无水氟化氢工艺流程比较
氟化氢生产工艺
氟化氢生产工艺氟化氢生产工艺氟化氢是一种无色、有毒、有刺激性气体。
它是工业上重要的化工原料之一,广泛用于氟碳化合物的合成以及铁、铝等金属的蚀刻。
氟化氢生产工艺主要有四种:水法、硅铁还原法、高温氧化还原法和氟石法。
1. 水法氢氟酸水法是最常用的氟化氢生产方法之一。
该方法的原料是氢氟酸和水,将其混合后加热,从反应中产生的气体是氟化氢。
反应方程式如下:HF + H2O → H3O+ + F-HF在水中的电离度很小,但是当水的含量逐渐增多时,HF的电离度也会逐渐增加。
由于HF是一种弱酸,需要加入催化剂才能促进反应。
通常使用硫酸或氢氧化钠作为催化剂。
在生产过程中,需要注意氟化氢是一种危险物质,需要采取措施保障工人的安全。
同时,由于HF的蒸汽有毒,需要采取密闭加热的方式进行反应,以避免外界的污染。
2. 硅铁还原法硅铁还原法是指使用硅铁作还原剂,将氢氟酸分解为氟化氢和硅酸四氢钙。
该法原理是先将硅铁还原,释放出的热量促使HF分解产生氟化氢。
反应方程式如下:6HF + CaSiO3 → SiF4 + 2H2O + CaF2在生产过程中,需要注意还原反应需要高温高压条件下进行,同时HF是一种剧毒气体,在生产过程中需要特别注意安全问题。
3. 高温氧化还原法高温氧化还原法是指将氟石和纯碱混合后在高温条件下进行反应,产生氟化钠和氧化铝。
随后再用硫酸和水进行处理,从而得到氟化氢。
反应方程式如下:AlF3 + 3NaOH → Na3AlF6 + 3H2O6HF + Na3AlF6 → 3NaF + AlF3 + 3H2O在生产过程中,需要注意高温氧化还原反应需要使用高温的反应器,同时氟化氢是一种剧毒气体,在生产过程中需要特别注意安全问题。
4. 氟石法氟石法是指将氟化钙和硫酸进行反应,生成氟化氢。
该法原理是氟化钙会与硫酸反应生成氟化氢和硫酸钙。
反应方程式如下:CaF2 + H2SO4 → 2HF + CaSO4在生产过程中,需要注意氟石法是一种停产期较长的工艺,需要有足够的生产周期才能保证供应的稳定性。
无水氟化氢工艺操作规程
⽆⽔氟化氢⼯艺操作规程反应岗位⼯艺操作规程⼀、岗位任务及管辖范围1、岗位任务:本岗位的主要任务是将来⾃原料酸罐区的98%硫酸送到吸收塔后进⼊洗涤塔,将发烟酸输送到混酸槽,与从硫酸洗涤塔回流来的混酸酸进⾏混合后进⼊反应转炉与氟⽯粉进⾏反应.2、管辖范围:操作室内的DCS原料计量页⾯、反应粗制页⾯,硫酸、发烟酸计量,反应转炉,外混器,失重秤,运粉搅龙,洗涤塔等设备及其连接的管道,均由巡检配合反应岗位实⾏维护保养及正常操作。
⼆、⽣产原理及⼯艺流程1、产品及物料的物化性质萤⽯粉萤⽯⼜称氟⽯,是⼀种天然的化⽯,萤⽯粉。
化学成分: CaF2 。
⽐重3.18。
晶体结构:晶胞为⾯⼼⽴⽅结构,每个晶胞含有4个钙离⼦和8个氟离⼦。
常见颜⾊:绿、蓝、棕、黄、粉、紫、⽆⾊等。
AHF⽣产⽤氟化钙的质量标准:⽔分(烘⼲后)≤200ppm100⽬透过率≥80%氟化钙≥97%⼆氧化硅≤1.5%碳酸钙≤0.5%98%浓硫酸98%浓硫酸是⼀种⽆⾊⽆味油状液体。
其中浓硫酸H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84g·cm-3,其物质的量浓度为18.4mol·L-1。
98.3%时,熔点:10℃;沸点:338℃。
硫酸是⼀种⾼沸点难挥发的强酸,易溶于⽔,能以任意⽐与⽔混溶。
浓硫酸溶解时放出⼤量的热。
98%浓硫酸为不挥发,有吸⽔性(可做⼲燥剂),有脱⽔性(化学性质,使有机物炭化)和强腐蚀性。
AHF⽣产⽤浓硫酸的质量标准:外观⽆⾊油状液体硫酸≥98%105%浓硫酸发烟硫酸为⽆⾊油状液体,有强烈刺激臭,可与⽔以任何⽐例混合,并放出⼤量热。
具有极强的脱⽔、氧化与磺化作⽤。
当它暴露于空⽓中时,挥发出来的SO3和空⽓中的⽔蒸汽形成硫酸的细⼩露滴⽽冒烟,所以称之为发烟硫酸。
20%发烟硫酸意即含游离三氧化硫20%;每100kg的20%发烟硫酸相当于104.5kg100%硫酸,故⼜称104.5%硫酸。
AHF⽣产⽤发烟硫酸的质量标准:外观⽆⾊油状液体硫酸≥104.5%2、⽣产原理:本项⽬⽆⽔氟化氢的⽣产采⽤通⽤的浓硫酸分解萤⽯矿粉的⽣产⼯艺,以萤⽯粉、浓硫酸、发烟硫酸为原料,在外加热的回转反应炉内进⾏反应制得氟化氢粗品,其反应原理可以⽤下列化学反应⽅程式表⽰:A、主反应:CaF2 + H2S04 = CaSO4 + 2HF↑本反应过程要求控制好⼀定的反应温度和配⽐,通过调节发烟硫酸的加⼊量,控制系统中的⽔分,避免⽔分过⾼对系统造成的腐蚀等影响。
AHF工序流程
AHF工序流程叙述无水氟化氢生产工艺工艺流程包括:萤石干燥、加料反应、产品精制、供热、尾气回收、事故处理和石膏处理等工序,现结合各工序的工艺流程分别叙述如下。
一、萤石干燥工序含水率≤12%(Wt)的湿萤石粉以一吨塑料编织袋包装,用起重机(H-1100)吊入萤石斗(H-1101),拆包加入,并经链板机(H-1103)、胶带输送机(H-1105)、进炉螺旋(H-1126),送入萤萤石干燥炉(H-1107)内进行干燥。
萤石粉内的金属杂质被电磁分离器(H-1104)吸除。
干燥炉头的落料经2#返料螺旋(H-1127)输送回胶带运输机;链板机落料经也由2#返料螺旋(H-1127)输送回皎带运输机。
干燥合格的萤石粉(H2O≤0.1%)从H-1107尾部排出,经螺旋H-1108斗式提升机H-1109、螺旋输送机H-1110、振动筛H-1121过滤送至五日仓T-1111贮存。
T-1111的萤石粉经振动器至给料螺旋H-1112,并用气力输送泵H-1113输送到主装置的萤石高位仓T-1250。
干燥炉所用的热烟气,由煤气和来自燃烧空气风机(B-1114)的空气在烧嘴(G-1118)中燃烧后,经燃烧混合室(G-1119),带走了萤石粉中的水分,由尾气烟囱排出;粉尘经旋风分离器(F-1117)、脉冲袋式除尘器(F-1116)风机(B-1115)抽吸,由烟囱G-1120排空。
旋风分离器脱除的萤石粉进H-1108回收,脉冲式袋式除尘器脱除的萤石粉进螺旋输送机H-1124进H-1108回收。
二、加料工序萤石输送高位仓T-1250产生的粉尘,经作尘器F-1253通信密钥风机B-1254抽入大气。
T-1250内的萤石,经输送螺旋H-1251送至计量秤给料斗T-1255,现加入计量秤G-1256计量后,进入预反应器R-1200。
萤石计量和输送产生的粉尘,经计量秤除尘器F-1257除尘,经通风机排空,过滤下来的粉沫经卸料阀G-1261返回至H-1251。
萤石-硫酸法生产无水氟化氢过程中除硫问题分析
萤石-硫酸法生产无水氟化氢过程中除硫问题分析摘要:本文对萤石-硫酸法生产无水氟化氢的工艺工序进行分析,在生产过程中,随着炉内管道温度的降低,让硫蒸气集中在管道和设备中,容易形成堵塞造成安全事故,给生产线工人的人生安全埋下隐患,重点介绍了气体中硫的脱除以及脱除的方法。
关键词:萤石-硫酸;无水氟化氢;除硫我国是萤石产量大国,其产量已占世界产量的56%,进入二十一世纪以来我国的无水氟化氢装置能力已经以每年12%速度增长【1-2】。
随着科学技术的进步,氟化氢产品的应用也越来越广泛,市场需求量越来越大,对无水氟化氢生产工艺要求也越来越高,除硫是无水氟化氢生产的关键环节,因词,本文重点对萤石-硫酸法生产无水氟化氢过程中的脱硫问题进行阐述。
1. 萤石-硫酸法生产无水氟化氢的工艺介绍将萤石经过蒸气预热烘干后送至萤石贮仓内,经过计量再送至回转反应炉内。
采用煤气发生炉进行加热,利用夹套对回转反应炉进行间接加热。
加热过程中夹套的温度不能低于450o C,物料的温度不能低于150 o C,否则不能令物料发生充分反应。
将反应产生的氟化氢用硫酸进行洗涤,冷却温度至60 o C。
此时,塔顶的主要气体为氟化氢,尾气为二氧化硫、四氟化化硅(尾气排放量见表1),主要化学反应式为:CaF2+HSO= CaSO+2HF (1)主要副反应:SiO2+4HE→2H2O+SIF4 (2)2H2S+SO2→3S+2H2O (3)CaOH+H4SO4→CaSO4+H2O (4)C+2 H4SO4→CO2+2 SO2+ 2H2O (5)表1:氟化氢工艺的尾气排放量废弃量SO2 F- 项目Nm3/h Nm3/a Kg/h t/a Kg/h t/a生产线生3000 3200 0.38 2.72 0.12 0.71 产量浓度(mg/270 80 Nm3产品产生720m3/t 0.17 0.04量(kg/t)排放浓度(mg/80 11Nm3)排放速度0.13 0.017(kg/h)排放标准580 13(mg/Nm3)排放量0.813 0.11(t/a)2.消除无水氟化氢生产过程中产生的硫由于在产生无水氟化氢的化学反应过程中,产生的硫容易腐蚀设备和堵塞管道,因此采用如下办法减少硫的产生:①降低原材料中的硫含量,②在氟化氢的生产过程中,通过物理方法或化学方法减少硫的产量。
浅析无水氢氟酸生产的过程控制要点
甘肃科技Gansu Science and Technology第37卷第6期2021年3月Vol.37 No.6Mar. 2021浅析无水氢氟酸生产的过程控制要点刘继鹏,张伟祥(白银中天化工有限责任公司,甘肃 白银730621)摘 要:无水氟化氢(AHF )是由硫酸和萤石反应产生的HF 经液化而得%目前HF 的生产还是以萤石-硫酸路线为主,从无水酸生产的工艺来说,工艺生产的原理与工艺流程基本相同,所不同的是,设备配置的不同%当工艺流程和设备设置确定后,生产的重点在于关键过程的控制及其参数的优化%关键词:无水氟化氢(AHF )控制要点;影响因素;工艺参数优化中图分类号:TQ 124.31概述氟化氢(HF )是现代氟化工的基础,无水氟化氢(AHF )是由硫酸和萤石反应产生的HF 经液化而得%我国目前HF 的生产还是以萤石-硫酸路线为 主,氟硅酸原料路线以及流化床反应器的使用还在 起始发展阶段%公司目前的氢氟酸生产线是多氟多 公司经过对国内外无水氢氟酸生产技术的优化,经过自主创新,在节能、降耗、提高产品质量以及环保得到了进一步提升。
其主要工艺流程为:原材料萤石和硫酸按照一定配比,进入预反应器经初步反应,然后在外热式反应炉内反应,生成的氟化氢气体通过负压风机的 作用在洗涤塔内经过洗涤+干燥(冷却,从高沸点副产品硫酸、水和粉尘中分离出来。
经三级冷凝将HF气体冷凝液化成98%液态粗酸。
粗HF 在精馏塔中,高沸点物质残余的硫酸和水被去除。
在脱气塔中,低沸点杂质如SO 2(CO 2(SiF 4和空气被去除。
经过洗涤塔净化的HF 被冷却后,精HF 纯度为99%,经精馏后纯度可达99.99%,从冷凝器和精馏塔进来的惰性气体中的HF 被吸收在H 2SO 4吸收塔内,约有2%的HF 被水吸收。
残余2%HF 和S9F d 在二级文丘里洗涤器里面反应得到30%~40%左右 的H 2SiF $溶液进行收集。
整个生产系统分为配料系 统,热风系统、反应及排渣系统,洗涤系统、冷凝系统、精馏系统,硫酸吸收及氟硅酸吸收系统,中央吸收系统、有水酸吸收系统。
电解无水氟化氢的工艺流程
电解无水氟化氢的工艺流程英文回答:The process of electrolyzing anhydrous hydrogenfluoride involves several steps and equipment. Firstly, let me explain the overall process in simple terms. The electrolysis of anhydrous hydrogen fluoride involves passing an electric current through the liquid in order to separate it into its constituent elements, hydrogen and fluorine.The first step in the process is to prepare the anhydrous hydrogen fluoride. This is usually done by reacting calcium fluoride (CaF2) with concentrated sulfuric acid (H2SO4). The reaction produces calcium sulfate (CaSO4) and hydrogen fluoride (HF). The hydrogen fluoride is then purified and dried to remove any impurities and water.Once the anhydrous hydrogen fluoride is ready, it is placed in an electrolysis cell. The cell consists of twoelectrodes, an anode and a cathode, which are usually made of platinum or graphite. The electrodes are immersed in the hydrogen fluoride, and an electric current is passed through the cell.During the electrolysis process, hydrogen fluoride molecules (HF) are broken down into their constituent elements. At the anode, fluorine gas (F2) is produced, while at the cathode, hydrogen gas (H2) is generated. These gases are collected separately and can be used for various applications.The overall reaction can be represented as follows:2HF(l) -> H2(g) + F2(g)。
浅析无水氢氟酸生产的过程控制要点
浅析无水氢氟酸生产的过程控制要点摘要:用硫磺与荧光石制得HF进行液相液化,得到了无水氟化氢气。
HF的主要工艺仍是以磷矿—硫酸的方式进行,从工艺上讲,其工艺流程与工艺过程大体上是一样的,区别在于装置的结构。
在确定了流程和装置设定后,主要工序的控制与工艺参数的最优化是制造中的主要问题。
关键词:无水氟化氢(AHF)控制要点;影响因素;工艺参数优化一、无水氢氟酸生产中过程控制的重要性国内萤石硫法转炉AHF的生产技术,不论从生产能力、产出率;目前一些设备已经进入世界领先地位,但仍存在设备腐蚀、能效低、使用昂贵合金、设备维护费用高、环境污染等问题。
萤石-硫酸法工艺在延缓设备腐蚀,降低能耗,降低投资,减少污染等方面已有显著效果。
从AHF的生产过程可以看出,该装置是在一个比较封闭的、负压环境下进行的。
保持适当的压力和稳定,既要保证产量稳定,又要保证产量和消耗。
同时,由于该方法涉及HF、SO2、SO3、SiF4、浓硫酸、洗涤酸、氟硅酸、无水酸等有毒、有害的化学成分。
正确地运行和维修是一样的。
二、无水氢氟酸生产的控制要点(一)反应炉系统的控制1.萤石和硫酸的配比由H2SO4+CaF2=CaSO4+2HF与SO4+2HF进行充分的反应,其理论比例为98/78=1.2564。
实践中,因其钙离子浓度约为97%,而石膏排渣液中存在H2SO4(0.5%~1.2%)和CaF2(1.5%~3.5%),故在实际应用中,其配比要小于该数值。
2.硫酸和盐酸的配比通过对混合酸和洗涤酸的含水量的控制,对SO3+H2O=H2SO4的酸比进行了理论计算。
在含水量较高的情况下,适当提高烟酸的比例,反之,则降低其含量。
酸配比的原理:在设备中添加烟酸中的自由SO3与添加到设备中的98酸和萤石所携带的水分和副反应产生的湿气一起,同时保持100%H2SO4的总量。
3.萤石的粒度从化学反应的角度来看,萤石与硫酸的反应是多个过程,其表面尺寸随著粒径的增大而增大,其反应速率及效率也随之提高。
干法氟化铝和无水氟化铝制备工艺和应用效果对比
干法氟化铝和无水氟化铝制备工艺和应用效果对比刘海霞【摘要】氟化铝既可以弥补铝电解时氧化铝的损失,又可以降低电解质的分子比,降低电解质的初晶温度,控制铝电解过程中的热平衡,是电解铝行业必不可少的原材料.目前铝电解用的氟化铝有两种形态,即干法氟化铝和湿法氟化铝,这两种形态的氟化铝在制备工艺、产品质量以及电解铝应用等诸多方面有着较大的不同.为使氟化工行业以及电解铝行业能够持续稳定地发展,将干法氟化铝和无水氟化铝从制备工艺、产品质量以及电解铝应用等诸多方面进行对比,来说明氟化铝今后的发展方向,以此来促进氟化铝的技术进步.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2018(050)009【总页数】4页(P10-13)【关键词】氟化铝;制备工艺;电解铝;节能减排【作者】刘海霞【作者单位】多氟多化工股份有限公司,河南焦作454006【正文语种】中文【中图分类】TQ133.1工业氟化铝是白色粉末,在常压下加热时不熔化,在高温下升华(不经过液态直接汽化),在1 200℃时蒸气压达到81.86 kPa。
目前95%以上的工业氟化铝用于铝工业,其作用是作为冰晶石——氧化铝溶液的一种添加剂,它既可以弥补电解质中氧化铝的损失,又可以降低电解质的分子比,降低电解质的初晶温度,控制铝电解过程中的热平衡,是电解铝行业必不可少的原材料[1]。
2016年,全球电解铝总产量为 5 889万 t,其中中国产能为 3 616.7万 t,按吨铝消耗17 kg氟化铝计,全球氟化铝的销量约为100万t,其中中国销量约为61.5万t。
未来,随着工业技术的发展以及电解铝应用领域的不断拓宽,电解铝的需求将呈几何式增长,其原材料氟化铝的需求也会不断增加,如电解铝应用于新能源汽车轻量化技术的突破。
氟化铝的需求虽然在不断增加,其产品也先后经历了湿法氟化铝(淘汰产品,在此不叙述)、干法氟化铝和无水氟化铝3代产品,但其制备工艺的不同对产品质量、性能以及应用效果也不相同。
无水氟化氢生产工艺及优化改造
无水氟化氢生产工艺及优化改造摘要:无水氟化氢生产中,回转反应炉生成的粗氟化氢气体具有高温、高毒、强酸、强腐蚀,并夹带有大量粉尘的特点。
生产系统经常出现反应物组分波动、洗涤系统堵塞、精馏系统换热器腐蚀、尾气系统氟硅酸结晶、排渣系统高温扬尘等现象,严重影响生产长周期稳定运行。
本文结合无水氟化氢的生产特点,以年产2x2万吨无水氟化氢生产装置近两年经过一系列的优化升级改造,产量、质量、单耗得到明显提升为例,详细介绍无水氟化氢生产工艺、反应原理,并对生产中出现的问题进行分析,列出优化改造方案。
关键词:无水氟化氢;粉尘;堵塞;结晶;腐蚀;改造0 前言氟化氢(HF)是现代氟化工的基础,现已广泛应用于化工、石油、医药、农业、电子、原子能等行业,是强氧化剂,还是制取元素氟、含氟新材料、无机氟化物、各种氟制冷剂等有机氟化物的最基本原料,可配制成各种用途的氢氟酸,用于石墨制造和制造有机化合物的催化剂等,在国民经济中占有十分重要的地位。
无水氟化氢为无色透明有刺激性臭味的液体或气体,沸点19.5℃,熔点-83.37℃,密度1.008g/cm3。
气体的比重1.27(34℃)(空气=1),液体的比重0.987(水=1),相对分子量为20.01,易溶于水,不可燃。
在室温和常温下极易挥发成烟雾状,水溶液在-30℃时也不冻结。
它的化学性质极活泼,具有很强的吸水性、强腐蚀性,能与碱、金属、氧化物以及硅酸盐(能腐蚀玻璃和破坏其他含硅物质)等反应,在一定条件下能与水自由混合成氢氟酸(溶于水时激烈放热生成氢氟酸)。
属高度危害介质,空气中最高容许浓度为1mg/ m3,对呼吸道黏膜及皮肤有强烈的刺激和腐蚀作用,吸入高浓度的氟化氢可引起支气管炎和肺炎,甚至产生放射性窒息或死亡[1]。
1无水氟化氢生产概述1.1 无水氟化氢生产原理目前无水氟化氢生产技术主要采用萤石-硫酸法[2]生产。
萤石粉、发烟硫酸、98%硫酸以一定比例混合后在回转反应炉内反应,生成的粗氟化氢气体经洗涤、净化、干燥、冷却、提纯等程序,得到无水氟化氢产品,主化学反应方程式如下:主要化学反应:CaF 2 (固)+H2SO4 (液)→CaSO4 (固)+2HF(气)↑理论生产配比:CaF2 + H2SO4 = 2HF + CaSO478.08 98.07 40.22 136.14配比 CaF2/H2SO4=78.08/98.07=1:1.26在日常生产中考虑到萤石原料杂质及产地的影响,操作控制和设备情况,瞬间的损失等因素,操作配比可根据炉渣组份的分析情况及时进行调整,一般萤石稍过量。
浅谈无水氢氟酸回转反应炉出气管路设计
浅谈无水氢氟酸回转反应炉出气管路设计本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!0引言在无水氟化氢生产中,反应炉生成的粗氟化氢气体具有高温、高毒、强腐蚀的特性,并且夹带一定量的粉尘。
这些特性给输送管道的选材、敷设方式等提出了很高的设计要求。
如果设计不当会导致泄漏、堵塞等情况发生,不但影响生产的稳定运行,而且极易发生人员伤亡等安全事故。
1氟化氢的特性氟化氢为无色液体或气体,分子量为,易溶于水。
其沸点℃,不可燃。
属高度危害介质,空气中最高容许浓度为1mg/m3。
其毒性危害是对呼吸道粘膜及皮肤有强烈的刺激作用,吸入高浓度的氟化氢可引起支气管炎和肺炎,甚至产生放射性窒息。
氟化氢对金属、玻璃及含硅的物体有强腐蚀性,若遇高热,容器内压迅速增大,有开裂和爆炸的危险。
2工艺流程简述无水氟化氢生产工艺,是以萤石粉、质量分数为98% 的浓硫酸及发烟硫酸为原料,在回转反应炉中加热生成粗氟化氢气体,经洗涤、冷凝、精馏、脱气等操作得到无水氟化氢产品,副产品为氟硅酸及石膏。
反应所需的热量由通入回转反应炉夹套内的烟道气供给。
进入夹套内的烟道气温度约为530℃,离开夹套内的烟道气温度约为420℃。
反应系统为微负压操作,回转反应炉炉头负压维持在约-5mmH2O,温度约为120 ~200℃。
反应生成的粗氟化氢气体,其主要成分是HF,还有少量SiF4、CO2、SO2、H2O、H2SO4、空气及粉尘。
粗氟化氢气体进入洗涤塔洗去粉尘,再经冷凝器冷凝后进入粗氟化氢储槽。
粗氟化氢液体定量进入精馏塔,塔底物料和重组分水、H2SO4 等不定期收集流至洗涤酸循环槽进入洗涤酸循环系统,塔顶氟化氢经冷凝后进入脱气塔。
精馏塔再沸器和脱气塔再沸器用热水加热,精馏塔冷凝器和脱气塔器冷媒为-15℃乙二醇。
从脱气塔顶排出的气体进入H2SO4 吸收塔处理。
从脱气塔底部得到的无水氟化氢成品,经成品冷却降温后进入无水氟化氢检验槽,分析合格后经无水氟化氢检验槽液下泵送至罐区无水氟化氢储槽储存。
25kt/a无水氟化氢装置的优化设计总结(可编辑)
25kt/a无水氟化氢装置的优化设计总结(可编辑)25kt,a无水氟化氢装置的优化设计总结? 徐建国等 / 无水氟化氢装置的优化设计总结氟化广??【;氟化工... ..... .. ....,一 / 无水氟化氢装置的优化设计总结徐建国周贞锋应学来衢’ 市鼎盛化工科技有限公司,浙江衢州摘要在对现有的氟化氢生产技术进行总结比较的基础上,提出优化设计理念,系统地介绍了转炉法氟化氢生产装置的优化设计的工艺流程及其各单元内容。
优化设计融合了许多创新技术.是对氟化氢生产工艺技术的一次系统化改进.认为如把优化设计应用到实践中.能促进我国氟化氢生产过程的安全生产、节能降耗及环保治理关键词无水氟化氢;硫酸;萤石;转炉;优化设计中图分类号. 文献标识码 . /. .】 ?. . .采用萤石和硫酸反应来生产无水氢氟酸较多,难辨真伪。
,在我国已有多年的历史。
经过我国程这些年来.我国氟化工行业虽然得到速发技术人员的不懈努力,经历自主开发、引进国外技展,成为国民经济的重要支柱,但我困一直没有设立专门的科研机构进行氟化氢的基础研究,对氟化氢术、引进技术消化吸收,氟化氢的生产装置从无到有、从小到大、由弱到强逐步发展起来,目前部分企生产装置的设计缺乏理论指导.也缺乏系统性:少数业生产技术已达到国际先进水平”。
科技人员通过实验室试验或翻译国外资料,发表了“萤石粉一硫酸”转炉法是目前生产的主要有关萤石粉与硫酸的反应机理、反应速率、状态变方法,截至年月底,我国氟化氢产能达到了化、相关反应曲线等的论文,但可查到的旧内文献资 / 多,其中只有/ 是以氟硅酸作原料【】。
料还不到篇。
现在,国内已有生产线多条,从生产规模上针对国内氟化氢生产线普遍存在的单套装置产来看,小的只有 / ,大的已达/ :从原材料能小、原料浪费大、能源消耗高、设备腐蚀严重、安全硫酸萤石粉消耗上来看,好的企业每吨消事故频发和废排放不达标等诸多问题,笔者所在耗 . ,差的达 . 。
无水氟化氢卸车工艺流程
无水氟化氢卸车工艺流程As an operator involved in the unloading process of anhydrous hydrofluoric acid, the safety of the operation should always be the top priority. Proper training and understanding of the equipment are crucial to prevent accidents and ensure a smooth operation. Operating the unloading process of anhydrous hydrofluoric acid without water requires extra caution and attention to detail.作为参与无水氟化氢卸车过程的操作人员,操作的安全性始终应当是首要任务。
适当的培训和对设备的理解对于预防事故、确保顺畅的操作至关重要。
在没有水的情况下操作无水氟化氢卸车过程需要额外的谨慎和关注细节。
Before starting the unloading process, thorough inspections of the equipment, such as the hoses and valves, should be conducted to ensure that they are in good condition and free of any leaks. Proper Personal Protective Equipment (PPE) should be worn at all times to protect oneself from exposure to the hazardous chemical. Adhering to strict safety protocols and procedures is essential to minimize the risks associated with handling anhydrous hydrofluoric acid.在开始卸车过程之前,应当对设备进行彻底的检查,例如软管和阀门,以确保它们处于良好状态并没有任何泄漏。
无水氢氟酸生产工艺
无水氢氟酸生产工艺
无水氢氟酸是一种重要的无机化学原料,广泛应用于化工、制药、电子、冶金等领域。
其生产工艺主要包括两种方法:氢氟酸蒸馏法和铝矾土烧结法。
氢氟酸蒸馏法是将氢氟酸与硫酸混合后在高温下蒸馏得到的,主要特点是反应简单、成本低,但废气处理困难,对环境污染较大。
铝矾土烧结法是利用铝矾土与氢氟酸的反应,经多级烧结得到无水氢氟酸,具有反应效率高、废气污染小的优点。
无水氢氟酸的生产工艺要求工艺流程严谨、操作规范、设备先进,并采取有效的环保措施,保障生产过程中的安全、环保和质量。
同时,需要实行严格的质量控制和检测,确保产品符合国家标准和客户需求。
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2012,22(6)张海荣无水氟化氢工艺流程比较无水氟化氢工艺流程比较张海荣*华陆工程科技有限公司西安710065摘要介绍用萤石法制取无水氟化氢,在精馏塔和脱气塔的设计和操作中,有常压和加压两种生产工艺流程。
分析这两种工艺的优缺点,指出加压流程是目前行之有效的节能工艺流程。
关键词氟化氢生产工艺加压流程氟化氢又称氢氟酸,是氟化学工业的基础,我国是全球氟化氢的最大生产国。
目前世界各国基本都是采用萤石与硫酸反应制取氟化氢,原因是萤石与硫酸原料易得、供应量大且稳定、大规模工业生产技术成熟可靠。
氟化氢生产技术路线分为常压流程和加压流程,区别是精馏塔、脱气塔采用常压操作和带压操作。
由于氟化氢在常压下沸点为19.5ħ,因此常压流程的精馏塔、脱气塔塔顶冷凝器均需采用冷冻水进行冷凝,而冷冻水需消耗大量的电能,所以两塔冷凝器在氟化氢装置的能耗中占很大比例;加压流程通过提高两塔操作压力,使氟化氢沸点升至50ħ以上,故塔顶冷凝器可使用循环水对氟化氢进行冷凝,由于循环水能耗低,节能效果显著。
国内氟化氢企业通常采用常压流程,其原因是氟化氢属于高度危害性物质,且腐蚀性较强,而常压流程的技术难度相对较低,生产中操作比较容易。
常压流程与加压流程只在于精馏塔与脱气塔操作压力不同,所以只对这两塔系统进行比较分析。
由于脱气塔和精馏塔的情况相同,比较精馏塔的能耗情况就可以知道总的能耗比例,下面以15kt/a无水氟化氢装置为例,通过计算比较常压流程和加压流程的能耗。
1精馏塔再沸器能耗1.1常压流程由于氟化氢在常压下沸点为19.5ħ,所以采用70ħ 80ħ的热水即可。
通过再沸器管程的氟化氢质量流量为3313kg/h,通过壳程的热水流量为29.17t/h,再沸器的换热面积为26.94m2,传递的热量为34594W,传热系数630.14W/(m2·K)。
1.2加压流程加压流程中精馏塔的操作压力为0.25MPa,氢氟酸的沸点为61.6ħ,故选用0.3MPa的饱和蒸汽作为热媒体,通过再沸器管程的氟化氢质量流量同样为3313kg/h,通过壳程的蒸汽流量为13383kg/h,再沸器的换热面积为14.8m2,传递的热量为792508W,传热系数1073.73W/(m2·K)。
2精馏塔冷凝器能耗2.1常压流程进入冷凝器的氢氟酸温度为19.18ħ,沸点是17.99ħ。
冷媒体选用乙二醇溶液,温度为-10 -5ħ,通过冷凝器管程的氟化氢质量流量为3262.5kg/h,通过壳程的冷媒流量为149.66t/h,传递的热量为787703W,传热系数574.23W/(m2·K)。
2.2加压流程进入冷凝器的氢氟酸温度为58.35ħ,沸点是57.46ħ。
冷媒体选用循环水即可,温度为33 38ħ。
通过冷凝器管程的氟化氢质量流量为3262.5 kg/h,通过壳程的冷媒流量为129.79t/h,传递的热量为755259W,传热系数844.91W/(m2·K)。
3常压流程与加压流程能耗比较常压操作流程精馏塔的能耗见表1。
9*张海荣:工程师。
1999年毕业于华东冶金学院(现安徽工业大学)化工工艺专业。
从事化工工程设计和前期咨询工作。
联系电话:(029)87988346,E-mail:zhr1843@。
CHEMICAL ENGINEERING DESIGN化工设计2012,22(6)表1常压操作流程精馏塔能耗名称消耗量能量折算值设计能耗(kW)单位设计能耗(MJ/t)标准煤折算值(kg/t)热水80ħ29.2t/h1342.20MJ/t10875.55220.3178.117冷量-10ħ2833.7MJ/h0.88MJ/MJ692.7332.511.345合计11568.25552.8189.46加压操作流程精馏塔能耗见表2。
表2加压操作流程精馏塔能耗名称消耗量(t/h)能量折算值(MJ/t)设计能耗(kW)单位设计能耗(MJ/t)标准煤折算值(kg/t)循环水129.8 4.19151.172.5 2.4740.3MPa蒸汽13.42763.0010271.54930.3168.224合计10422.55002.8170.70通过表1和表2比较可知,加压操作流程能耗较低。
4常压流程与加压流程设备投资费用比较4.1塔顶冷凝器常压流程与加压流程均采用碳钢,且费用差不多,但从腐蚀角度看常压流程的冷凝器使用年限长一些。
4.2精馏塔与脱气塔常压流程与加压流程的塔身均采用碳钢,填料均采用PTFE材质,塔釜均部分内衬PTFE,但加压流程塔径小一些,因此加压流程投资略小。
4.3精馏塔再沸器常压流程比加压流程精馏塔再沸器换热面积大,如果管程材质均采用825合金,常压流程投资比加压流程大。
5结语相同规模下,加压流程比常压流程能耗低,设备投资费用小,所以在无水氟化氢生产中采用加压流程工艺是可行的。
(收稿日期2012-08-03檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿)(上接第16页)3影响胀接质量的因素影响胀接质量的主要因素有管子与管板的材料硬度差、尺寸及尺寸精度、形位精度、径向间隙、表面清洁度、管子与管板的硬度差、管孔的开槽。
在IFV气化器制造中,必须做好制造过程各道工序的质量控制,以保证达到要求胀管率。
(1)严格控制所采购换热管的尺寸。
如E-1段管子外径必须控制正偏差,管子的椭圆度不超过ʃ0.2mm,管口端面应平直,端面倾斜度不大于管子外径的2%,管子全长偏差不大于ʃ5mm,管子弯曲度不大于ʃ5mm。
(2)严格控制管板孔和换热管的配合精度。
如E-1段管板孔控制在19.3ʃ0.05mm,机加工后管板孔需铰制加工,使粗糙度达到7级。
焊接时,管子中心线必须保证和管板孔中心线相重合,若间隙较大,过大的胀接变形将对焊接接头产生损伤甚至脱焊。
(3)管板材料的硬度要高于换热管材料的硬度。
由于E-1、E-3段换热管为钛管,其硬度比碳钢复合钢板高,胀前需对钛管采用退火以降低其硬度。
(4)在胀接完成后必须进行耐压试验,检查胀口的严密性。
4结语随着沿海地区LNG接收站的快速发展,IFV 气化器国产化势在必行。
采用适当的胀接工艺,建立模型通过试胀来确定胀接工艺参数,保证胀管合格率,是确保胀管质量的关键。
参考文献1于彬,杨洪兰.管壳式换热器中换热管与管板连接的工艺研究[J].金属加工,2010(6).2GB151-1999,管壳式气化器[S].3蒸汽锅炉安全技术监察规程[S].劳部发(1996)276号.4GB50273-98,工业锅炉安装工程施工及验收规范[S].(收稿日期2012-07-17)012012,22(6)ABSTRACTS OF CHEMICAL ENGINEERING DESIGNABSTRACTSSummary of a Large Refinery Project Startup Workand Several Suggestions for DesignLi Qidong,et al(East China Design Branch of China Petroleum Engineering Construction Corporation,Qingdao266071)This paper briefly describes the general situation of startup and commissioning of a domestic large-scale oil refining project.This paper analyzes the contents and rationality of the general startup ideas,thoroughly and comprehensively summarizes the successful startup experience,and makes a brief analysis of the main difficulties of startup.Through the startup and test run of the project,this paper analyzes and sums up from the problems found thereof,and puts forward the contents of the design work for improvement.Key words large-scale oil refining project general situation startup ideas experience and difficultiesProcess Control and Safety Design of Ethylene Oxide Storage TankLiu Shuhua(Guangdong Huanqiu Guangye Engineering Co.,Ltd.,Guangzhou 510655)This article briefly describes the hazardous characteristics of the ethylene oxide storage tank and mainly introduces the safety measures taken in the process control and the design of ethylene oxide storage tank,and puts forward the main problems that should be noted during the ethylene oxide storage tank operation.Key words ethylene oxide storage tank process safety design Comparison of Anhydrous Hydrogen Fluoride Process FlowsZhang Hairong(Hualu Engineering and Technology Co.,Ltd.,Xi'an710065)This paper introduces that there are two kinds of production process flows i.e.atmospheric process and pressurized process adopted in the design and operation of distillation column and degassing tower for anhydrous hydrogen fluoride prepared by fluorite process.This paper analyzes the advantages and disadvantages of these two processes and points out that the pressurized process is the currently effective energy-saving process.Key words hydrogen fluoride production process pressurized flowComparison and Simulation of Methanol Distillation Process FlowSun Ke,et al(Shanghai Branch of Sinopec Ningbo Engineering Company Limited,Shanghai200030)This paper analyzes and compares the operating conditions,process characteristics,product quality and other aspects of the two main domestic processes of two-column distillation process and three-column distillation process for crude methanol.Simulation of these two processes is performed by means of ProII software to compare their energy consumptions,such as cooling water consumption and steam consumption,in order to provide the basis for the process selection.Key words methanol distillation technology comparison energy consumption simulation calculationExpansion Technique and Control of IFV VaporizerQiu Dong(CNOOC Zhejiang Ningbo LNG Co.,Ltd.,Ningbo315010)This paper presents the basic structure of shell tube type intermediate fluid vaporizer,the expansion technique of each section of exchange tubes,selection of expansion equipment and the control requirements of expansion technique.Key words vaporizer controlDiscussion of Comprehensive Control and Utilization Process for Waste Byproduct in Alum Productionby Water Leaching ProcessHu Yangwu,et al(Wenzhou Institute of Industry&Science,Wenzhou325000)For the control and comprehensive utilization of alum smoke and alum slurry pollutants generated during alum production based on water leaching process,this paper discusses by experiments a new process of treatment of using potassium hydroxide solution.Key words slum stone water leaching process pollution comprehensive controlPiping Design of TowersWang Hui(East China Design Branch of China Petroleum Engineering Construction Corporation,Qingdao266071)This paper analyzes the characteristics of towers and puts forward the piping design principles of towers.Combined with the design and construction experience,this paper puts forward the towers nozzle orientation,platform and ladder layout,the design procedures and key points of main pipelines and elaborates the setting method of pipe support.Key words piping design of towers principles nozzle orientation platform ladder pipe supportDiscussion of Application of Spring Hangerand Support in Piping Stress AnalysisHuang Huihui,et al(Nangning Branch of China Chemical Guilin Engineering Co.,Ltd.,Nanning530023)This paper describes the use of the spring hanger and support in series and parallel,and analyzes the problems that need attention during the spring hanger and support parameters input in CAESAR II for stress calculation under multiple stress conditions.Combined with the actual situation,this paper elaborates the relationship between the theoretical installed load and actual installed load of the spring hanger and support,and finally briefly presents several typical engineering applications that can save spring hanger and support.Key words spring hanger and support stress analysisBrief Discussion on High Pressure Piping Component DesignWang Yichang(Tianjin Yangzi Chemical Engineering Technology Co.,Ltd.,Tianjin300061)This paper compares the codes and standards of two kinds of flange systems,and then briefly describes the high pressure piping component design,construction and acceptance criteria selection,and makes recommendations.Key words screwed flange welding neck flange standard specification high pressure piping componentConstruction and Analysis of New DistributedEnergy Triple Co-Generation SystemZhang Hongwei(China Wuhuan Engineering Co.,Ltd.,Wuhan430223)This paper analyzes and calculates the model project of new distributed energy triple co-generation system,indicating that the large-scale construction of distributed energy systems is one of the important energy industry development paths,which helps to change the structure of energy consumption,and opening up a new direction1。