【技术实现步骤摘要】
无水氟化氢生产方法及其设备
本专利技术涉及一种氟化氢生产方法,尤其涉及一种无水氟化氢生产方法,还涉及一种实现该方法的设备。
技术介绍
无水氟化氢是一种重要的基础化工原料,可用于生产有机氟化物、无机氟化盐等,广泛应用于氟化工、石油化工、原子能工业等行业。近年来我国对无水氟化氢的需求量不断增加。长期以来,以萤石(CaF2)为原料的回转窑工艺是生产无水氟化氢的主流工艺。但是,回转窑工艺存在工艺过程复杂、投资大、传热传质效率低以及难以处理低品位萤石矿等问题。因此,人们尝试使用多层气固流化床进行萤石粉与硫酸反应生产氟化氢的方法。该方法中使用超细萤石颗粒作为原料,通过混合气体(水蒸气、三氧化硫蒸汽、硫酸蒸汽、氟化氢气体)流化固体颗粒并发生反应,各级流化层之间为逆流接触,能够极大地提高传质传热效率。该方法具有设备简单紧凑、投资小、反应迅速,适用于处理低品位的萤石粉的特点。使用流化床反应器可以极大提高气固接触效率,避免了回转窑工艺中由于粘壁结块导致的传质困难问题,减少了反应用时和反应气体积。但是,现有技术这种方法也有缺陷。气体反应物在颗粒中的传质没有被强化,反应物仍需要较长时间才能达到颗粒核心区域。反应后期反应速率低下的问题并不能通过使用流化床反应器解决。若要在流化床反应器中达到现有回转窑98%的转化率要求,则需要极大增加固体颗粒反应物停留时间。在不改变气体反应物停留时间的条件下增加固体颗粒反应物停留时间就得增加流化床内固体持料量。而流化床气速受颗粒特性影响不能随意改变,因此需要增加流化床横截面积以增加固体持 ...
【技术保护点】
1.一种无水氟化氢生产方法,其特征在于包括如下步骤:/na.流化床反应器反应步骤,从流化床底部通入原料气,从流化床上部加入萤石粉原料,原料气将萤石粉原料流化并发生反应,产生的气体从上部排出至旋风分离器;未反应完全的固体气体混合物从流化床下部排出至螺旋反应器;/nb.旋风分离步骤,流化床反应器反应产生的气体排至旋风分离器进行分离,分离出的固体颗粒从旋风分离器下部又返回流化床;分离出的气体从旋风分离器上部进入喷淋塔;/nc.螺旋反应器继续反应步骤,从流化床下部排出的未反应完全的固体气体混合物进入螺旋反应器,在螺旋反应器中继续进行反应,完成反应后进入分离罐;/nd.分离罐分离步骤,经螺旋反应器继续反应后的混合物进入分离罐进行气固分离,其中的气体排出与流化床上部排出的气体并流进入喷淋塔;固体渣则排出系统;/ne.降温除尘步骤,将进入喷淋塔的气体在喷淋塔内进行降温除尘处理,然后输入至冷凝器;/nf.冷凝液化步骤,将进入冷凝器的气体进行冷凝液化处理,即得到无水氟化氢产物。/n
【技术特征摘要】
1.一种无水氟化氢生产方法,其特征在于包括如下步骤:
a.流化床反应器反应步骤,从流化床底部通入原料气,从流化床上部加入萤石粉原料,原料气将萤石粉原料流化并发生反应,产生的气体从上部排出至旋风分离器;未反应完全的固体气体混合物从流化床下部排出至螺旋反应器;
b.旋风分离步骤,流化床反应器反应产生的气体排至旋风分离器进行分离,分离出的固体颗粒从旋风分离器下部又返回流化床;分离出的气体从旋风分离器上部进入喷淋塔;
c.螺旋反应器继续反应步骤,从流化床下部排出的未反应完全的固体气体混合物进入螺旋反应器,在螺旋反应器中继续进行反应,完成反应后进入分离罐;
d.分离罐分离步骤,经螺旋反应器继续反应后的混合物进入分离罐进行气固分离,其中的气体排出与流化床上部排出的气体并流进入喷淋塔;固体渣则排出系统;
e.降温除尘步骤,将进入喷淋塔的气体在喷淋塔内进行降温除尘处理,然后输入至冷凝器;
f.冷凝液化步骤,将进入冷凝器的气体进行冷凝液化处理,即得到无水氟化氢产物。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:所述萤石粉原料粒径分布介于0.1-1000μm;优选粒径10-200μm;其氟化钙含量为30-100%wt;氟化钙含量优选为50-100%wt。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于:所述原料气为硫酸蒸汽,硫酸蒸汽中水蒸气的含量在5%wt以下。
4.根据权利要求1所述方法,其特征在于:所述原料气为三氧化硫与水蒸气的混合气;反应所需热的一部分由三氧化硫与水反应生成硫酸放热提供,...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨遥,陈蜀康,林王旻,李金安,黄正梁,丁洁,王靖岱,赖波,阳永荣,周福涛,
申请(专利权)人:宜章弘源化工有限责任公司,浙江大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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