一种处理含氟废气产30%浓度氟硅酸及二氧化硅的装置的制作方法

本实用新型属于尾气处理生产技术领域，涉及一种处理含氟废气产30%浓度氟硅酸及二氧化硅的装置。

背景技术：

氟化氢在医药、农药、制冷剂、橡胶材料等领域都有广泛用途，但其生产原料主要为萤石和硫酸。作为氟化工行业最主要的原料萤石是不可再生资源，随着氟化工行业的迅速发展，对原料的需求日益高涨，导致资源保有储量快速下降，面临枯竭。磷化工行业含氟废气中氟的存在形态主要有以下两种：（1）磷酸装置反应、浓缩逸出的sif4和hf；（2）过磷酸钙生产中逸出的sif4。含氟尾气经过吸收即形成氟硅酸。如何回收利用好磷化工中的氟资源，是需要磷化工行业共同关注的问题，以实现氟资源充分利用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种处理含氟废气产30%浓度氟硅酸及二氧化硅的装置，对含氟废气进行回收利用。

本实用新型的方案是：

一种处理含氟废气产30%浓度氟硅酸及二氧化硅的装置，所述装置包括第一吸收塔、第二吸收塔，第一吸收塔的喷淋装置与氟化铵溶液暂存罐连通，第二吸收塔的喷淋装置与氨液罐连通，第一吸收塔底部的浆液池、第二吸收塔底部的浆液池和氨液罐分别通过管道与第一反应罐连通，所述第一反应罐底部出料口通过输送装置与第一过滤器连通，所述第一过滤器的滤液出料口通过管道与第一浓缩罐、第一冷凝器、第一结晶罐和第二过滤器依次连通，第一冷凝器出料口还通过管道与混合罐、第二反应罐、第二结晶罐和第三过滤器依次连通，第二过滤器滤渣出料口通过输送装置与热分解罐连通。

优选地，混合罐入料口通过管道与氟化钾储料罐连通。

进一步优选地，所述氟化钾储料罐还通过管道与热分解罐连通。

优选地，所述第三过滤器的滤液出料口通过管道与混合罐入料口连通。

进一步优选地，所述第二过滤器的滤液出料口还通过管道与氟化铵溶液暂存罐连通。

进一步优选地，所述第二反应罐的排气口通过管道与氨液罐连通。

优选地，所述第一吸收塔的顶部排气管还通过管道与第二吸收塔的顶部排气管连通。

优选地，所述第一过滤器的滤渣出料口通过输送装置与干燥塔连通。

本实用新型有益效果：

1、采用本实用新型，含氟废气依次进入第一吸收塔、第二吸收塔吸收，第一吸收塔通过氟化铵溶液吸收sif4，第二吸收塔通过水吸收得到30%氟硅酸溶液，且通入氨溶液进一步吸收氟硅酸溶液得到氟硅酸铵溶液，第一吸收塔和第二吸收塔底部吸收废气得到的氟硅酸铵溶液，继续与氨气反应得到氟化铵溶液和二氧化硅固体，氟化铵溶液用于制作氟化氢气体。对含氟废气进行回收利用。

2、蒸汽依次经第一冷凝器预冷却后再进入第一结晶罐进行结晶，可以保证得到颗粒均匀的氟化铵颗粒。

3、氟化钾储料罐还通过管道与热分解罐连通。由于氟化氢钾熔点为238.17℃，而产生氟化氢的热解温度为310℃，为了避免氟化氢钾熔融，在热分解的过程中，掺入氟化钾掺杂进行处理。

4、第三过滤器的滤液出料口通过管道与混合罐连通，可以将含有少量氟化氢钾的滤液回收再利用，保证充分利用氟资源。

5、第二过滤器的滤液出料口还通过管道与氟化铵溶液暂存罐连通。可以将含有少量氟化铵的滤液回收再利用，保证充分利用氟资源。

6、第二反应罐的排气口通过管道与氨液罐连通，对反应生产的氨气进行回收再利用。

7、第一吸收塔的顶部排气管还通过管道与第二吸收塔的顶部排气管连通，可以根据尾气吸收情况决定是否需要双塔吸收或者单塔吸收。

附图说明

图1本实用新型装置结构示意图；

其中：第一吸收塔1，第二吸收塔2，氟化铵溶液暂存罐3，氨液罐4，第一反应罐5，第一过滤器6，第一浓缩罐7，第一冷凝器8，第一结晶罐9，第二过滤器10，混合罐11，第二反应罐12，第二结晶罐13，第三过滤器14，热分解罐15，氟化钾储料罐16。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1

如图1，一种处理含氟废气产30%浓度氟硅酸及二氧化硅的装置，所述装置包括第一吸收塔1，第二吸收塔2，第一吸收塔1的喷淋装置与氟化铵溶液暂存罐3连通，第二吸收塔2的喷淋装置与氨液罐4连通，第一吸收塔1底部的浆液池，第二吸收塔2底部的浆液池和氨液罐4分别通过管道与第一反应罐5连通，所述第一反应罐5底部出料口通过输送装置与第一过滤器6连通，所述第一过滤器6的滤液出料口通过管道与第一浓缩罐7，第一冷凝器8，第一结晶罐9和第二过滤器10依次连通，第一冷凝器8出料口还通过管道与混合罐11，第二反应罐12，第二结晶罐13和第三过滤器14依次连通，第二过滤器14滤渣出料口通过输送装置与热分解罐15连通。

优选地，混合罐11入料口通过管道与氟化钾储料罐16连通。

进一步优选地，所述氟化钾储料罐16还通过管道与热分解罐15连通。

优选地，所述第三过滤器14的滤液出料口通过管道与混合罐11入料口连通。

进一步优选地，所述第二过滤器10的滤液出料口还通过管道与氟化铵溶液暂存罐3连通。

进一步优选地，所述第二反应罐12的排气口通过管道与氨液罐4连通。

优选地，所述第一吸收塔1的顶部排气管还通过管道与第二吸收塔2的顶部排气管连通。

优选地，所述第一过滤器6的滤渣出料口通过输送装置与干燥塔连通。

本实用新型使用时：

一、含氟废气依次进入第一吸收塔1、第二吸收塔2吸收，第一吸收塔1通过氟化铵溶液吸收sif4，第二吸收塔2通过水吸收得到30%氟硅酸溶液，且通入氨溶液进一步吸收氟硅酸溶液得到氟硅酸铵溶液，第一吸收塔1和第二吸收塔2底部吸收废气得到的氟硅酸铵溶液，进入到第一反应罐5中，继续与氨气反应得到氟化铵溶液和二氧化硅固体，进入到第一过滤器6进行过滤洗涤，滤饼为二氧化硅，进入干燥塔得到白炭黑。

二、第一过滤器6分离得到的氟化铵溶液进入到第一浓缩罐7中（浓缩温度控制在95-100℃），浓缩的氟化铵蒸汽依次经第一冷凝器8（80-90℃）预冷却后再进入第一结晶罐9进行结晶（15-70℃）得到颗粒均匀的氟化铵颗粒，再于第二过滤器10过滤得到氟化铵固体和滤液，滤液返回至第一浓缩罐7进一步浓缩。第一冷凝器8预冷却的浓缩氟化铵溶液还可进入混合罐11中氟化钾固体混合，再进入第二反应罐12进行反应得到khf2溶液，于第二结晶罐13中冷却结晶，再进入第三过滤器14过滤，得到的滤渣为khf2溶液固体，在热分解罐15中与少量的氟化钾混合，于310-315℃进行热分解得到氟化氢气体。

本步骤其反应原理：

sif4+2nh4f=(nh4)2sif6；

h2sif6+2nh3=(nh4)2sif6；

(nh4)2sif6+4nh3+2h2o=6nh4f+sio2；

h2sif6+2nh4oh=（nh4）2sif6+2h2o；

（nh4）2sif6+4nh4oh+nh2o=6nh4f+sio2·nh2o+2h2o；

nh4f+kf=khf2+nh3↑；

khf2=kf+hf↑。