本實(shí)用新型屬于氟化氫制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由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。
我國主要采用螢石和硫酸反應(yīng)制備生產(chǎn)AHF，我國的氟化氫生產(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，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。
中國專利申請(qǐng)公開號(hào)為CN103754824A公開了一種利用磷肥副產(chǎn)氟硅酸制備氟化氫的方法，主要步驟為以氟硅酸為原料制備氟化氫氨固體，然后將與濃硫酸反應(yīng)制備氫氟酸。該方法雖然保護(hù)了螢石和氟資源，但是其制備過程中需要以濃硫酸為原料，不僅反應(yīng)條件苛刻，而且對(duì)環(huán)境影響大，反應(yīng)最終得到的氟化氫純度比較低。進(jìn)一步，該反應(yīng)采用的是氨水制備氟化銨，這樣氟化銨溶液濃度太低，需要濃縮，就增加了熱能消耗。為了使二氧化硅成為白炭黑，就 只能在低濃度下，才可能使二氧化硅形成白炭黑的形態(tài)。2014年廖靖華和王麗瓊在《環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊》第33期發(fā)表了“氟化銨制備氟化鈣最優(yōu)條件研究”中提到氟化鈣主要用于生產(chǎn)氫氟酸，以石灰乳與氟化銨溶液制備氟化鈣產(chǎn)品，其反應(yīng)產(chǎn)生的氟化鈣純度僅僅為89.17％，這是因?yàn)槭曳鄣碾s質(zhì)含量高，其氟化鈣產(chǎn)品純度較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有以氟硅酸為原料制備氟化氫中存在的制備工藝條件苛刻以及產(chǎn)品純度低的問題，本實(shí)用新型提出一種由氟硅酸制備氟化氫的裝置，該裝置實(shí)現(xiàn)了制備氟化氫過程中產(chǎn)生的氧化鈣循環(huán)利用，并且使得最終氟化氫產(chǎn)品的純度達(dá)到99.9999％以上。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種由氟硅酸制備氟化氫的裝置，其特征在于，包括氨化反應(yīng)釜、過濾器、合成反應(yīng)釜、固液分離設(shè)備、精餾塔、烘干機(jī)、煅燒爐與流化反應(yīng)床，所述氨化反應(yīng)釜與所述過濾器連接，所述過濾器與所述合成反應(yīng)釜連接，所述合成反應(yīng)釜與所述固液分離設(shè)備連接，所述固液分離設(shè)備還連接有所述精餾塔與所述烘干機(jī)，所述精餾塔與所述氨化反應(yīng)釜連接，所述烘干機(jī)與所述煅燒爐連接，所述煅燒爐與所述流化反應(yīng)床連接，所述流化反應(yīng)床還與所述合成反應(yīng)釜連接。
進(jìn)一步，所述合成反應(yīng)釜設(shè)置有氟化銨溶液進(jìn)口、氧化鈣進(jìn)口以及合成產(chǎn)物輸出口，所述固液分離設(shè)備設(shè)置有原料進(jìn)口、稀氨水輸出口以及氟化鈣輸出口，所述流化反應(yīng)床設(shè)置有氟化鈣進(jìn)口、過熱蒸汽進(jìn)口、氟化氫輸出口以及氧化鈣輸出口，所述合成反應(yīng)釜的氧化鈣進(jìn)口與所述流化反應(yīng)床的氧化鈣輸出口連接，所述合成產(chǎn)物輸出口與所述固液分離設(shè)置的原料進(jìn)口連接，所述稀氨水輸出口與所述精餾塔連接，所述固液分離設(shè)備的氟化鈣輸出口與所述烘干機(jī)連接，所述流化反應(yīng)床的氟化鈣進(jìn)口與所述煅燒爐連接。
本實(shí)用新型的有益效果是，
本發(fā)明人在研發(fā)過程(中國專利201310288043X)中驚奇地發(fā)現(xiàn)以氟化鈣為原料制備氟化氫的過程中，其產(chǎn)生的氧化鈣純度可以達(dá)到99％及以上；而將 該副產(chǎn)物-氧化鈣與氟化銨溶液進(jìn)行反應(yīng)的話，其不僅可以得到純度達(dá)到99及以上的氟化鈣，從而制得純度達(dá)到99.9999％以上氟化氫產(chǎn)品，而且實(shí)現(xiàn)了鈣的循環(huán)利用。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型由氟硅酸制備氟化氫的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)示：1、氨化反應(yīng)釜，2、過濾器，3、合成反應(yīng)釜，4、固液分離設(shè)備，5、精餾塔，6、烘干機(jī)，7、煅燒爐，8、流化反應(yīng)床，31、氟化銨溶液進(jìn)口，32、氧化鈣進(jìn)口，33、合成產(chǎn)物輸出口，41、原料進(jìn)口，42、稀氨水輸出口，43、氧化鈣輸出口，81、氟化鈣進(jìn)口，82、過熱蒸汽進(jìn)口，83、氟化氫輸出口，84、氧化鈣輸出口。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
參照?qǐng)D1，一種由氟硅酸制備氟化氫的裝置，包括氨化反應(yīng)釜1、過濾器2、合成反應(yīng)釜3、固液分離設(shè)備4、精餾塔5、烘干機(jī)6、煅燒爐7與流化反應(yīng)床8。氨化反應(yīng)釜1與過濾器2連接，過濾器2與合成反應(yīng)釜3連接，合成反應(yīng)釜3與固液分離設(shè)備4連接，固液分離設(shè)備4還連接有精餾塔5與烘干機(jī)6，精餾塔5與氨化反應(yīng)釜1連接，烘干機(jī)6與煅燒爐7連接，煅燒爐7與流化反應(yīng)床8連接，流化反應(yīng)床8還與合成反應(yīng)釜3連接。
進(jìn)一步，合成反應(yīng)釜3設(shè)置有氟化銨溶液進(jìn)口31、氧化鈣進(jìn)口32以及合成產(chǎn)物輸出口33。固液分離設(shè)備4設(shè)置有原料進(jìn)口41、稀氨水輸出口42以及氟化鈣輸出口43。流化反應(yīng)床8設(shè)置有氟化鈣進(jìn)口81、過熱蒸汽進(jìn)口82、氟化氫輸出口83以及氧化鈣輸出口84。合成反應(yīng)釜3的氧化鈣進(jìn)口32與流化反應(yīng)床8的氧化鈣輸出口84連接，合成產(chǎn)物輸出口33與固液分離設(shè)置4的原料進(jìn)口41連接，稀氨水輸出口42與精餾塔5連接，固液分離設(shè)備4的氟化鈣輸出口43與烘干機(jī)6連接，流化反應(yīng)床8的氟化鈣進(jìn)口81與煅燒爐7連接。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。