一种苯甲醚净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种苯甲醚净化装置

【技术实现步骤摘要】
一种苯甲醚净化装置


[0001]本技术涉及苯甲醚
‑
三氟化硼络合物化学交换精馏法生产硼同位素工艺中的络合剂苯甲醚的净化装置
。

技术介绍

[0002]自然界硼有两种稳定的同位素硼
‑
10
和硼
‑
11
，其天然丰度分别为
19.8
％和
80.2
％
。
硼
‑
10
酸即硼
‑
10
同位素，是一种白色粉末状结晶或鳞片状带光泽结晶，具有很强的中子吸收功能和防辐射功能
。
在核电领域，高丰度核级硼
‑
10
酸是核电站安全和控制系统中最关键的材料之一，用于核反应堆的控制棒，直接关系到核电的安全运行；在国防领域，硼
‑
10
酸是理想的核潜艇
、
核航母等核动力装置中反应堆控制和辐射屏蔽材料；在医疗领域，随着硼中子俘获疗法
(BNCT)
研究的深入和临床应用的开展，硼
10
‑
酸作为含硼靶向高效药剂的主要成分，正越来越多的应用于肿瘤治疗领域
。
三氟化硼
‑
11
电子特气即硼
‑
11
同位素，在工业生产上有很多方面的应用，高纯三氟化硼
‑
11
电子特气主要应用于半导体高端集成电路，特别是晶圆生长
、
刻蚀
、r/>气体掺杂和离子注入
。
生产出的芯片具有高集成
、
高密度的特点，并且体积更小
、
性能更佳
。
核级硼
‑
10
酸和高纯三氟化硼
‑
11
气体均被列入工业和信息化部发布的
《
重点新材料首批次应用示范指导目录
》(2021
年版
)。
[0003]现有的生产硼同位素的方法主要有五种：三氟化硼低温蒸馏法
、
三氟化硼化学交换精馏法
、
离子交换树脂法
、
激光分离法
、
电磁法
。
三氟化硼化学交换精馏法是目前世界上生产硼同位素的主要方法，三氟化硼化学交换精馏法具有较高的单级硼同位素分馏系数
(1.03
左右
)
，目前已达到了工业化生产规模
。
[0004]苯甲醚
‑
三氟化硼络合物化学交换精馏法主要由络合塔
、
交换塔
、
裂解塔
、
苯甲醚除杂塔
、
苯甲醚干燥塔五个工序组成，图1所示为现有技术中的一种化学交换精馏法分离硼同位素工艺流程示意图
。
在络合塔内，自然丰度的三氟化硼气体与络合剂苯甲醚逆流接触，在填料表面发生络合反应，生成三氟化硼
‑
苯甲醚络合物；三氟化硼
‑
苯甲醚络合物进入交换塔继续与三氟化硼气体发生化学交换反应，三氟化硼
‑
10
由气相中逐渐转移到液相中，最后三氟化硼
‑
10
在交换塔塔底液相中慢慢富集起来，三氟化硼
‑
11
气体在交换塔塔顶富集，从而达到硼同位素分离目的；富集的三氟化硼
‑
10
苯甲醚络合物进入裂解塔发生裂解反应，三氟化硼
‑
10
气体被分离出来，进行产品收集，裂解后的苯甲醚进行进一步的除杂和干燥，处理后的苯甲醚再次循环利用
。
[0005]化学交换精馏法分离硼同位素的过程中，络合与裂解过程是实现硼同位素分离的动力
。
其中络合过程是三氟化硼和苯甲醚通过范德华力等作用形成三氟化硼
‑
苯甲醚络合物并放出大量的热
。
而裂解过程与络合过程相反，三氟化硼
‑
苯甲醚络合物受热促使平衡向络合的反方向移动，从而实现三氟化硼气体与苯甲醚液体的分离
。
[0006]采用化学交换精馏法分离硼同位素的工艺中，苯甲醚作为络合剂需要循环使用，用量较大，而且工艺对络合剂的纯度要求较高，故络合剂的纯度对整个系统的开工，运行至关重要
。
工业用高质量的苯甲醚含水量维持在
300ppm
‑
400ppm
，纯度在
99.5
％左右，远远满
足不了工艺要求
。
苯甲醚做为络合剂在硼同位素分离系统内长期循环，在高温条件下，苯甲醚分解成苯酚和乙烯，降低苯甲醚的纯度，影响硼同位素分离效果；另外，三氟化硼气体遇苯甲醚中的微量水分会发生分解反应生成氟化氢
、
硼酸，可侵蚀玻璃
、
腐蚀多种金属，对工业分离设备造成永久性损害；另为有利于提高三氟化硼原料气分离后的三氟化硼
‑
10
气体及三氟化硼
‑
11
气体的纯度，硼同位素分离技术中要求络合剂苯甲醚最低纯度在
99.9
％以上，水分不能高于
100ppm。

技术实现思路

[0007]现有技术中是将裂解后的苯甲醚依次泵入除杂塔和干燥塔，进行进一步的除杂和干燥，待二次处理后苯甲醚的杂质和水分均合格后才能再次循环利用
。
现有技术中除杂后的苯甲醚水分依旧超出生产使用标准，需要进入干燥塔，利用高纯氮气进行循环干燥，高速的氮气流会带走部分挥发的苯甲醚气体，增加尾气处理工艺的复杂性和苯甲醚损耗，除杂塔除杂效果并不理想
。
[0008]本技术提供一种用于净化苯甲醚的装置，本技术提供的装置经除杂塔处理的苯甲醚纯度较高，杂质含量低
。
[0009]本技术提供的装置主要是为净化原料苯甲醚中含有的水分及其它有机杂质，提高苯甲醚纯度，解决苯甲醚含有的微量水分和有机杂质影响硼同位素分离工业化生产的瓶颈问题，提高连续生产的稳定性
。
[0010]本技术提供一种用于净化苯甲醚的装置，所述装置包含除杂塔
、
再沸器和换热器；
[0011]所述换热器位于除杂塔顶端；
[0012]所述再沸器并列于除杂塔旁侧，且再沸器底部位置低于除杂塔底部，再沸器顶部和底部分别设置管道与除杂塔相连
。
[0013]优选地，所述除杂塔含有不同高度的两个或两个以上的苯甲醚进液口；
[0014]优选地，当苯甲醚进液口为两个时，上部苯甲醚进液口
、
下部苯甲醚进液口的进液流量比为2‑
4:1。
[0015]优选地，所述除杂塔含有轻组分采集口与苯甲醚采集口
。
[0016]优选地，所述除杂塔为填料塔，塔内填料为不锈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种苯甲醚净化装置，其特征在于，所述装置包含除杂塔
、
再沸器和换热器；所述换热器位于除杂塔顶端；所述再沸器并列于除杂塔旁侧，且再沸器底部位置低于除杂塔底部，再沸器顶部和底部分别设置管道与除杂塔相连
。2.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述除杂塔含有不同高度的两个或两个以上的苯甲醚进液口
。3.
根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当苯甲醚进液口为两个时，上部苯甲醚进液口
、
下部苯甲醚进液口的进液流量比为2‑
4:1。4.
根据权利要求1‑3任意一项所述的装置，其特征在于，所述除杂塔含有轻组分采集口与苯甲醚采集口
。5.
根据权利要求1‑3任意一项所述的装置，其特征在于，所述除杂塔为填料塔，塔内填料为不锈钢
316L
丝网波纹规整填料或耐氢氟酸腐蚀的规整填料
。6.
根据权利要求1‑3任意一项所述的装置，其特征在于，所述除杂塔的苯甲醚进液口
、
苯甲醚采集口
、
轻组分采集口处均设有分布器
。7.
根据权利要求1‑3任意一项所述的装置，其特征在于，所述除杂塔底部含有现场磁翻板液位计和

【专利技术属性】
技术研发人员：孙献冲，邹志勇，冯兴标，房涛，
申请(专利权)人：淄博颐康环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：