随着含氟化合物产品种类和需求量的增多,HF和无水氟化氢(AHF)的需求量也逐年增加,尤其是高纯HF和无水氟化氢已成为了高附加值利用的一个方向。氟化氢作为原料既能制取元素F又能制备各类制冷剂、氟盐、有机氟材料等,应用于医药、农药、电子、原子能等行业。
1 氟化氢的制备方法
目前主要有两种制备HF的方法，分别是萤石法与氟硅酸法。
1.1 萤石法
1.1.1 回转窑法
萤石、HS0 在回转窑中发生的反应为吸热反应,温度维持在 200~270℃,主反应是:
CaF2(s)+H2SO(1)---2HF(g)+CaS04 (s)
该主反应的机理可通过以下几个反应来表达
CaF2+H2SO4----Ca(HSO4.F·HF)
Ca(HSO4·F·HF)----Ca(HSO4·F)+HF
Ca(HSO4·F)+HF---CaSO4·2HF
萤石和硫酸在进人回转窑反应之前，需在常温或低温下经预反应器混合，反应过程由煤气燃烧提供热量，以避免惰性气体进人而影响HF的吸收冷凝与精馏。反应程度直接影响物料状态，反应物在0~40%及 70%~80%的反应程度时呈浆状,腐蚀反应器的程度最大。因此,该工艺的关键是设计回转窑时尽量避免腐蚀并延长使用寿命。目前,回转窑生产HF工艺已经得到充分发展
不同提纯方法的特点
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提纯方法 |
定义 |
特点及比较 |
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精馏 |
采用回流实现液体混合)采用塔设备,用于多成分液体成分的分离; |
)采用塔设备,用于多成分液体成分的分离;2)调节回流比可得高纯度产品。 |
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蒸馏 |
精馏的一级模式,用于分离简单的液体混合物。 |
采用蒸馏釜,用于简单液体混合物的分离;2)产品纯度较低。 |
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亚沸蒸馏 |
一种低于物质沸点情况下的蒸馏方法。 |
1)平衡气相为分子状态,极少夹带金属离子或固体颗粒:2)用于金属离子杂质去除;3)用于量少样品制备 |
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减压蒸馏 |
降低液体沸点，避免热敏性物质的分解。 |
1)用于热敏性物料的蒸馏;2)可用较低温度的加热介质。 |
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气体吸收 |
利用气体组分的溶解度，不同实现高纯试剂的纯化 |
1)调节气液比、喷淋密度可提高纯化效果;2)主要吸收产品气体.用于规模生产。 |
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