Solubilité de CaF2 dans un mélange d'absorption:

[invitef463bdc2]

* Le processus exothermique ayant lieu dans une colonne d’absorption de gaz HF impur par une solution d'acide sulfurique nous oblige d'utiliser un échangeur de chaleur tubulaire pour refroidir le mélange absorption;
* Le problème de notre cas s'agit d'éviter l'encrassement résultant à la cristallisation des impuretés dissoutes dans le mélange (suite au diminution de température) sur les surfaces d'échange de l'échangeur;
* ce mélange est un liquide d'absorption composé de :
+ 30% de H20
+ 37% de H2SO4
+ 30% de HF
+ 1% de HFSO3
+ 1% de H2SIF6
+ 1% de matière solide en suspension
* ce mélange a le rôle d'absorber les impuretés dans le gaz HF traversant la colonne d'absorption pour qu'il serait purifié;
* le problème s'agit d'éviter le phénomène d'encrassement résultant a la cristallisation de matière solide au niveau des surfaces d'échanges dans l’échangeur
* l'analyse de solide cristallisé montre qu'il est composé de 96.6% de CaF2
maintenant je suis en train d'effectuer une recherche sur la solubilité de CaF2 dans le mélange d'absorption;

quelqu'un qui peut m'aider dans cette problème?
Pièce jointe 369172
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[mach3]

Doublon interdit. Fermeture.

mach3, Pour la modération

[mach3]

Réouverture à la demande de l'auteur (autre conversation supprimée), mach3, pour la modération

[Sethy]

C'est tellement spécifique que cela m'étonnerait que quelqu'un puisse avoir un avis précis sur une telle question.

A la limite même, si quelqu'un a un tel avis, il sera probablement couvert par son secret professionnel car la, visiblement, on est dans les secrets industriels.

La seule chose que je sais, c'est que la réaction entre le CaF2 et l'H2SO4 est la voie de synthèse du HF (gazeux) in situ via la réaction :

CaF2 + H2SO4 > 2 HF + CaSO4

Par contre, je n'ai aucune info supplémentaire. Je viens de voir qu'il y avait quelques infos supplémentaires dans le wiki : https://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_fluorhydrique

Je suis étonné par les températures mentionnées (250°C), je pensais que cela se passait à bien plus basse température (peut être que la réaction est lente, mais pas nulle à plus basse températures).

Malheureusement, je n'en sais pas plus. La composition de la "solution" (H2SO4 37% et HF 30%) écarte toute approche "classique" car le milieu ne peut plus être considéré comme aqueux.

Les seules pistes que je pourrais suggérer sont celles de "bon sens", : augmentation de la vitesse du flux, éviter les zones où le liquide est ralenti, peut être imprimer au liquide un mouvement circulaire de manière à créer un effet de "cyclone" et de récupérer le précipité le long des parois, etc.

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Bonsoir,

On ne comprend pas très bien le problème. L'auteur nous dit d'abord qu'il veut absorber HF dans de l'acide sulfurique, ce qui est en soi singulier. Pourquoi le faire dans de l'acide sulfurique ? Pourquoi pas dans de l'eau ? L'eau dissout bien mieux HF que l'acide sulfurique. A chaud même, HF n'est pas soluble dans H2SO4. Alors pourquoi chercher à l'y dissoudre ?
Par la suite, l'auteur dit que l'acide sulfurique n'est pas vraiment de l'acide sulfurique puisque c'est un mélange H2SO4 - H2O - HF en proportions à peu près égales. Quelle est donc la composition du liquide d'absorption ?
Plus loin, l'auteur dit qu'il se dépose un précipité insoluble de CaF2, chose presque impossible, car il faut du calcium pour le faire... D'où vient le calcium de ce précipité ?
Enfin, Sethy affirme que cette absorption se passe à 250°C. Qu'en sait-il ?
J'aimerais bien comprendre....

[invitef463bdc2]

@moco:
le liquide d'absorption a le rôle d'absorber les impuretés se trouvant dans le gaz produi qui est HF
il ne s'agit pas d'absorber HF car le rôle de l'absorption est la purification de HF
ce liquide d'absorption a la composition suivante : ( 30% de H20, 37% de H2SO4, 30% de HF, 1% de HFSO3, 1% de H2SIF6)

[invitef463bdc2]

@Sethy:
le liquide d'absorption entre dans le tour d'absorption à la température d’entrée Te=55-60 °C et sort à la température de sortie Ts=80-85 °C

[invitef463bdc2]

@sethy: la reaction CaF2 + H2SO4 > 2 HF + CaSO4 se fait dans un four
l'absorption se fait dans le tour d'absorption

[moco]

Bonsoir,
Il semble bien que Seifelyak fasse partie de ces gens qui n'arrivent pas à expliquer ce qu'ils font.
Je m'explique.
1) On apprend seulement aujourd'hui à 14h29 qu'il y a quelque part un four pour préparer HF.
2) Dans son premier message, il dit qu'il cherche à absorber le gaz HF dans l'acide sulfurique. Dans son dernier message de ce jour à 14h18, il dit qu'il ne cherche pas à absorber HF, mais à absorber les impuretés de ce gaz. Et ce n'est pas dans l'acide sulfurique pur, mais un mélange de trois substances.
3) Dans son premier message, il dit que la cristallisation des impuretés forme un dépôt de CaF₂ qui encrasse l'échangeur. Or il est impossible d'avoir un gaz dont les impuretés gazeuses contiennent du calcium. De deux choses l'une . Ou bien ce calcium provient de l'eau courante riche en calcium, qu'on aura introduit dans le liquide de la colonne d'absorption. Ou bien, ce calcium provient de fumées de CaF₂ en provenance du four, qui sont emportées par le gaz HF. Pourquoi Seifelyak ne le dit-il pas ?

Si on interprète correctement ce qu'il finit par nous dire, il semble bien que le problème de Seifelyak ne soit pas académique, mais qu'il travaille dans une usine qui fabrique HF par réaction de H₂SO₄ concentré sur CaF₂. Il ne le dit pas, mais il semble bien que le gaz dégagé HF est probablement emporté par un courant d'air pour être utilisé plus loin. Or en route, on fait traverser ce gaz dans une colonne d'absorption dans laquelle circule un mélange liquide dont on ne sait pas très bien à quoi il sert et avec quoi il va réagir. Mais le fait est que ce liquide se charge en CaF₂, donc le courant de gaz contient des fumées de CaF₂ en provenance du four initial. Pourquoi mettre H₂SO₄ dans ce liquide ? De l'eau devrait suffire. Pour en revenir à ce dépôt de CaF₂, est-ce que le plus simple ne serait pas de faire circuler le gaz et les fumées dans un long tuyau avant de le mettre en contact de la colonne d'absorption ? Les fumées se déposeraient dans ce tuyau avant d'entrer en contact avec le mélange liquide, et le problème serait résolu.