多。其原因 是由于同离子效应，两种含有相同离子的盐溶于水时，它们的溶解度都会降低，但是氢氧化 锂的溶解度较氟化锂相比，其溶解度大很多，而且在氟化锂接近亚饱和状态时，会析出氟化 锂，而不是氢氧化锂。因此，在氟化锂的溶液中，加入氢氧化锂固体时，会有氟化锂晶体析 出。由数据可以看出，氟化锂浓度在大于I. 〇g/L时，加入20-50g氢氧化锂，其氟化锂晶体 析出效果最好，因此，在中试以及工程示范中，要控制氟化锂的浓度在I. 〇g/L以上，再加入 氢氧化锂固体。
[0022] 1. 3结论 在进行氟化锂的结晶实验中可以得出，在氟化锂的亚饱和溶液中补充一定量的氢氧化 锂，可以成功将氟化锂晶体析出，回收氟化锂。同时，喷淋液变为氟化锂的不饱和的强碱性 溶液，可以继续循环利用，吸收氟化氢废气。
[0023] 实施例2氟化氢废气吸收的中试实验 2. 1材料与方法 2. I. 1实验设计 实验在南京格洛特环境工程股份有限公司的实验室内进行。在进行实验室小试之后， 进行了实验中试的设计，其流程图如图1所示。
[0024] 如图2所示，根据流程搭建中试装置，设施由风机1、喷淋塔2、pH测定仪、集水箱 3、结晶反应器4、离心机5和泵6等组成。具体连接方式为：风机1的出口与喷淋塔2相连， 所述喷淋塔2底部连接有集水箱3,所述集水箱3底部通过泵6与喷淋塔2顶部相连，所述 泵6还与结晶反应器4相连，所述结晶反应器4与离心机5相连，所述离心机5与集水箱3 相连。所述喷淋塔2、收集池和结晶反应器内均设有pH测定仪。
[0025] 实验在常温下进行，温度约为25摄氏度，实验主要分为三个步骤： 步骤一：配制氢氧化锂喷淋液，初始浓度为l〇g/L，pH为13. 62,喷淋液的体积为50L ; 利用风机1将氟化氢气体进行收集集中，将风机1出口接入到循环喷淋氢氧化锂吸收液的 喷淋塔2,进行氟化氢废气的喷淋吸收； 步骤二：利用氢氧化锂吸收液将氟化氢气体充分吸收，发生的反应为：HF+LiOH - LiF + H20,。在线监测喷淋吸收液的pH变化，待到喷淋吸收液pH为表5所示的pH时，将喷淋 液排入集水箱3,停止喷淋吸收后，将集水箱3中的喷淋吸收液排入结晶反应器4,在结晶反 应器4中每50L喷淋液中补充2. 5kg氢氧化锂固体，搅拌，待溶液的温度冷却后，送入离心 机5进行固液分离； 步骤三：在固液分离时中试采用沉淀+离心的模式，最终得到氟化锂固体，离心出的液 体继续回用，形成循环，使喷淋液"零排放"。
[0026] 2. L 2测定与分析 实验器材：pH测定仪、电子天平、集水箱、风机等 测定指标：PH，采用pH测定仪测定；氟化锂的量：天子天平称量；氢氧化锂加入量：电 子天平称量；晶体析出质量：电子天平称量； 2. 1. 3数据分析 采用Word Office 2003软件和Excel软件对实验数据进行分析统计。
[0027] 2. 2结果与分析 其实验数据如表5所示。
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由表4中的数据可以看出，随着喷淋液的pH越低，在补充氢氧化锂之后析出的氟化锂 晶体越多。因为PH越低说明喷淋液吸收的氟化氢气体越多，其生成的氟化锂越多，因此当 加入一定质量的氢氧化锂后，会析出更多的晶体。喷淋液在补充氢氧化锂后，溶液pH均为 强碱性，在喷淋液循环使用的过程中对氟化氢气体的吸收效果不会降低，而且实现了喷淋 液的零排放，实现了环境效益和经济效益的统一。
[0029] 由实施例1和2可见，本研宄创造性的开发了一种氟化氢气体的治理及资源化利 用技术，其特性是：（1)吸收液始终保持强碱性状态，氟化氢气体吸收效果显著提高；（2) 回收氟化锂盐，在吸收液中再补充氢氧化锂后，根据同离子效应的原理，析出氟化锂晶体； (3)获得巨大的经济效益，根据氢氧化锂和氟化锂的差价，可以获得巨大的经济效益；（4) 喷淋液的零排放，喷淋液在加入氢氧化锂后，根据同离子效应，喷淋中中会析出氟化锂晶 体，因此喷淋液中的氟化锂是不饱和状态，且强碱状态，因此可以循环利用，实现喷淋液的 零排放。
【主权项】
1. 氟化氢废气治理及资源化利用的方法，其特征在于，包括以下几个步骤： (1) 利用风机将氟化氢气体进行收集集中，将风机出口接入到含有氢氧化锂吸收液的 喷淋塔，进行氟化氢废气的喷淋吸收； (2) 利用氢氧化锂吸收液将氟化氢气体充分吸收，发生的反应为：HF+LiOH - LiF + H20,监测喷淋吸收液的pH至反应完全； (3) 将反应完全的喷淋吸收液，加入氢氧化锂固体，搅拌，利用同离子效应将氟化锂析 出，固液分离，固体进行回收，液体再返回步骤（1)中循环使用。2. 根据权利要求1所述的氟化氢废气治理及资源化利用的方法，其特征在于，步骤（1) 中氢氧化锂吸收液初始pH为11-14。3. 根据权利要求1所述的氟化氢废气治理及资源化利用的方法，其特征在于，步骤（2) 中吸收液的pH在5-9范围即为反应完全。4. 根据权利要求1所述的氟化氢废气治理及资源化利用的方法，其特征在于，步骤（3) 中，加入固体氢氧化锂的量为l〇-l〇〇g/L。5. -种氟化氢废气治理及资源化利用的设备，其特征在于，包括风机、喷淋塔、集水箱、 结晶反应器和离心机，所述风机的出口与喷淋塔相连，所述喷淋塔底部连接有集水箱，所述 集水箱底部通过泵与喷淋塔顶部相连，所述泵还与结晶反应器相连，所述结晶反应器与离 心机相连，所述离心机与集水箱相连。6. 根据权利要求5所述的一种氟化氢废气治理及资源化利用的设备，其特征在于，所 述喷淋塔内设有pH测定仪。7. 根据权利要求5所述的一种氟化氢废气治理及资源化利用的设备，其特征在于，所 述收集池内设有pH测定仪。8. 根据权利要求5所述的一种氟化氢废气治理及资源化利用的设备，其特征在于，所 述结晶反应器内设有pH测定仪。
【专利摘要】本发明公开了一种全新的氟化氢气体治理及资源化利用的方法，主要包括以下几个步骤：（1）利用风机将氟化氢气体进行收集集中，将风机出口接入到含有氢氧化锂吸收液的喷淋塔，进行氟化氢废气的喷淋吸收；（2）利用氢氧化锂吸收液将氟化氢气体充分吸收，发生的反应为：HF+LiOH→LiF+H2O，监测喷淋吸收液的pH，将反应完全的喷淋吸收液排入集水箱（3）向集水箱中的喷淋吸收液加入氢氧化锂固体，搅拌，利用同离子效应将氟化锂析出，固液分离，固体进行回收，液体再返回步骤（1）中循环使用。
【IPC分类】B01D53/96, B01D53/78, B01D53/68, C01D15/04
【公开号】CN104971609
【申请号】CN201510432858
【发明人】马军军, 韩正昌, 高亚娟, 王志磊, 崔洪磊, 朱家明
【申请人】南京格洛特环境工程股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月22日