它可比PM25厉害多了

含氟废气治理技术

空气、阳光、水和食物,是人类生存的四大基本要素,近些年来,随着人们对于环境意识的增强,关于空气和环境的污染检测,关于食物和水的安全检测都在逐步完善和治理中。于是我们能明显感觉到天变蓝了,水变清了,空气中的PM2.5降低了。

对于空气的检测与其它的检测不同,不能直观的通过肉眼或触觉可以感受得到,所以我们只能靠一些指标的降低以及味道的消失来评判,其实空气的检测没有那么困难,因为在现代生产过程中,对于空气的污染除了灰尘类颗粒物之外,主要的污染成份是氟,含氟废气存在于每天每个工厂、单位、企业排放的废气之中,其中含量不多,造成的危害不同。今天为大家介绍的是冶金工业、化学工业及铸造业等生产过程中排放的含氟废气的治理技术。

含氟废气治理技术就是通过吸收、吸附等方法去除含氟废气。含氟废气指含有氟化氢和四氟化硅的气体,主要来源于工业生产过程;冶金工业的电解铝和炼钢过程;化学工业的磷肥和氟塑料生产;铸造业的化铁炉等都要排放大量的含氟废气。除此而外,搪瓷厂上釉、陶瓷厂以及砖瓦厂和玻璃厂在高温下烧制时,也有含氟废气排出。

背景

氟是最活泼的元素,能与硅、碳等多种元素化合,并能使多种化合物分解,形成氟化物。氟在大气中能与水蒸气迅速反应,生成氟化氢。氟化氢是无色、有强刺激性和腐蚀性的有毒气体,极易溶于水,形成氢氟酸。四氟化硅是无色窒息性气体,极易溶于水。

氟是人体的微量元素之一,但长期摄入过量的氟,会在体内积蓄,引起呼吸道疾病,使骨骼变异,甚至造成瘫痪。氟污染对动植物的危害很大,特别是对牲畜和部分农作物的影响尤为显著。

原理

净化含氟废气的主要方法有湿法吸收和干法吸附。目前,工业含氟废气多采用湿法吸收工艺,根据吸收剂不同又将吸收净化法分为水吸收法和碱吸收法。

干法净化处理,系用氧化铝直接吸附氟化氢,并得到含氟氧化铝。作为吸附剂的氧化铝是电解铝生产中的原料,吸附氟化氢后的含氟氧化铝又可直接用于铝电解生产,从而回收了废气中的氟。

湿法净化处理,系采用液体吸收方法。用液体洗涤含氟废气,可达到净化回收的目的,同时还可副产氟硅酸、冰晶石、氟硅酸钠及氟硅脲等。氟硅脲是氟硅酸与尿素的化合物,是防治小麦防锈病的较好农药。吸收氟化物的吸收剂可以采用水,也可以采用碱液、氨水和石灰乳等碱性物质。

治理技术

含氟废气主要指含氟化氯(HF)和四氟化硅(SiF4)的废气,主要来源于化工行业的磷肥、冶金行业的铝厂、建材行业的陶瓷、玻璃、水泥、砖瓦等生产过程。其中以电解铝和磷肥工业排放量最大。大量的研究证明,微量氟及其化合物也会对人类和动物的机体造成极严重的后果。

水吸收法

水吸收法就是用水作吸收剂来洗涤含氟废气,副产氟硅酸,继而生产氟硅酸钠,回收氟资源。水易得,比较经济,但对设备有腐蚀作用。就目前来看,水吸收法净化含氟废气主要应用于磷肥生产中。

由于SiF4和HF都极易溶于水,HF溶解于水生成氢氟酸,SiF4溶于水生成氟硅酸(H2SiF6)和硅胶(SiO2)。

由于磷肥品种、生产方法、含氟废气的温度、气量、含氟量的不同,净化的工艺流程和设备会有所不同。国内通常采用的脱氟流程多为二级吸收,根据使用的设备不同,分为一室一器、一室一塔、一室一旋、二室一等。这里“室”是指拨水轮吸收室,一般用作一级吸收,优点是不易造成硅胶堵塞,清理方便,但脱氟效率不高;“器”是指文丘里吸收器“塔”是指湍球塔或揣流板塔;“旋”是指旋流板塔。两者组合脱氟率达98%以上。

碱液吸收法

碱吸收法是采用碱性物质NaOH、Na2CO3、氨水等作为吸收剂来脱除含氟尾气中的氟等有害物质,并得到副产物冰晶石。最常用的碱性物质是Na2CO3,也可以采用石灰乳作吸收剂,二者的使用有所区别。

用石灰乳做吸收剂净化含氟废气生成CaF2等废渣,可采用抛弃法,也可以经过滤、干燥后送去作橡胶或塑料的填料。该方法适用于排气量较小、废气中含氟量低,回收氟有困难的企业,如搪瓷厂、玻璃马赛克厂、水泥厂等。

电解铝厂废气经除尘后,送入吸收塔底部,与浓度为20~30g/L的Na2CO3溶液在塔内逆流接触,洗涤废气时,烟气中的HF与碱反应生成NaF,吸收脱氟后的气体经除雾后排入空气。在循环吸收过程中,当溶液中的NaF浓度达25g/L后,再加入定量的偏铝酸钠溶液即生成Na3AlF6。偏氯酸钠溶液可由NaOH与Al(OH)3反应制得。合成后的冰晶石母液经沉降后,上层次晶石沉降物经过滤后送往回转窑干燥、脱水即得成品。

干法吸收

干法净化技术俗称吸附法,是以粉状的吸附剂吸附废气中的氟化物。该法净化效率高、可回收氟、工艺简单、不存在水的二次污染及设备腐蚀问题等,但净化设备的体积较大。

吸附净化法是将含氟废气通过装填有固体吸附剂的吸附装置,使氟化氢与吸附剂发生反应,达到除氟的目的。可采用工业氧化铝、氧化钙、氢氧化钙等作吸附剂。在净化铝电解厂烟气常采用的吸附剂是工业氧化铝。铝厂含氟烟气吸附法净化具有如下特点;吸附剂是铝电解的原料氧化铝,吸附氟化氢的氧化铝可直接进入电解铝生产中,不存在吸附剂再生问题;净化效率高,一般在98%以上;干法净化不存在含氟废水,避免了二次污染;和其他方法相比,干法净化基建费用和运行费用都比较低,可适用于各种气候条件,特别是北方冬季,不存在保温防冻问题。




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