氣態(tài)污染物凈化

含氟廢氣凈化含氟廢氣凈化工程案例學(xué)習(xí)要求掌握含氟廢氣凈化方法-濕法凈化法了解含氟廢氣凈化工程案例含氟廢氣的凈化

濕法凈化法濕法凈化技術(shù)采用水、堿性溶液或某些鹽類溶液來(lái)吸收含氟廢氣中氟化物，從而達(dá)到凈化回收的目的。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是凈化設(shè)備體積小，易實(shí)現(xiàn)，凈化工藝過(guò)程可連續(xù)操作和回收各種氟化物，凈化效率高、效果好。其缺點(diǎn)是會(huì)造成二次污染，在寒冷地區(qū)需保溫措施。常用的兩種方法介紹如下：含氟廢氣的凈化

（1）水吸收法1）凈化原理由于HF和SiF4都極易溶于水，多數(shù)情況下采用水吸收法來(lái)凈化含氟氣體。氟化氫溶于水生成氫氟酸，四氟化硅用水吸收成為一定濃度的氟硅酸H2SiF6和硅膠H2SiO3，H2SiF6與工業(yè)食鹽反應(yīng)后，可以副產(chǎn)氟硅酸鈉，主要的化學(xué)方程式如下：SiF4+3H2O=2H2SiF6+H2SiO3↓2HF+SiF4=H2SiF62H2SiF6+2NaCl=Na2SiF6+2HCl含氟廢氣的凈化

2）工藝流程國(guó)內(nèi)通常采用的脫氟流程多為二級(jí)吸收，根據(jù)使用的設(shè)備不同，分為一室一器、一室一塔、一室一旋、二室一塔、三塔等。這里的“室”是指拔水輪吸收室，一般用作一級(jí)吸收，其優(yōu)點(diǎn)是不易堵塞，清理方便，但脫氟效率不高。“器”是指文丘里吸收器，“塔”是指湍球塔、噴淋塔、噴杯塔、旋流板塔等，脫氟效率可達(dá)98%以上。（1）水吸收法含氟廢氣的凈化

磷肥生產(chǎn)中，含氟廢氣的凈化工藝流程因磷肥品種、生產(chǎn)方式、含氟廢氣的溫度、氣量、含氟量的不同而有所不同。普鈣廠排含氟廢氣與高爐法鈣鎂磷肥廠排含氟廢氣相比，含氟量高（約28～32g/m3），溫度低（約為75℃～80℃），粉塵少，一般水吸收前不設(shè)除塵裝置，下圖為普鈣廠一室一旋脫氟流程，該流程分三個(gè)吸收段，各自循環(huán)，因而獲得較高濃度的氟硅酸產(chǎn)品。含氟廢氣的凈化

圖3

普鈣廠一室一旋脫氟工藝流程1—吸收法；2—旋流板塔；3，4—泵；5—貯水槽含氟廢氣的凈化

圖4

高爐法鈣鎂磷肥廠除塵脫氟流程1—除塵器；2—噴射吸收器；3—脫水器；4—熱風(fēng)爐；5—煙囪含氟廢氣的凈化（2）堿液吸收法堿液吸收法是采用堿性物質(zhì)NaOH、Na2CO3、氨水等吸收劑來(lái)脫除含氟尾氣中的氟，同時(shí)得到副產(chǎn)品冰晶石。最常用的堿性物質(zhì)是Na2CO3，也可以使用石灰乳作吸收劑，二者的使用有所區(qū)別。含氟廢氣的凈化

1）Na2CO3吸收法電解鋁廠廢氣通過(guò)除塵后，送入吸收塔底部，與濃度為20~30g/L的Na2CO3溶液在塔內(nèi)逆流接觸，煙氣中的HF與堿反應(yīng)生成NaF，吸收脫氟后的氣體經(jīng)除霧后排空。主要反應(yīng)方程式如下：HF+Na2CO3=NaF+NaHCO32HF+Na2CO3=2NaF+CO2↑+H2O

在循環(huán)吸收過(guò)程中，當(dāng)溶液中的NaF濃度達(dá)到25g/L后，再加入定量的偏鋁酸鈉溶液即制得冰晶石，反應(yīng)式如下：6NF+4NaHCO3+NaAlO2=Na3AlF6+4Na2CO3+2H2O6NaF+2CO2+NaAlO2=Na3AlF6+2Na2CO3

（2）堿液吸收法含氟廢氣的凈化

2）石灰乳吸收法用石灰乳作吸收劑凈化含氟廢氣生成CaF2等廢渣，可以經(jīng)過(guò)濾、干燥后送去作橡膠或塑料的填料，主要反應(yīng)式如下：3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2↓2H2SiF6+3Ca(OH)2=3CaF2↓+SiO2↓+4H2O2HF+Ca(OH)2=CaF2↓+2H2O該方法適用于排氣量小，廢氣中含氟量低，回收氟有困難的企業(yè)，如搪瓷廠、玻璃馬賽克廠、水泥廠等。（2）堿液吸收法含氟廢氣的凈化工程案例

以某個(gè)典型含氟廢氣處理實(shí)際工程為例，完成如下學(xué)習(xí)型工作任務(wù)：1、項(xiàng)目概況2、煙氣特點(diǎn)3、處理要求4、主要工藝流程及技術(shù)參數(shù)5、主要設(shè)備選型及日常運(yùn)行、維護(hù)、管理方法氣態(tài)污染物凈化

含氟廢氣凈化含氟廢氣來(lái)源、危害及處理工藝學(xué)習(xí)要求充分理解含氟廢氣的來(lái)源和危害掌握含氟廢氣凈化方法-干法吸附法本次課學(xué)習(xí)內(nèi)容含氟廢氣的來(lái)源含氟廢氣的危害

含氟廢氣的來(lái)源

含氟廢氣通常是指含有氣態(tài)HF和SiF4的廢氣，主要來(lái)源于冶金工業(yè)的鋁電解和煉鋼過(guò)程，化學(xué)工業(yè)的磷肥生產(chǎn)，建材行業(yè)的陶瓷、玻璃、水泥、磚瓦等生產(chǎn)過(guò)程。氮氧化物的危害

氟是人體需要的微量元素之一，有助于身體正常代謝；但氟是限量元素，攝人過(guò)多將對(duì)人體有害，甚至產(chǎn)生毒性反應(yīng)引起病變。

吸入氣態(tài)氟化物卻對(duì)人體有害，雖然生產(chǎn)性含氟廢氣的排放量不及含硫(SOx)含硝（NOx）廢氣的排放量大，但氟污染的毒性卻較大。因?yàn)镠F是具有強(qiáng)刺激性氣味和強(qiáng)腐蝕性的有毒氣體，SiF4是窒息性氣體，它們對(duì)人的危害要比SO2氣體大20倍左右；而氟對(duì)人的危害比HF更嚴(yán)重，低濃度吸入即會(huì)引起呼吸道疾病。含氟廢氣的危害

含氟廢氣對(duì)人體的危害，有直接性感官刺激傷害，還有體內(nèi)的積累性毒害，如侵入人體的氟約有50%在牙齒、骨骼中沉積。高濃度含氟氣體對(duì)人的呼吸道和眼睛黏膜有刺激損傷作用，嚴(yán)重時(shí)可引起支氣管炎、肺炎、肺水腫，發(fā)生嘔吐、腹痛、腹瀉等胃腸道疾患或中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒癥狀，甚至使人窒息死亡。生產(chǎn)性氟及其化合物對(duì)從業(yè)者所致氟病，已列入中國(guó)“職業(yè)病目錄”，屬于法定的56種職業(yè)中毒疾患之一。因此，國(guó)家對(duì)職業(yè)接觸氟及氟化物有限制性規(guī)定。含氟廢氣的危害

另外，含氟廢氣的擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移，包括夾雜在酸雨中的沉降，能形成對(duì)大氣、水體、土壤的污染以及對(duì)建筑物、設(shè)備的腐蝕和臭氧層的破壞等。含氟廢氣的凈化

含氟廢氣的凈化方法主要有濕法吸收和干法吸附。根據(jù)吸收劑的不同又將吸收凈化法分為水吸收法和堿液吸收法。

吸附凈化法是將含氟廢氣通過(guò)裝填固體吸附劑的吸附裝置，將氫化氫吸附，從而達(dá)到除氟的目的。可采用工業(yè)氧化鋁、氧化鈣、氫氧化鈣等作吸附劑。凈化鋁電解廠煙氣常采用的吸附劑是工業(yè)氧化鋁。含氟廢氣的凈化

（1）凈化原理氟化鋁對(duì)HF的吸附主要是化學(xué)吸附，同時(shí)伴有物理吸附，吸附的結(jié)果是在氧化鋁表面上生成表面化合物——氟化鋁，具體過(guò)程包括以下幾個(gè)方面：1）HF在氣相中的擴(kuò)散；2）擴(kuò)散的HF通過(guò)氧化鋁表面的氣膜到達(dá)其表面；3）HF被吸附在氧化鋁表面上；4）被吸附的HF與氧化鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成表面化合物（AlF3）。Al1O3+6HF=2AlF3+3H2O干法吸附法含氟廢氣的凈化

（2）氧化鋁的性質(zhì)對(duì)吸附的影響1）氧化鋁晶型對(duì)吸附容量有很大影響，

γ型氧化鋁的吸附容量大；2）氧化鋁的比表面積越大，吸附容量也越大；3）氧化鋁濕度大小直接影響吸附凈化能力。干法吸附法含氟廢氣的凈化

（3）工藝流程吸附凈化流程有輸送吸附工藝和沸騰床吸附工藝等。1）輸送床吸附凈化流程輸送床吸附凈化流程見(jiàn)下圖。來(lái)自鋁電解槽的含HF煙氣通過(guò)管道進(jìn)入輸送床后加入的氧化鋁粉末相混合。在管道中的高速氣流帶動(dòng)下，氧化鋁粉末高度分散，與HF充分接觸，在很短時(shí)間內(nèi)完成吸附過(guò)程，再經(jīng)袋式過(guò)濾器分離干凈；分離出來(lái)的氧化鋁既可輸入加料器進(jìn)行循環(huán)吸附，也可返回鋁電解槽。此法流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，便于管理。凈化效率可達(dá)95%～98%，系統(tǒng)的總壓降約為2.5～3kPa。干法吸附法含氟廢氣的凈化

含氟廢氣