宁夏金河化工生产AlF3尾气处理、余热回收项目立项初步设计报告

陆祖勋用三塔串联，对在填料塔用水吸收做了研究。

曾凡益将穿流栅板塔应用于吸收工序中，采用了分段吸收，逆流操作，吸收液循环冷却三塔器流程，单塔吸收效率在以上，并且无液泛发生。

而且塔体及内件采用聚丙烯板材制作，易于加工，安装检修方便，投资省且耐氢氟酸腐蚀。

崔武孝等在生产过程中，气体经软化水洗涤后提浓回收，在洗涤中，安装了聚丙烯换热器，降低了洗涤液温度，使洗涤效果达到要求。

利用碱性溶液吸收，常以氨水纯碱石灰乳和碳酸盐溶液作吸收剂，不仅可以将有害物转化为有用物质直接制备含氟盐类，而且可以减少对设备和工艺管道腐蚀作用。

藏云鹏在玻璃与搪瓷生产中，应用水溶液吸收处理大量含高温废气。

由于氢氟酸具有很强腐蚀性，所以吸收设备材料及相应连接材料都必须有强耐蚀性。

适宜用作吸收设备材料有石墨和聚丙烯塑料或者是碳钢外壳石墨或其他塑料衬里。

吸附法此反应为可逆反应，当温度达到以上时脱附。

利用这样性质，可以循环利用。

臧友等将定量氟化钠加人含有无水废酸中使其和氢氟酸反应生成氟氢化钠，然后干燥，进行热解，可以回收无水。

目前用吸附大多只是在试验规模上使用，工业应用较少，而且只适合处理含量少场合，同时吸附剂再生时产生需要处理，要和其他处理技术联合使用。

吸附，主要应用在铝电解生产过程中。

用处理有定局限性，应用在铝电解生产中较好，其他地方用此方法会产生污染物，处理成本较高。

膜分离用膜技术分离气体基本原理是根据混合气体中不同组分在压力推动下透过膜传递速率不同，而达到分离目。

等用种膜将从酰基混合物中分离。

李恭兴等结合膜分离技术和蒸馏方法，分离和形成共沸体系混合物。

在膜分离技术分离时，所用到膜材料是不仅要求耐腐蚀，而且对于和要分离混合物有较高选择渗透性。

目前应用较为广泛是公司生产名叫全氟代膜，是由四氟乙烯和含磺酸基全氟乙烯醚共聚共聚物。

这种膜对有较高渗透率并且具有很高选择渗透效果。

但由于膜材料是进行膜分离关键，理想分离膜材料应该同时具备对气体良好选择分离性能，良好耐热性，以及对于特殊物质优良化学稳定性，而且还要有良好机械强度。

现在，优良经济膜材料缺少成为用膜分离技术处理制约因素。

综上所述，吸收法相对于其他几种处理方法有操作简单，设备费用低，吸收效率高，可转化产品再利用价值较高，因此故采用吸收法对含尾气进行处理符合目前宁夏金和化工生产现状，方面可以降低企业处理废水成本，同时又可以增加新产品生产，做到对氟资源充分利用。

另外，烟气中和都是水溶性很强气体，因此无论水洗或碱性溶液洗都可以达到很高净化效果。

二工艺分析与计算工艺分析宁夏金和化工目前主要采用以水为吸收剂板式喷淋塔方式对含尾气进行洗涤冷却。

结合采用湿法生产工艺，经过现场实际调研及测算，关于大气冷凝池得出以下点金和化工每天用于喷淋吸收含尾气水量约为，此部分喷淋水由大气冷凝池通过循环泵，泵入到喷淋塔顶部进行喷淋大气冷凝池规格为，大气冷凝池露天设置，主要目是利用空气将吸收塔喷淋液，进行自然冷却，若温度达不到要求可通过冷却塔进行二次降温，达到生产要求。

设置大气冷凝池可以省去部分换热费用，减少换热设备投资，降低了部分生产成本。

经现场测量大气冷凝池进水，出水由于喷淋塔用喷淋水为大气冷凝池循环水，经定时间吸收及蒸发，水量会有所损失，现场当液位降至之下时进行补水，补充为自来水由于喷淋水经过循环吸收，所含浓度必然会上升，当达到定浓度时，吸收效率会大大降低，不能起到吸收尾气中作用。

因此据现场测算每天由大气冷凝池进入污水处理站含废水约为大气冷凝池为露天设置，现场刺激性气味较大，不仅对周边环境造成很大程度污染，同时因对人身体健康有很大影响，会对现场操作员工身体健康带来很大威胁。

因此，经计算采用大气冷凝池对吸收塔喷淋水进行降温冷却，换热效率η。

η进图浓度与吸收效率关系图温度与吸收效率关系溶于水时放热，在生产过程中必须对吸收液进行冷却，即吸收液温度越低，吸收效率越高。

溶解度曲线可知，吸收收浓度和温度愈高，则表面蒸汽压中分压愈大气相浓度愈大，则分压也愈大。

由图和图可以看出用水进行吸收时，吸收液浓度和温度是影响吸收效率主要因素，所以降低液相温度和液相中浓度，传质推动力增大，对气体吸收有利。

浓度定吸收液，温度愈低，溶解度愈大温度定吸收液，浓度愈低，溶解度愈大温度和浓度定吸收液，气相中浓度愈大，则溶解度愈大④吸收液气体温度定环利用。

臧友等将定量氟化钠加人含有无水废酸中使其和氢氟酸反应生成氟氢化钠，然后干燥，进行热解，可以回收无水。

目前用吸附大多只是在试验规模上使用，工业应用较少，而且只适合处理含量少场合，同时吸附剂再生时产生需要处理，要和其他处理技术联合使用。

吸附，主要应用在铝电解生产过程中。

用处理有定局限性，应用在铝电解生产中较好，其他地方用此方法会产生污染物，处理成本较高。

膜分离用膜技术分离气体基本原理是根据混合气体中不同组分在压力推动下透过膜传递速率不同，而达到分离目。

等用种膜将从酰基混合物中分离。

李恭兴等结合膜分离技术和蒸馏方法，分离和形成共沸体系混合物。

在膜分离技术分离时，所用到膜材料是不仅要求耐腐蚀，而且对于和要分离混合物有较高选择渗透性。

目前应用较为广泛是公司生产名叫全氟代膜，是由四氟乙烯和含磺酸基全氟乙烯醚共聚共聚物。

这种膜对有较高渗透率并且具有很高选择渗透效果。

但由于膜材料是进行膜分离关键，理想分离膜材料应该同时具备对气体良好选择分离性能，良好耐热性，以及对于特殊物质优良化学稳定性，而且还要有良好机械强度。

现在，优良经济膜材料缺少成为用膜分离技术处理制约因素。

综上所述，吸收法相对于其他几种处理方法有操作简单，设备费用低，吸收效率高，可转化产品再利用价值较高，因此故采用吸收法对含尾气进行处理符合目前宁夏金和化工生产现状，方面可以降低企业处理废水成本，同时又可以增加新产品生产，做到对氟资源充分利用。

另外，烟气中和都是水溶性很强气体，因此无论水洗或碱性溶液洗都可以达到很高净化效果。

二工艺分析与计算工艺分析宁夏金和化工目前主要采用以水为吸收剂板式喷淋塔方式对含尾气进行洗涤冷却。

结合采用湿法生产工艺，经过现场实际调研及测算，关于大气冷凝池得出以下点金和化工每天用于喷淋吸收含尾气水量约为，此部分喷淋水由大气冷凝池通过循环泵，泵入到喷淋塔。

不论在气态液态以及在水溶液中分子都是缔合。

氟化氢易溶于水，其水溶液称为氢氟酸。

系焓浓图左图为维威格计算并绘制系焓浓图图，为喷淋吸收过程中冷却热计算提供了简捷工具。

由图可得共沸点为。

在图上，虚线分别表示沸点线和露点线，气相区位于露点线上方，液相区位于沸点线下方，两者之间是气液两相湿蒸气共存区。

液相区和气相区内等温线，是液体和蒸气焓曲线。

各等温线与沸点线和露点线交点之间，用相应直线相联接。

直线之间是气液混合物焓曲线。

曲线上标有两相处于平衡状态时混合物中液体含量。

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设置大气冷凝池可以省去部分换热费用，减少换热设备投资，降低了部分生产成本。

经现场测量大气冷凝池进水，出水由于喷淋塔用喷淋水为大气冷凝池循环水，经定时间吸收及蒸发，水量会有所损失，现场当液位降至之下时进行补水，补充为自来水由于喷淋水经过循环吸收，所含浓度必然会上升，当达到定浓度时，吸收效率会大大降低，不能起到吸收尾气中作用。

因此据现场测算每天由大气冷凝池进入污水处理站含废水约为大气冷凝池为露天设置，现场刺激性气味较大，不仅对周边环境造成很大程度污染，同时因对人身体健康有很大影响，会对现场操作员工身体健康带来很大威胁。

因此，经计算采用大气冷凝池对吸收塔喷淋水进行降温冷却，换热效率η。

η进图浓度与吸收效率关系图温度与吸收效率关系溶于水时放热，在生产过程中必须对吸收液进行冷却，即吸收液温度越项目背景宁夏金和化工生产工艺与现状宁夏金和化工有限公司位于宁夏石嘴山市大武口区经济开发区，采用湿法生产工艺生产纯度为。

现有条流水化生产线，包括反应炉流化床及气体吸收系统等。

正常运转条生产线，年生产能力达万吨年万吨年，且正常运行天数达，系统运行较稳定，每个月进行为期天系统检修，产品主要应用于电解铝生产作为添加剂，市场空间大，经济效益较好。

湿法生产原理如下萤石与硫酸反应生成气体反应炉↑气体与氢氧化铝反应生成产品流化床湿法生产工艺流程简图如下图核准通过，归档资料。

未经允许，请勿外传，图生产工艺流程生产系统主要由硫酸很难达到，必然会有部分未能吸收气体和其他杂质向大气进行排放，造成环境污染喷淋吸收后所得吸收液浓度，温度，对工艺输送管道存在腐蚀性。

由此，采用单级喷淋塔进行吸收处理，尾气含热未能加以利用，吸收效率较低。

工艺计算以套万吨年规模计生产过程物料衡算市售价元吨市售价元吨生产操作过程中物料消耗为萤石产量萤石中为整个工艺所涉及方程式↑用于生产记为，尾气记为得得即因此，说明有用于生产，在尾气中，转化率为。

反应炉能量衡算反应炉热量衡算依照图进行计算图反应炉示意简图进料时为常温进料，反应炉出口温度，温度，产量为，反应开始阶段通入热风，温度。

用天燃气作为燃料提供热量，流量为。

已知以下参数，进行热量衡算反应热，反应所需热量，天燃气热值，比热容，空气比热容反应所需热量所含热量所含热量热风所含热量每小时天燃气燃烧产生热量燃烧效率反应炉热效率取，则根据能量守恒方程可得积累项生成项消耗项输入项输出项积累项目背景宁夏金和化工生产工艺与现状宁夏金和化工有限公司位于宁夏石嘴山市大武口区经济开发区，采用湿法生产工艺生产纯度为的。

现有条流水化生产线，包括反应炉流化床及气体吸收系统等。

正常运转条生产线，年生产能力达万吨年万吨年，且正常运行天数达，系统运行较稳定，每个月进行为期天的系统检修元万元浓度为时元万元但是，由于市售均为，大气冷凝池中氢氟酸浓度达不到市场要求，不能转化成为经济利益。

同时，处理大气冷凝池氢氟酸成本约为元，则万元年进入大气冷凝池总量总量综上所述，经计算，若大气冷凝池中氢氟酸浓度保持不变，则每天利润为万