一种六氟磷酸锂尾气处理工艺及其装置制造方法及图纸

技术编号:34928893 阅读:16 留言:0更新日期:2022-09-15 07:23
本发明专利技术公开了一种六氟磷酸锂尾气处理装置,脱氟反应吸收器上层为氟化氢吸收层,下层为氟化氢反应器,经吸收液输送泵连接至板框分离器,板框分离器用于反应吸收液的固液分离,湿料通过螺旋输送机输送至干燥器进行干燥,液体料通过管道进入盐酸缓冲罐,经盐酸输送泵连接至氟化氢吸收层的喷淋液入口,并通过液位控制将部分盐酸送至水洗塔,干燥器将干燥充分的氟化钙物料通入包装系统进行包装,氟化氢吸收层的排气口连接至水洗塔的进气口,水洗塔采用水作为吸收液去除氯化氢,吸收液回送至水洗塔进行循环吸收后达到饱和送至盐酸排出口,水洗塔的排气口经风机连接至碱洗塔的进气口,碱洗塔采用碱液回送至碱洗塔进行循环碱洗脱除氯化氢后达标排放。化氢后达标排放。化氢后达标排放。

【技术实现步骤摘要】
一种六氟磷酸锂尾气处理工艺及其装置


[0001]本专利技术涉及化工
,尤其涉及一种六氟磷酸锂尾气处理工艺及其装置。

技术介绍

[0002]六氟磷酸锂生产企业副产大量混合酸,其中氢氟酸(HF)质量分数约10%,盐酸(HCl)质量分数约20%,无法直接销售。常规的分离方法有共沸法,使之得到99.95%的氟化氢和33%的盐酸,但是投资颇大且能耗大,不适用于大规模工业化生产。氟化盐法是目前比较常用的工业化生产方式,氟化镁、氟化钙、氟化钠、氟化锂等产品是主流产品。氟化钙的用途十分广泛,随着科学技术的进步,应用的前景越来越广阔。由于其具有能降低难溶物质的熔点,促进炉渣流动,使渣和金属很好分离,在冶炼过程中脱硫、脱磷,增强金属的可煅性和抗张强度等特点,因此作为助熔剂被广泛应用于钢铁冶炼及铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。同时氟化钙是氟化工行业的重要原料,随着氟化工产业迅速发展,对氟化钙的需求量将越来越大。而根据目前资源状况,由于以往对资源的不重视、过度开采出口、生产技术落后等因素,我国萤石资源正面临着储量减少、品位下降、利用率偏低等问题。这严重威胁着氟化工产业的可持续发展。因此,人工合成氟化钙将具有大的市场空间。
[0003]因此,本领域的技术人员致力于开发一种六氟磷酸锂尾气处理工艺及其装置,直接将尾气中的氟化氢转化为高附加值的氟化钙,减少生产企业的混合酸,降低处理费用及能耗指标,同时水洗吸收的盐酸也可作为副产品出售,进一步提高企业的经济效益。

技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷,本专利技术所要解决的技术问题是如何设计一套六氟磷酸锂尾气处理装置,降低企业混合酸的处理成本。
[0005]为实现上述目的,本专利技术提供了一种六氟磷酸锂尾气处理装置,包括脱氟吸收系统、水洗系统及碱洗系统,所述脱氟吸收系统包括脱氟反应吸收器、板框分离器、螺旋输送机、干燥器、盐酸缓冲罐和盐酸输送泵,所述水洗系统包括水洗塔和吸收液循环泵,所述碱洗系统包括碱洗塔、风机和碱洗液循环泵,所述脱氟反应吸收器上层为氟化氢吸收层,包括尾气进气口、喷淋液入口和排气口,下层为氟化氢反应器,包括氢氧化钙进料口和出口,所述氟化氢反应器出口经吸收液输送泵连接至所述板框分离器,所述板框分离器用于反应吸收液的固液分离,所述板框分离器分离出的湿料通过所述螺旋输送机输送至所述干燥器进行干燥,液体料通过管道进入所述盐酸缓冲罐,所述盐酸缓冲罐经盐酸输送泵连接至所述氟化氢吸收层的喷淋液入口,并通过液位控制将部分盐酸送至所述水洗塔,所述干燥器将干燥充分的氟化钙物料通入包装系统进行包装,所述水洗塔包括进水口、进气口、排气口,所述氟化氢吸收层的排气口连接至所述水洗塔的进气口,所述水洗塔采用水作为吸收液去除氯化氢,所述吸收液经吸收液循环泵回送至所述水洗塔进行循环吸收后达到饱和送至盐酸排出口,所述碱洗塔包括碱液进料口、进气口、排气口,所述水洗塔的排气口经所述风机连接至所述碱洗塔的进气口,所述碱洗塔采用碱液经所述碱洗液循环泵回送至所述碱洗塔
进行循环碱洗脱除氯化氢后经所述碱洗塔的排气口达标排放。
[0006]进一步地,所述脱氟反应吸收器下层设置有斜管和分散盘,用于使氢氧化钙能在吸收器中分散均匀,促使氟化氢与氢氧化钙能够反应充分。
[0007]进一步地,所述脱氟反应吸收器下层还设置有搅拌器和超声波发生器,用于促使反应生成的氟化钙在溶液中分散均匀。
[0008]进一步地,所述搅拌器采用变频机,转速控制在50~100rpm;所述超声波发生器电压为220V,频率为45KHz。
[0009]进一步地,所述氟化氢反应器设置有夹套,所述夹套内通入冷却水,用于控制反应温度在30~50℃。
[0010]进一步地,所述氟化氢吸收层内部设置两层填料。
[0011]进一步地,所述板框过滤器采用暗流排液,底部固体出料口设置漏斗。
[0012]进一步地,所述干燥器采用两段式干燥,第一段采用空心桨叶干燥机,第二段采用旋转闪蒸干燥机。
[0013]进一步地,所述吸收液输送泵与脱氟反应吸收器采用塑料管道连接,所述干燥器设置在所述螺旋输送机下方并通过管道连接,所述水洗塔与吸收液循环泵采用塑料管道连接,所述碱洗塔与所述风机和碱洗液循环泵采用塑料管道连接。
[0014]本专利技术还提供了一种根据上述六氟磷酸锂尾气处理装置的处理工艺方法,包括以下步骤:
[0015]步骤1、六氟磷酸锂进入脱氟反应吸收器后,取样分析确认尾气中的氟化氢和氯化氢含量,按照比例确定氢氧化钙投料量;
[0016]步骤2、板框分离器将吸收液进行固液分离,液体料通过管道进入盐酸缓冲罐,然后回送至脱氟反应吸收器上层作为喷淋液,用于氟化氢的吸收,通过液位控制将部分盐酸送至下游段水洗塔,固体湿料通过螺旋输送机输送至干燥器;
[0017]步骤3、干燥器第一段干燥利用空心桨叶干燥机,采用蒸汽加热干燥,第二段利用旋转闪蒸干燥机,采用热风加热干燥;
[0018]步骤4、将干燥充分的氟化钙物料通入包装系统进行包装;
[0019]步骤5、脱除氟化氢的尾气进入后段水洗塔,水洗塔采用自来水作为吸收液去除氯化氢,吸收液经过4~5次循环吸收后达到饱和,作为工业盐酸处理;
[0020]步骤6、脱除氟化氢和氯化氢的尾气进入碱洗塔后达标排放。
[0021]本专利技术的有益效果在于:
[0022]1、设计一套六氟磷酸锂尾气处理装置,区别于常规尾气吸收装置,不产生混合酸,降低企业混合酸的处理成本,直接制备氟化钙,可用于冶金、化工、建筑等行业。同时脱氟吸收过程中采用盐酸作为喷淋液,可有效降低企业工业用水使用量,减少企业公用工程负荷。
[0023]2、干燥器设置两段式干燥方式,最大程度上降低了产品处理能耗,有效提高单位能耗指标。
[0024]3、本专利技术采用氢氧化钙作为除氟剂,在去除氟离子的同时,产生具有附加值的氟化钙和盐酸,不引入其他污染物,且反应在常温常压下,简单方便,适用于工业化生产。
[0025]以下将对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的一个较佳实施例的六氟磷酸锂尾气处理装置的结构示意图。
[0027]其中,1

脱氟反应吸收器,2

超声波发生器,3

吸收液输送泵,4

板框分离器,5

螺旋输送机,6

干燥器,7

盐酸缓冲罐,8

盐酸输送泵,9

水洗塔,10

吸收液循环泵,11

风机,12

碱洗塔,13

碱洗液循环泵。
具体实施方式
[0028]以下介绍本专利技术的多个优选实施例,使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现,本专利技术的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六氟磷酸锂尾气处理装置,其特征在于,包括脱氟吸收系统、水洗系统及碱洗系统,所述脱氟吸收系统包括脱氟反应吸收器、板框分离器、螺旋输送机、干燥器、盐酸缓冲罐和盐酸输送泵,所述水洗系统包括水洗塔和吸收液循环泵,所述碱洗系统包括碱洗塔、风机和碱洗液循环泵,所述脱氟反应吸收器上层为氟化氢吸收层,包括尾气进气口、喷淋液入口和排气口,下层为氟化氢反应器,包括氢氧化钙进料口和出口,所述氟化氢反应器出口经吸收液输送泵连接至所述板框分离器,所述板框分离器用于反应吸收液的固液分离,所述板框分离器分离出的湿料通过所述螺旋输送机输送至所述干燥器进行干燥,液体料通过管道进入所述盐酸缓冲罐,所述盐酸缓冲罐经盐酸输送泵连接至所述氟化氢吸收层的喷淋液入口,并通过液位控制将部分盐酸送至所述水洗塔,所述干燥器将干燥充分的氟化钙物料通入包装系统进行包装,所述水洗塔包括进水口、进气口、排气口,所述氟化氢吸收层的排气口连接至所述水洗塔的进气口,所述水洗塔采用水作为吸收液去除氯化氢,所述吸收液经吸收液循环泵回送至所述水洗塔进行循环吸收后达到饱和送至盐酸排出口,所述碱洗塔包括碱液进料口、进气口、排气口,所述水洗塔的排气口经所述风机连接至所述碱洗塔的进气口,所述碱洗塔采用碱液经所述碱洗液循环泵回送至所述碱洗塔进行循环碱洗脱除氯化氢后经所述碱洗塔的排气口达标排放。2.根据权利要求1所述的六氟磷酸锂尾气处理装置,其特征在于,所述脱氟反应吸收器下层设置有斜管和分散盘,用于使氢氧化钙能在吸收器中分散均匀,促使氟化氢与氢氧化钙能够反应充分。3.根据权利要求2所述的六氟磷酸锂尾气处理装置,其特征在于,所述脱氟反应吸收器下层还设置有搅拌器和超声波发生器,用于促使反应生成的氟化钙在溶液中分散均匀。4.根据权利要求3所述的六氟磷酸锂尾气处理装置,其特征在于,所述搅拌器采用变频机,转速控制在50~100rpm;所述超声波发生器...

【专利技术属性】
技术研发人员:施舜文王开涛
申请(专利权)人:江苏泰瑞联腾材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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