hat sich gezeigt, daß die Gefahr einer Verstopfung im Säurekreislauf durch das neue Verfahren vermindert wurde. Verstopfungen haben ihre Ursache in der Ansammlung von zersetztem, abgespültem keramischem Material, das sich mit gallertartiger Kieselsäure zusammenballt.
Daß diese unerwünschte Erscheinung im neuen Verfahren nicht beobachtet wurde, dürfte daran liegen, daß bei den älteren Verfahren aus dem keramischen Material mehr Kieselsäure weggeschwemmt wurde, als zur Bindung der Flußsäure erforderlich ist. Hingegen ermöglicht die Erfindung, die Waschflüssigkeit immer homogen zu halten, wodurch an allen Stellen eine gleichmäßige Kieselsäurekonzentration erreicht wird.

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Verfahren zum Auswaschen des Fluorgehaltes aus 5 02-haltigen Gasen mittels im Kreislauf geführter Waschflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeit solche Mengen kieselsäurehaltiger Substanzen zugesetzt werden, die sich in der Waschflüssigkeit lösen oder in ihr ein Kolloid oder eine feineSuspension von Kieselsäure oder kieselsäurehaltigen Teilchen bilden, daß in der Waschflüssigkeit ein höherer Kieselsäuregehalt aufrechterhalten wird, als einem Molverhältnis von Si : F 1: 6 entspricht, und daß ein Teil der Waschflüssigkeit kontinuierlich oder absatzweise aus dem Kreislauf abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Waschflüssigkeit eine wäßrige Lösung von Alkalisilikaten, besonders von technischem Wasserglas, verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der Waschflüssigkeit feinteilige Kieselsäure oder kieselsäurehaltige Substanzen in trockener Form oder als Aufschlämmung zusetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Waschflüssigkeit stark verdünnte kieselsäurehaltige Lösungen oder Aufschlämmungen anwendet, vorzugsweise mit einem Gehalt von weniger als 0,5 0/o, bezogen auf Ski 02.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Menge der zugesetzten Kieselsäure so bemißt, daß in der Waschflüssigkeit ein höherer Kieselsäuregehalt aufrechterhalten wird, als einem Molverhältnis von Si:F = 1: 4 entspricht. ~~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 024 065; britische Patentschrift Nr. 669 518.