[發明專利]一種無水氟化氫生產過程中的冷量回收系統及回收工藝

在審

• 申請號: 201811058046.3
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109336055A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 周煥恩;李輝;李常才
• 申請（專利權）人: 匯智工程科技股份有限公司
• 主分類號: C01B7/19
• 分類號: C01B7/19
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

本發明涉及一種無水氟化氫生產過程中的冷量回收系統及回收工藝，屬于無水氟化氫生產技術領域。包括水冷卻器、換熱器、鹽水冷卻器和精餾塔；所述水冷卻器的物料氣出口與換熱器的被冷卻介質進口連接，換熱器的被冷卻介質氣相出口與鹽水冷卻器的物料入口連接，所述鹽水冷卻器的物料出口與換熱器的冷卻介質入口連接，換熱器的冷卻介質出口和換熱器的被冷卻介質液相出口均與與精餾塔底部的進口連接。本發明利用低溫的液體AHF(5～8℃)將水冷卻器出來的氣體AHF(32～40℃)降溫至18～22℃，使進入鹽水冷卻器的AHF氣體液化所需要的冷量大幅降低，并使整個冷卻系統形成良性循環。

技術領域

本發明涉及一種無水氟化氫生產過程中的冷量回收系統及回收工藝，屬于無水氟化氫生產技術領域。

背景技術

無水氟化氫(Anhydrous Hydrogen Fluoride，以下簡稱AHF)是化學工業及國防工業的重要原料，主要用于生產氟化鹽、氟致冷劑、氟塑料等。在我國原子能工業、航天工業、電子工業中發揮著重要作用，在國民經濟中具有重要地位。現國內外普遍采用螢石和硫酸作用制得，其反應方程式為：CaF₂+H₂SO₄→2HF+CaSO₄，AHF的沸點為19.5℃。

生產過程中需要對原料加熱促進反應，由反應器出來的產品溫度約有150～180℃，主要成分是AHF、少量硫酸酸霧，經過洗滌和水冷卻，除去無用的硫酸酸霧后，剩下的AHF氣體溫度大約在32～40℃，進入鹽水冷凝器冷卻至5～8℃的液體，在冷卻過程中消耗了大量的冷量，冷凍機組耗電量約占整個AHF生產的55％～65％，如果能夠降低冷凍機組的耗電量，則AHF生產的單位耗電量也會大幅降低。

發明內容

針對現有技術存在的上述缺陷，本發明提出了一種無水氟化氫生產過程中的冷量回收系統及回收工藝，在水冷卻器和鹽水冷卻器之間增加一個換熱器，用鹽水冷卻器冷卻下來的低溫液體AHF(5～8℃)，進入換熱器的的殼程給進入換熱器管程的AHF氣體(32～40℃)降溫。本發明利用低溫的液體AHF(5～8℃)將水冷卻器出來的氣體AHF(32～40℃)降溫至18～22℃，使進入鹽水冷卻器的AHF氣體液化所需要的冷量大幅降低，從而單位電耗也相應的大幅降低。

本發明是采用以下的技術方案實現的：

一種無水氟化氫生產過程中的冷量回收系統，包括水冷卻器、換熱器、鹽水冷卻器和精餾塔；所述水冷卻器的物料氣出口與換熱器的被冷卻介質進口連接，換熱器的被冷卻介質氣相出口與鹽水冷卻器的物料入口連接，所述鹽水冷卻器的物料出口與換熱器的冷卻介質入口連接，換熱器的冷卻介質出口和換熱器的被冷卻介質液相出口均與與精餾塔底部的進口連接。

進一步地，所述鹽水冷卻器包括一級鹽水冷卻器和二級鹽水冷卻器，所述換熱器的被冷卻介質氣相出口與一級鹽水冷卻器的物料入口連接，一級鹽水冷卻器的氣相物料出口與二級鹽水冷卻器的物料入口連接，二級鹽水冷卻器的氣相物料出口與吸收塔連接，所述一級鹽水冷卻器的液相物料出口和二級鹽水冷卻器的液相物料出口均與換熱器的冷卻介質入口連接。

進一步地，還包括粗酸槽，所述換熱器的冷卻介質出口和換熱器的被冷卻介質液相出口均與粗酸槽的入口連接，粗酸槽的出口與精餾塔底部的進口連接。

進一步地，所述換熱器的排氣口與精餾塔中部的進口連接。

進一步地，所述換熱器為淋洗式列管換熱器。

一種基于上述所述冷量回收系統的無水氟化氫生產過程中的冷量回收工藝，包括如下步驟：

(1)水冷卻器的物料氣出口來的AHF進入換熱器的管程，冷卻后的氣體AHF進入鹽水冷卻器，冷卻產生的液體AHF經粗酸槽進入精餾塔底部；