硫酸生产三段四层除氟技术的开发与应用

论文摘要

硫酸生产中，含氟烟气的净化去除是对系统设备的有效保护，也是保持正常生产的必须措施。但随着净化系统耐氟腐蚀新材料的不断开发应用，制酸行业对去除氟的研究逐渐淡化。近年来，随着有色金属冶炼企业大量采用国外原料，部分高含氟原料给制酸系统带来了极大危害，甚至酿成了事故。本文通过对氟污染的治理技术的研究，以开发经济高效的除氟工艺流程。本文分析借鉴了相关行业对氟的治理措施，详细分析了氟对制酸系统的危害性。针对硫酸生产中较普遍的氟对瓷质材料的腐蚀，进行模拟含氟烟气条件下的瓷环腐蚀性试验，得出烟气中含氟突增，是导致某厂制酸系统干燥塔瓷环短时间坍塌的根本原因。通过对文献的综合比较分析及对相关研究成果与生产实际情况的比较，指出了氟在稀酸洗涤净化系统并非简单地发生吸收行为，而是在一定条件下吸收解析过程相互交替作用的结果，使其从净化系统迁移到干燥系统，从而对后续设备造成危害。通过对氟在制酸系统迁移状态的研究，初步确定了氟在制酸系统中的存在形态，进而测定了氟在净化工序的分布规律，并在综合借鉴的基础上，针对本厂制酸系统设备特点和资源状况，归纳了基本的除氟措施，提出了三段四层除氟概念。最后，通过工艺设计优化，开发了在净化系统的除氟技术。该技术在金川集团化工厂两大制酸系统推广应用证明，采用三段四层除氟技术具有除氟效率高、工艺流程短、设备投资小、操作方便等特点，具有一定的推广价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 氟及其化合物的性质和来源
• 1.2.1 氟及其化合物的性质
• 1.2.2 氟的来源
• 1.3 氟对制酸系统的影响分析
• 1.3.1 氟对制酸系统的影响
• 1.3.2 氟对瓷质材料的腐蚀机理
• 1.3.3 影响氟对硅质材料腐蚀的因素
• 1.4 工业除氟方法
• 1.4.1 一般工业除氟方法
• 1.4.2 硫酸工业含氟烟气治理技术
• 1.4.3 硫酸净化工序氟的分布与固化去除措施
• 1.4.4 防止氟腐蚀的措施
• 1.5 课题的提出与研究目的和意义
• 2. 冶炼烟气的成分及氟的行为研究
• 2.1 冶炼烟气的成分及其氟的存在形态
• 2.1.1 实验目的
• 2.1.2 样品检测
• 2.1.3 粉尘成分及形态分析方法
• 2.1.4 铜炉样品XRF分析结果
• 2.1.5 XPS分析结果
• 2.1.6 分析及讨论
• 2.2 氟对瓷质材料的腐蚀试验
• 2.2.1 氟对此质材料的腐蚀实例
• 2.2.2 氢氟酸对干燥塔瓷环的破坏性模拟试验
• 2.2.3 结论分析
• 3. 三段四层除氟技术的开发研究
• 3.1 净化三段四层除氟概念的提出
• 3.1.1 制酸净化流程
• 3.1.2 三段四层除氟工艺
• 3.2 三段四层除氟技术工业试验方案
• 3.2.1 烟气中氟化物在湍冲塔、洗涤塔中的固化
• 3.2.2 氟化物在冷却塔的固化去除
• 3.2.3 工业试验除氟效果分析
• 4. 三段四层除氟技术在制酸系统的应用实践
• 4.1 53万吨硫酸系统的氟去除效果
• 4.2 在30万吨硫酸系统的应用
• 5. 结论
• 致谢
• 参考文献