Адсорбційна очистка газів від галогенів та їх сполук

Очищення від сполук фтору. Концентрація фтористих сполук у відведених газах промислових підприємств коливається в широких межах. Наприклад, у виробництві добрив вона становить 30-200 мг/м³, а при отриманні алюмінію може досягати ж 200 г/м³. Абсорбційні прийоми очищення дозволяють знижувати концентрацію сполук фтору в відведених газах в кращому випадку до 10-50 мг/м³. Конкурентне і більш глибоке очищення можуть забезпечувати хемосорбційні і іонообмінні методи.

Найбільш доступними твердими хемосорбентами фториду водню є вапняк, алюмогелі, нефелінові сиеніти. Апаратурне оформлення процесів хемосорбційної очистки газів, що відходять, від фтористих сполук характеризується відносною простотою (рисунок 5.45).

Результатом реакції, здійснюваної при підвищених температурах (> 350 °С) і часу контакту 7, 6 с, є утворення на поверхні шматків вапняку (6-40 мм) фториду кальцію у вигляді пухкої оболонки. Насичений поглинач піддають грохоченню на ситі з розміром отворів 3,3 мм. Бідний по фториду кальцію надрешетний продукт грохочення (20-40 % CaF₂) знову використовують для вилучення з газу HF, багатий подрешітний продукт (80-93 % СаF₂) являє собою товарний флюорит. Обробка газу з концентрацією HF 0,58 % (об.) у зазначених умовах забезпечує 95 %-у ефективність його видалення: остаточний вміст HF складає 0,028 % (об.).

Використання ряду іонообмінних матеріалів забезпечує більш тонку очистку. Зокрема, дослідно-промислові випробування фільтра, заповненого аніонітом ЛВ-17 х 8, показали можливість досягнення в очищених газах залишкових концентрацій фтору 0,5-1,3 мг/м³ при висоті шару іоніту 130-150 мм і лінійній швидкості газу з концентрацією 32 мг/м³ фтору - 0,32 м/с. Сорбційна здатність іонообмінних волокнистих матеріалів за HF може досягати 12 мг-екв на 1 г сухого сорбенту. Регенерація іонітів проводиться лужними розчинами (NaOH, NH₄OH). Для поглинання тетрафториду кремнію використовують біфторид натрію.

Рисунок 5.45 - Схема установки для хемосорбції фториду водню вапняком:

1 - бункер; 2 - корпус контактного апарату; 3 - газорозподільний пристрій, 4 - пневматичний ежектор

Очищення від хлору і хлориду водню. Газоподібний хлор добре поглинається такими твердими органічними сполуками, як лігнін і лігносульфонат кальцію, котрі представляють великотоннажні відходи процесів хімічної переробки деревини та іншої рослинної сировини. Однак більш ефективним є використання цих поглиначів у вигляді водних розчинів і пульп.

Як тверді поглиначі хлориду водню з відведених газів промисловості можуть бути використані хлорооксид заліза і хлорид закисної міді в суміші з оксидом магнію, сульфати і фосфати міді, свинцю, кадмію, що утворюють комплекси з двома молекулами НС1, а також деякі органічні полімерні матеріали, цеоліти і ряд промислових відходів. Переважна більшість цих поглиначів може бути використана для обробки низько концентрованого по НС1 газу (до 1 % (об.) в широкому інтервалі їх температур.