NO133363B - - Google Patents

Description

Foreliggende opfinnelse .vedrører en fremgangsmåte for-utvinning av hydrogenfluordi >fra;en gassblanding ,som,inneholder hydrogenfluorid og som eventuelt også inneholder vanndamp, og.. særlig for fremstilling av i alt vesentlig.tørt hydrogenfluorid fra vandige blandinger av denne type. .... I. et større antall av fremgangsmåter hvor .hydrogenf luor id _ fremstilles eller anvendes fåes hydrogenfluorid. i form av en for-tynnet gassblanding, eller hydrogenfluoridet er forurenset med vann. Adskillelsen av hydrogenfluorid fra vann er særlig vanskelig som. følge av det faktum at disse to komponenter danner en azeotrop blanding, og kan således ikke adskilles på en enkel måte veavanlig destillasjon. Det der derfor ønskelig å tilveiebringe en effektiv fremgangsmåte for utvinning av hydrogenfluorid, og særlig for utvinning av hydrogenfluoridet i en i alt vesentlig vannfri tilstand fra vandige blandiger.

Det er kjent at hydrogenfluorid.kan absorberes av fast natriumfluorid og kan derefter utvinnes fra dette ved opphetning, men denne fremgangsmåte medfører store vanskeligheter i praksis,. F.eks. medfører varmeoverføringsproblemer at apparatet er temmelig volumi-nøst, og.nedbrytning av det faste absorberingsmiddel (som:forårsakes av utvidelsen og< sammentrekning under prosessen) resulterer i at det bygges opp trykk i apparatet.

Vi har nu funnet at disse ulemper kan unngåes ved å anvende det absorberende faste stoff i en inert væske. -I henhold til foreliggende oppfinnelse er det således til-veiebragt en fremgangsmåte for utvinning av hydrogenfluorid fra en gassblanding som inneholder hydrogenfluorid og som eventuelt også inneholder vanndamp,og fremgangsmåten karakteriseres ved. at nevnte gassblanding føres gjennom en suspensjon av et alkalimetallfluorid i en inert væske med et kokepunkt på minst 25o°c som holdes ved en temperatur under 180°C for å frigjøre hydrogenfluorid.

Alkalimetallfluoridet er fortrinnsvis natriumfluorid, men andre alkalimetallfluorider eller blandinger herav kan om ønskes anvendes.

Alkalimetallfluoridet anvendes vanligvis i form av en suspensjon i den inerte væske, og kan suspenderes i væsken ved hjelp av hvilke som helst passende midler, f.eks. ved mekanisk omrøring, men en tilfredsstillende suspensjon kan oppnås i enkelte tilfelle ved å la den gassformige blanding strømme gjennom suspensjonen. Partikkelstørrelsen av alkalimetallfluoridet er ikke av kritisk betydning, og kan velges for å oppnå den ønskede suspensjonsgrad i det system som foreligger.

Væsken kan være en hvilken som helst som er r alt vesentlig inert under bruksbetingelsene. Således må den ikke spaltes ved å komme i kontakt med hydrogenfluorid eller alkalimetallfluorideL eller reagere i noen vesentlig utstrekning med noen av disse stof-fer, og den skal videre ikke spaltes i nevneverdig grad ved bruks-temperaturen. Fortrinnsvis er væsken en som har et kokepunkt av i det minste 250°c, og hensiktsmessig er den en væske som er i alt vesentlig ikke blandbar med vann. Det er også ønskelig at væsken er en som kan oppløse hydrogenfluorid, selv om dette bare er i en begrenset utstrekning, og at den er en væske som ikke nevneverdig oppløser alkalimetallfluoridet.

Eksempler på passende væsker omfatter høytkokende aromatiske forbindelser, f.eks. difenyl, difenyleter og blandinger av disse, særlig den eutektiske blanding, og halogenerte aromatiske forbindelser, f.eks. klorert difenyl; estere, f.eks. ftalatestere, og særlig di-n-butylftalat; polyglykoler, f.eks. slike som har en molekylvekt av minst looo, f.eks. polypropylenglykol,' mineraloljer; lang-kjedede karboksylsyrer, f.eks. oljesyre! og blandinger av slike væsker.

Konsentrasjonen av alkali-metallfluoridet i væsken er ikke av kritisk betydning og kan varieres over et vidt område, f.eks. mellom 1 og 5o vektprosent, fortrinnsvis mellom 15 og 25 vektprosent, av alkalimetallfluoridet i blandingen.

Absorbsjonen utføres generelt ved en temperatur i området

av 7o-18o°c, og fortrinnsvis i området llo - 13o°C. Den videre opphetning for å frigjøre hydrogenfluorid, utføres ved en temperatur over 18ooc, f.eks. i området 24o - 28o°C.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan utføres for utvinning av hydrogenfluorid fra et vidt område av gassformige blandinger. Således kan den anvendes for å utvinne hydrogenfluorid fra blandinger i hvilke hydrogenfluoridinnholdet kan variere så meget som f.eks. fra 2 til 96 vektprosent, og den uønskede komponent i gassblandingen kan f.eks. være en eller flere av gassene nitrogen, oksygen, vanndamp, organiske damper, oksyder av karbon og andre sure gasser, f.eks. svoveldioksyd, hydrogensulfid, silisiumtetrafluorid og hydrogenklorid. De . uønskede komponenter i gassblandingen passerer videre i uab-sorbert tilstand, og følgelig skal temperaturen som anvendes for absorbsjonstrinnet Utvelges for å redusere til et minimum eller unngå kondensering av disse komponenter, f.eks. damp. Fremgangsmåten er særlig nyttig for utvinning av hydrogenfluorid fra blandinger som inneholder vann.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes for utvinning av hydrogenfluorid fra rå reaksjonsdamper som fåes f.eks. ved pyrohydrolyse av flusspat (kalsiumfluorid). Da fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er meget effektiv for å adskille hydrogenfluorid fra et stort antall forskjellige gasser, er oppfinnelsen særlig anvendbar for å adskille hydrogenfluorid fra damper som fåes ved pyrohydrolyse av rått flusspat og/eller flusspat av lav kvalitet.

Således kan hydrogenfluorid fåes ved pyrohydrolyse eller annen behandling av flusspat som varierer i kvalitet fra rå malm slik som denne utvinnes i bergverk, og som kan inneholde så lite som 2o vektprosent av kalsiumfluorid, og til konsentrerte malmer av lav kvalitet og til konsentrater av høy kvalitet som inneholder minst 97 vektprosent kalsiumfluorid.

Typiske forurensninger i flusspat omfatter kiselsyre, aluminiumoksyd, barytter og tungmetallkarbonater og sulfider.

En av de vesentlig forurensende gasser fra hvilke hydrogenfluoridet skal fraskilles, kan således være svoveldioksyd som fåes f.eks. ved spaltning av barytter eller ved oksydasjon av sulfidene.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også anvendes for

å utvinne hydrogenfluorid som f åes ved pyrohydrolyse av heksa-fluorkiselsyre eller dens salter, f.eks. kalsiumfluorsilikat, hvilke salter eventuelt kan være blandet med et silikat, f.eks. kalsiumsilikat. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også anvendes for utvinning av hydrogenfluorid som fåes som et biprodukt ved andre kjemiske reaksjoner eller hvor det utvinnes ved re - aksjoner når det anvendes som et utgangsmateriale, f.eks. ved fluorering av klorerte hydrokarboner. Det kan også utvinnes fra vandig oppløsning, f.eks. de vandige kondensater som fåes fra hvilke som helst av de ovennevnte prosesser. Om ønskes kan den anvendes for å utvinne vannfritt hydrogenfluorid fra den vandige

konstant kokende syre, som inneholder ca. 38% hydrogenfluorid.

Det gassformige produkt som inneholder hydrogenfluorid som fåes som et resultat av det annet opphetningstrinn ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, skal behandles på vanlig måte for å utvinne hydrogenfluoridet fra det gassformige produkt. F.eks.

kan det avkjøles til en temperatur under 19,5°c for å kondensere hydrogenfluoridet, eller den gassformige strøm av hydrogenfluorid kan anvendes direkte for hvilken som helst annen ønsket kjemisk reaksjon uten mellomliggende isolering.

Fremgangsmåten kan utføres chargevis eller på en kontinuerlig måte, men den er særlig nyttig for kontinuerlig drift.

Tegningen viser skjematisk fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, tillempet for kontinuerlig drift. En gass-strøm som inneholder hydrogenfluorid går gjennom kanalen 3 inn i en reaktor 1 som inneholder en oppslemning av alkalimetallfluorid i en inert væske som holdes ved absorbsjonstemperaturen, f.eks. ved ca. 12o°c, og ikke absorberte gasser forlater reaktoren gjennom kanalen 4. Oppslemning av alkalimetallfluoridet som inneholder absorbert hydrogenfluorid, føres langs kanalen 5 til reaktoren 2, hvor det opphetes til frigjøringstemperaturen, f.eks. ca.26o°c. Tørt hydrogenfluorid frigjøres på denne måte og føres bort gjennom kanalen 6. Den gjenværende oppslemning føres derpå tilbake til reaktoren 1 gjennom kanalen 7 for å resirkulere i prosessen.

EKSEMPEL

Gassformige blandinger av damp, hydrogenfluorid og nitrogen ble ført inn i en oppslemning inneholdende 55g natriumfluorid i 188g inert væske som holdes ved llo - 12o°C. Oppslemningen ble analysert for å bestemme hvor meget hydrogenfluorid var blitt absorbert.

Oppslemningen ble derpå opphetet til 26o°c over en periode av 2 timer og vekten av det frigjorte hydrogenfluorid ble målt.

Resultatene er vist i den følgende tabell:

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for utvinning av hydrogenfluorid fra en gassblanding som inneholder hydrogenfluorid og som eventuelt også inneholder vanndamp, karakterisert ved at nevnte gassblanding føres gjennom en suspensjon av etoalkalimetallfluorid i en inert væske med et kokepunkt på minst 25o c som holdes ved en temperatur under 180 C, ved hvilken hydrogenfluoridet absorberes, og deref£.er opphetes den således dannede blanding til en temperatur over 18o c for å frigjøre hydrogenfluorid.

2. Fremgansmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det som alkalimetallfluorid anvendes natriumfluorid.

3. Fremgangsmåe som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at alkalimetallfluoridet utgjør 1 - 5o vektprosent, fortrinnsvis 15 - 25 vektprosent, av suspensjonen i den inerte væske.

4. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at væsken med hvilken alkalkalimetall-fluoridet blandes, er en væske som ikke i nevneverdig grad opp-løser alkalimetallfluoridet.

5. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at væsken med hvilken alkalimetallfluoridet blandes, er en væske som er ikke blanbar med vann.

6. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at væsken med hvilken alkalimetallfluoridet blandes, er en høytkokende aromatisk forbindelse, f.eks. difenyl, difenyleter eller en blanding av disse.