本技术属于氟化氢铵生产设备或装置,具体涉及到一种利用氟化铵生产氟化氢铵装置。
背景技术:
1、氟化氢铵为白色或无色透明斜方晶体,在空气中易潮解易结块,易溶于水。水溶液呈强酸性,有氟化氢的酸味;微溶于醇,在热水中分解,高温下升华。主要用作玻璃蚀刻剂、防腐剂、氧化铍制金属铍的溶剂、化学试剂、锅炉给水系统和蒸汽发生系统的清洗剂、发酵工业消毒剂、硅素钢板表面处理剂、制造陶瓷和铝镁合金的氧化剂、有机合成氟化剂、电镀液、提取稀有元素的溶剂、油田砂石的酸化处理剂等。
2、氟化氢铵通常采用液相法制备,这主要原因在于:气相法生产氟化氢铵是将氨气与氟化氢在特定的容器中反应,然而这一反应过程对设备材质要求高、投资大且制备成本高,若无特殊要求,通常不采用气相法,使得液相法制备氟化氢铵产品的工艺得到了快速发展。目前,液相法根据所采用的原料不同,分为氟化氢-液氨法、氟硅酸—液氨法、含氟废液—液氨法、氟化氢-氟化铵溶液法等。例如:专利号为201310103008.6公开了将氟化铵制备成饱和氟化铵溶液,再加入氢氟酸溶液使得其反应,反应完成后,再经真空浓缩,结晶,过滤制备氟化氢铵,实现缩短流程,提高氟化氢铵产品纯度的目的。再例如:201810441726.7公开了向氟化氢铵-氟化铵溶液中通入氟化氢使氟化铵完全转化为氟化氢铵得到氟化氢铵溶液,经浓缩、干燥后得到氟化氢铵,实现了资源化、高价值化利用。再例如:专利号为:201510943013.7公开利用将氟化铵滤液真空浓缩得到稠浆,再将稠浆溶解,采用氟化氢调整ph,冷却,结晶制备氟化氢铵产品,提高氟和氨利用率,使得所得产品中氟化氢铵含量达到了99.58%以上。
3、可见,现有技术中,关于氟化氢铵的生产大多都是采用含铵成分或者氨成分的原料与氟化氢相互作用而获得,导致氟化氢这种具有高腐蚀性能的酸加入后,对反应设备的要求较高,造成制备成本较高;而对于直接采用氟化铵、水作为原料来生产氟化氢铵的研究相对较少,但利用氟化铵溶液直接作为原料,经过真空85℃浓缩至含水率<4%后,干燥得到固体氟化氢铵产品,例如:专利号为200310104114.2所公开的技术内容,可是,在该技术文献之中,其采用的是直接浓缩-干燥的工艺制备,导致所得的氟化氢铵产品的纯度低于98.5%,而且在浓缩过程所需要的能耗较高。
4、本氟化铵生产氟化氢铵装置,先将氟化铵或者氟化铵溶液制备成一定浓度的氟化铵溶液,经过浓缩与热解,部分氟化铵转化为氟化氢铵,再加入氢氟酸溶液使得氟化铵完全转化为氟化氢铵,再经连续冷却结晶,过滤制备氟化氢铵,实现缩短流程,提高氟化氢铵产品纯度的目的。
技术实现思路
1、本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、工艺简单、降低成本、缩短流程、提高氟化氢铵产品纯度的利用氟化铵生产氟化氢铵装置。
2、解决上述技术问题采用的技术方案是:一种利用氟化铵生产氟化氢铵装置,55%氢氟酸进入55%氢氟酸储罐,氟化铵溶液进入氟化铵混合液储罐,55%氢氟酸储罐通过安装在管道上的55%氢氟酸进料泵与反应釜的第二入口相连通,氟化铵混合液储罐通过安装在管道上的氟化铵混合液进料泵与第一预热器的底部入口相连通;
3、生蒸汽进入一效蒸发器,一效蒸发器的顶部出口与一效分离器的入口相连通、下部出口与第二预热器的第一入口相连通,第二预热器的出口与蒸汽冷凝水罐的入口相连通,蒸汽冷凝水罐的出口通过安装在管道上的蒸汽冷凝水泵与蒸汽冷凝水处理装置相连通;
4、一效分离器的顶部出口与二效蒸发器的上部入口相连通,一效分离器底部出口一路通过安装在管道上的一效蒸发出料泵与冷缩混合液冷却器的底部入口相连通、另一路与一效蒸发循环泵的入口相连通,一效蒸发循环泵的出口一路与一效蒸发器的底部入口相连通、另一路与第二预热器的第三入口相连通;
5、二效蒸发器的顶部出口与二效分离器的入口相连通、底部出口与三效蒸发器的下部入口相连通,二效分离器的顶部出口与三效蒸发器的上部入口相连通、底部出口与二效蒸发循环泵的入口相连通,二效蒸发循环泵的出口一路与二效蒸发器的底部入口相连通、另一路通过安装在管道上的一效进料泵与第二预热器的第二入口相连通;
6、三效蒸发器的顶部出口与三效分离器的入口相连通,三效分离器的顶部出口分别与第一预热器的上部入口、冷凝器的顶部入口相连通,三效分离器的底部出口与三效蒸发循环泵的入口相连通,三效蒸发循环泵的出口一路与三效蒸发器的底部入口相连通、另一路通过安装在管道上的二效进料泵与二效蒸发循环泵的入口相连通;第二预热器的顶部出口与三效蒸发循环泵的入口相连通、下部出口与蒸发冷凝水罐的入口相连通,冷凝器底部出口与蒸发冷凝水罐的入口相连通,蒸发冷凝水罐的顶部出口与蒸发真空机组相连通、底部出口通过安装在管道上的蒸发冷凝水泵与蒸发冷凝水处理装置相连通;
7、冷缩混合液冷却器的顶部出口与浓缩混合液储罐的入口相连通,浓缩混合液储罐的出口通过安装在管道上的冷却结晶进料泵与反应釜的第一入口相连通;
8、反应釜底部出口与反应出料泵的入口相连通、上部出口通过安装在管道上的反应循环泵与反应冷却器的底部入口相连通,反应冷却器的顶部出口与反应釜的第四入口相连通,反应出料泵的出口一路与反应釜的第三入口相连通、另一路与冷却结晶器的第二入口相连通;
9、冷却结晶器的第一出口通过安装在管道上的冷却循环泵与冷却器的底部入口相连通、第三出口与过滤母液罐的第一入口相连通,冷却结晶器的第二出口通过安装在管道上的冷却晶浆泵一路与过滤机的入口相连通、另一路与冷却结晶器的第三入口相连通;
10、过滤母液罐的出口通过安装在管道上的过滤母液泵一路与冷却结晶器的第四入口相连通、另一路与氟化铵混合液储罐的入口相连通;过滤机的一出口与过滤母液罐的第二入口相连通、另一出口排出氟化氢铵。
11、本实用新型的反应冷却器、浓缩混合液冷却器、冷凝器的壳程通入循环冷却水,循环冷却水在壳程冷却换热后由壳程排出。
12、本实用新型的冷却器壳程中通入循环冷水,循环冷水在壳程冷却换热后由壳程排出。
13、本实用新型的冷却器中通入生蒸汽。
14、本实用新型相比于现有技术具有以下优点:
15、1、本装置实际是利用氟化铵生产氟化氢铵,此装置最大程度地实现了生产的稳定性和可靠性、使有效资源得以回收利用,避免资源浪费,提高经济效益,减少废水排放和环境污染。
16、2、本装置采用高温蒸发浓缩与热解工艺,尽可能多的把氟化铵热解为氟化氢铵,减少hf的消耗量。
17、3、本装置采用连续冷却装置,节能、自动化、劳动强度低。
18、4、本装置工艺成熟、先进合理、灵活性大,同时节能显著,无二次污染,达到把含氟废酸中有用资源加以回收的同时完成废酸无害化处理。
19、5、本装置尾气处理彻底,通过多级吸收、无二次污染使其尾气达标排放。
20、6、在正常工况下,本装置能正常稳定运行,运行时工人劳动强度低,可实现全自动智能运行。
21、7、本装置结构简单、连续性好、辅料使用少,节约生产成本,以氟化铵生产氟化氢铵装置,变废为宝,极大地降低废水处理成本,实现废物资源合理化处置,工艺条件容易实现,操作简单,便于大规模生产,经济效益明显。
1.一种利用氟化铵生产氟化氢铵装置,其特征在于:55%氢氟酸进入55%氢氟酸储罐(3),氟化铵溶液进入氟化铵混合液储罐(1),55%氢氟酸储罐(3)通过安装在管道上的55%氢氟酸进料泵(4)与反应釜(23)的第二入口相连通,氟化铵混合液储罐(1)通过安装在管道上的氟化铵混合液进料泵(2)与第一预热器(33)的底部入口相连通;
2.根据权利要求1所述的利用氟化铵生产氟化氢铵装置,其特征在于:所述的反应冷却器(21)、浓缩混合液冷却器(18)、冷凝器(32)的壳程通入循环冷却水,循环冷却水在壳程冷却换热后由壳程排出。
3.根据权利要求1所述的利用氟化铵生产氟化氢铵装置,其特征在于:所述的冷却器(25)壳程中通入循环冷水,循环冷水在壳程冷却换热后由壳程排出。
4.根据权利要求1所述的利用氟化铵生产氟化氢铵装置,其特征在于:所述的冷却器(25)中通入生蒸汽。
