[實(shí)用新型]用于氟硅酸制備氟化氫的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720445613.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN206970204U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)盛榮;姜戰(zhàn);應(yīng)悅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 衢州市鼎盛化工科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B7/19
• 分類號(hào): C01B7/19
• 代理公司: 合肥道正企智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34130
• 代理人: 武金花

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于氟化氫制備裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種用于氟硅酸制備氟化氫的裝置。

背景技術(shù)

氟化氫(Hydrogen Fluoride)，化學(xué)分子式為HF，分子量20.01，易溶于水、乙醇。無水氟化氫(簡(jiǎn)稱AHF)低溫或壓力下為無色透明液體，沸點(diǎn)19.4℃，熔點(diǎn)-83.37℃，密度1.008g/cm3(水＝1)。在室溫和常溫下極易揮發(fā)成白色煙霧。它的化學(xué)性質(zhì)極活潑，能與堿、金屬、氧化物以及硅酸鹽等反應(yīng)。氟化氫是現(xiàn)代氟化工的基礎(chǔ)，是制取元素氟、各種氟致冷劑、含氟新材料、無機(jī)氟化鹽、各種有機(jī)氟化物等的最基本原料。氫氟酸主要用于半導(dǎo)體行業(yè)和玻璃蝕刻劑，因?yàn)楣璧幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與水、空氣、酸反應(yīng)，與強(qiáng)堿反應(yīng)。在200～ 400℃的條件下能與HF反應(yīng)：Si+4HF＝＝SiF4+2H2↑反應(yīng)速率相當(dāng)快且完全。還用于制造氟碳化合物、氟化鈉、氟化鋁、六氟化鈾和冰晶石等有機(jī)或無機(jī)氟化物；氫氟酸作為氟化學(xué)工業(yè)的重要原料可以生產(chǎn)氟致冷劑、含氟聚合物、含氟醫(yī)藥，用它生產(chǎn)的氟化鋁和冰晶石是煉鋁工業(yè)必不可少的助劑；還是煉油廠的烷基化觸媒，鋼鐵業(yè)使用其作為表面除銹劑、石化業(yè)以其作為催化劑、清潔服務(wù)業(yè)以其作為污物腐蝕清洗劑或外墻清洗劑；另外氫氟酸生產(chǎn)的氟化鹽被廣泛地應(yīng)用于食品保護(hù)、特種冶煉、皮革和紡織品處理、標(biāo)本保存以及核工業(yè)等。

近幾年來，隨著我國(guó)氟化工的發(fā)展，氟化鹽、氟代芳烴、含氟樹脂等系列產(chǎn)品發(fā)展迅速，對(duì)無水氟化氫的需求量增長(zhǎng)較快。另外，隨著含氟農(nóng)藥、含氟醫(yī)藥中間體的不斷問世，電子級(jí)氟產(chǎn)品的應(yīng)用，對(duì)無水氟化氫的需求也在不斷增長(zhǎng)；加之國(guó)外許多商家紛紛來華采購(gòu)氟化氫及氟化鹽等，促進(jìn)了我國(guó)氟化氫生產(chǎn)行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

我國(guó)主要采用螢石和硫酸反應(yīng)制備生產(chǎn)AHF，我國(guó)的氟化氫生產(chǎn)技術(shù)雖然已處于世界領(lǐng)先水平，但“螢石—硫酸法”生產(chǎn)工藝所存在的問題，如：能源利用率低，生產(chǎn)成本較高，氟石膏處理難、粉塵污染嚴(yán)重等，仍然不容忽視。在全球提倡節(jié)能降耗、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，探索新的生產(chǎn)技術(shù)和工藝已成為業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。再加上螢石是國(guó)家要求控制的不可再生重要戰(zhàn)略性資源，近年來，政府對(duì)螢石礦開采量的控制越來越嚴(yán)，政策也越收越緊，螢石的氟資源價(jià)格必定越來越高。所以，如何開發(fā)從副產(chǎn)氟硅酸中的氟高效低耗、綠色環(huán)保地生產(chǎn)氟化氫技術(shù)已越來越引起重視。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提出一種用于氟硅酸制備氟化氫的裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中副產(chǎn)氟硅酸過剩，并可能由此帶來的污染環(huán)境問題。

本實(shí)用新型還解決了氟化氫制備成本高的問題，以及現(xiàn)有氟化氫制備設(shè)備配置要求高的問題。

一種用于氟硅酸制備氟化氫的裝置，包括，

一級(jí)氨化反應(yīng)釜、二級(jí)氨化反應(yīng)釜、第一分離器、濃縮結(jié)晶釜、氨蒸餾塔、熱能供應(yīng)設(shè)備、第二分離器、反應(yīng)器以及分解器；所述一級(jí)氨化反應(yīng)釜、二級(jí)氨化反應(yīng)釜、第一分離器、濃縮結(jié)晶釜、第二分離器、反應(yīng)器以及分解器依次連通；

所述一級(jí)氨化反應(yīng)釜具有氟硅酸進(jìn)料口；

所述一級(jí)氨化反應(yīng)釜、二級(jí)氨化反應(yīng)釜分別具有氨進(jìn)料管路；

所述氨蒸餾塔的進(jìn)料口與濃縮結(jié)晶釜的蒸發(fā)汽出口連通，所述氨蒸餾塔的氨氣出口分別與所述一級(jí)氨化反應(yīng)釜、二級(jí)氨化反應(yīng)釜的氨氣進(jìn)料管路相連通，以實(shí)現(xiàn)氨的循環(huán)利用；

所述氨蒸餾塔還設(shè)有廢水排放口；

所述反應(yīng)器還包括補(bǔ)充氟化物的進(jìn)料口以及氨氣出口，所述氨氣出口分別與所述一級(jí)氨化反應(yīng)釜、二級(jí)氨化反應(yīng)釜的氨氣進(jìn)料管路相連通，以實(shí)現(xiàn)氨的循環(huán)利用；

所述熱能供應(yīng)設(shè)備分別與所述濃縮結(jié)晶釜、氨蒸餾塔、反應(yīng)器和分解器連接，以提供熱能。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括冷凝器，其與所述分解器連通。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二分離器的母液出口通過管路與所述濃縮結(jié)晶釜連通。

本實(shí)用新型涉及的化學(xué)反應(yīng)式：

H₂SiF₆+2 NH₃→(NH4)₂SiF₆………………………………(1)

(NH4)₂SiF₆+4 NH₃→6 NH₄F………………………………(2)

2NH₄F→NH₄HF₂+NH₃………………………………(3)