[发明专利]一种利用氟化氢生产过程中尾气制备氟硅酸的系统

说明书

本发明一种利用氟化氢生产过程中尾气制备氟硅酸的系统，采用四级水洗一级碱洗的尾气处理工艺，包括水洗槽、1#水洗塔、1#水洗泵、循环冷却器、2#水洗塔、2#水洗泵、3#水洗塔、3#水洗泵、4#水洗塔、4#水洗泵、碱洗塔、碱洗槽、碱洗泵、尾气风机、补碱泵、碱罐和HF回收1#水洗泵，采用四级水洗一级碱洗的尾气处理工艺，解决了氟化氢生产系统负压不好控制问题，同时回收利用氟化氢生产过程中产生的四氟化硅，四氟化硅的回收率达到99％以上，有效解决了环境污染问题。

技术领域

本发明属于化工工艺技术领域，特别是涉及一种利用氟化氢生产过程中尾气制备氟硅酸的系统。

背景技术

我国目前氟化氢的生产还是以萤石—硫酸路线为主，该生产技术在国内已经有四十多年的历史。萤石粉中含有一定量的二氧化硅，萤石粉和浓硫酸在外加热夹套的回转炉进行反应时，二氧化硅和浓硫酸会发生反应，生成四氟化硅。四氟化硅沸点-86℃，部分四氟化硅与水发生水解生成氟硅酸，进入粗品氟化氢液体，大部分四氟化硅气体会进入尾气回收系统。粗氟化氢液体进入精馏塔和脱气塔进行高沸物和低沸物的脱除，氟硅酸分解成四氟化硅，四氟化硅自脱气塔冷凝器顶部排出进入尾气回收系统。现有技术中尾气回收系统采用水洗塔、碱洗塔传统吸收的方法，但吸收效率不高，设备繁多，每个水洗塔对应一个水洗槽，设备占用空间大，且外排气体中的含氟物质超标，污染环境，浪费资源。随着萤石粉资源的稀缺，萤石粉的质量得不到保证，有的萤石粉中二氧化硅的含量能超过2%。为充分回收利用生产过程中产生的四氟化硅，节约能源和解决环境污染问题，现急需研究一种尾气处理工艺，来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用氟化氢生产过程中尾气制备氟硅酸的系统，采用四级水洗一级碱洗的尾气处理工艺，解决了氟化氢生产系统负压不好控制问题，同时回收利用氟化氢生产过程中产生的四氟化硅，四氟化硅的回收率达到99%以上，有效解决了环境污染问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用氟化氢生产过程中尾气制备氟硅酸的系统，采用四级水洗一级碱洗的尾气处理工艺，包括水洗槽、1#水洗塔、1#水洗泵、循环冷却器、2#水洗塔、2#水洗泵、3#水洗塔、3#水洗泵、4#水洗塔、4#水洗泵、碱洗塔、碱洗槽、碱洗泵、尾气风机、补碱泵、碱罐和HF回收1#水洗泵，所述1#水洗塔底部与水洗槽连接，水洗槽底部通过出口管线与1#水洗泵相连，所述1#水洗泵出口物料分别与1#水洗塔顶部和氟硅酸储罐连接；水洗槽的水洗液经1#水洗泵打至循环冷却器底部进料管线，循环冷却器采用循环水进行冷却，循环水自循环冷却器顶部进入，与底部上升的水洗液逆流接触，水洗液温度下降，水洗槽设有温度计，调节循环冷却器冷却水量，控制水洗槽内的水洗液温度在一定工艺范围内；所述水洗槽通过1#水洗泵分别与循环冷却器底部和1#水洗塔顶部相连；所述2#水洗塔内的水洗液经溢流管溢流至1#水洗泵进料管线；未吸收下来的气体自1#水洗塔顶部进入2#水洗塔底部，再从2#水洗塔顶部进去3#水洗塔底部，再从3#水洗塔顶部进去4#水洗塔底部，然后从4#水洗塔顶部进入碱洗塔底部，然后从与碱洗塔顶部相连的尾气风机排出；所述2#水洗塔底部和3#水洗塔底部通过2#水洗泵与2#水洗塔上部相连； 3#水洗塔底部与4#水洗塔底部通过3#水洗泵与3#水洗塔上部相连；4#水洗塔底部通过4#水洗泵与4#水洗塔上部相连；4#水洗塔顶部设置自来水补水管线，与自来水相连，自来水补水管线安装了流量计，所述水洗槽安装了氟硅酸浓度计，根据氟硅酸浓度计显示的浓度调节自来水补充水量，控制水洗槽内的氟硅酸浓度在规定范围内；碱洗塔顶部设置补碱管线，碱罐内的液碱经补碱泵打至碱洗槽顶部，补碱管线安装了流量计，控制补碱量在规定范围内，碱洗槽内的碱洗液经碱洗泵打至碱洗塔顶部；碱洗槽内的碱洗液经碱洗泵一部分打至碱洗塔顶部，一部分打至污水收集池，碱洗塔内的碱洗液经底部自流至碱洗槽；所述2#水洗塔、3#水洗塔和4#水洗塔顶部设有氢氟酸管线，分别与HF回收1#水洗泵出口管线相连，当2#水洗塔、3#水洗塔和4#水洗塔负压不正常时，开启该氢氟酸管线阀门，冲洗2#水洗塔、3#水洗塔和4#水洗塔，当2#水洗塔、3#水洗塔和4#水洗塔负压正常后，关闭该氢氟酸管线阀门。