無水氟化氫雖然是一種強酸,并且還有劇毒,不處理排放可能會對環(huán)境造成危害。但是這些都不能否定其在多個行業(yè)中的戰(zhàn)略作用。目前,無水氟化氫已廣泛應用于原子能、化工、石油等行業(yè)。那么,無水氟化氫生產工藝流程是怎樣的?
可以獲得無水氟化氫的方法較多,以下簡單介紹一種通用的濃硫酸分解螢石礦粉的生產工藝,以螢石粉、濃硫酸、發(fā)煙硫酸為原料,在外加熱的回轉反應爐內進行反應制得氟化氫粗品的實驗,具體的生產流程如下:
來自原料酸罐區(qū)內合格的硫酸經過濾器用泵計量后送至硫酸吸收塔,吸收全系統(tǒng)外排廢氣中的HF,而后進入洗滌塔,洗滌反應轉爐來的粗制氣體夾帶的粉塵及重組分,而后進入洗滌循環(huán)槽,通過洗滌循環(huán)泵將硫酸送入洗滌塔洗滌反應轉爐來的粗氟化氫氣體,一部分進入混酸槽與發(fā)煙硫酸混合,使SO3水解成硫酸,后進入反應轉爐。
烘干后的螢石粉經大料倉進入失重秤,經運粉螺旋送入外混器,在外混器中與混酸均勻混合后進入反應轉爐。兩種物料以螢石粉為基準。按照螢石粉:(硫酸+發(fā)煙硫酸)=1:1.1-1:1.25的比例均勻地連續(xù)不斷地加入反應爐內;兩種原料在外加熱的回轉反應轉爐內,從爐的前端至后端,經預熱混和段,反應段、烘干段、最后殘渣由爐尾的出渣絞龍排出,進入運渣絞龍。殘渣在運渣絞龍內與圓盤喂料機所加生石灰進行中和反應,混合反應后的干渣,經斗式提升機提至干渣料倉貯存,作為生產粉刷石膏的原料或水泥原料。
在反應轉爐內生產的HF氣體,以及水分、硫酸等其它氣體,由反應轉爐的后端帶著較高的熱量流向爐的前端,由導氣箱管出來進入洗滌塔,與硫酸、洗滌酸之間進行了傳熱、傳質的過程,為物料的反應帶來了積極的效果。
從反應轉爐來的爐氣含HF、SiF4、H2O、H2S、SO2、SO3、S、CO2、H2等氣體和硫酸酸霧及氣流夾帶的固體殘渣,水份經洗滌后隨著洗滌酸返回反應轉爐內,其混合氣體含微量殘渣進入硫酸洗滌塔底部,與從上部來的硫酸液酸進行逆向接觸,進行傳質、傳熱、除去爐氣中的H2O、酸霧和微量的固體殘渣。氣體由硫酸洗滌塔頂部進入粗餾塔,使爐氣中的大量硫酸、水份被除去,含有HF、SiF4、H2S、SO2及少量H2SO4、H2O的爐氣進入粗冷器,進一步對粗氟化氫氣體進行降溫,并將殘余的硫酸冷卻回流至粗餾塔頂部,氣體進入第一、二冷凝器進行冷凝后進入粗酸槽。粗氟化氫第二冷凝器未冷凝的SiF4、SO2、H2O和少量HF尾氣等氣體作為系統(tǒng)廢氣從第二冷凝器放空口進入硫酸吸收塔被硫酸吸收。
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