含氟廢氣治理的濕法凈化技術采用水、堿性溶液或某些鹽類溶液來吸收含氟廢氣中的氟化物,同時得到副產品氟硅酸、冰晶石、氟硅酸鈉等。
含氟廢氣治理濕法凈化技術的優點在于凈化設備體積小,易實現,凈化工藝過程可以連續操作和回收各種氟化物,凈化效率高、效果好。濕法凈化技術主要有水吸收法和堿吸收法兩種。
水吸收法基于氟化氫和四氟化硅溶液極易溶于水,生成氟硅酸的特性,如下:
SIF4+2H2O=4HF+SIO2
2HF+SIF4=H2SIF6
3SIF4+2H2O=2H2FIF6+SIO2
其需要的設備有文丘里洗滌器、噴射式洗滌器、撥水輪吸收室、湍流塔、噴淋塔等。設備材質一般采用塑料、玻璃鋼或合金鋼,在實際應用中,經常會出現管道或設備堵塞,需要隨時注意,用水吸收法凈化含氟廢氣時,為了提高凈化效率和操作效率,一般都采用多級吸收流程。
堿吸收法基于氟化氫與四氟化硅極易溶于水,又基于酸堿中和的原理,相對水吸收法而言,凈化效率更高,可用于凈化鋁廠的氟化氫煙氣,磷肥廠的四氟化硅廢氣,同時生成副產品冰晶石等氟化鹽。
堿吸收法一般采用碳酸鈉和氨水吸收。
碳酸鈉洗滌電解鋁廠煙氣時,煙氣中的氟化氫和堿液反應生成氟化鈉,如下:
HF+Na2CO3=NaF+NaHCO3
2HF+Na2CO3=2NaF+CO2+H2O
當吸收液中NaF 達到一定濃度時,加入定量的偏鋁酸鈉可制得冰晶石。 氨水作為吸收劑,洗滌吸收鈣鎂磷肥生成中排出的含氟廢氣,反應生成NH4F ,析出硅膠,如下:
HF+NH3=NH4F
3SIF4+4NH3+(N+2)H2O=2(NH4)2SIF6+SIO2+nH2O
(NH4)2SIF6+4NH3+(N+2)H2O=6NH4F+SIO2+nH2O
生成的NH4F 溶液中,加入AL2(SO4)3和Na2SO4,生成冰晶石。
現今含氟廢氣治理考慮成本、操作、使用壽命及運行費用,絕大部分都是采用濕法凈化技術。