一種無水氟化氫氣體的淨化系統的製作方法

2023-06-23 01:36:01 1

專利名稱：一種無水氟化氫氣體的淨化系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於化工生產技術領域，具體涉及一種無水氟化氫氣體的淨化系統。
背景技術：
現有技術中，無水氟化氫氣體主要通過無機氟化物與酸反應製取。因此，無機氟化 物中所含有的各種雜質將導致無水氟化氫氣體中攜帶大量粉塵顆粒，特別是含有亞微米及 納米級以下顆粒，這些粉塵顆粒的存在將直接影響以無水氟化氫氣體為原料所生成的後續 產品性能。 近年來，無水氟化氫氣體的淨化方法主要包括改進生產工藝和不斷更新設備以及 提高無機氟化物質量等途徑。如國內相關企業採用粗洗塔和吸收塔(或精餾塔)相結合的 生產工藝可以有效淨化無水氟化氫氣體中微米級以上的大顆粒粉塵；也有人採用多次浮選 工藝或添加各種改性劑的方法用以除去無機氟化物中的多種雜質；專利CN201180092Y涉 及氟化氫氣體的淨化工藝，其特點是在生產氟化氫氣體的反應設備中，在輸送硫酸管中的 進氣管末端，通過安裝噴頭，達到除雜效果，其缺點是容易造成進氣管頻繁堵塞，生產工藝 難以控制。專利CN101139106A利用氟化氫氣體與SiF4氣體冷凝點的不同，通過控制冷凝 溫度，達到脫矽效果。但是，該方法工藝複雜，能耗高，且只能除脫一種含矽的粉塵顆粒。
上述已公開的淨化無水氟化氫氣體的生產工藝或設備主要存在以下缺點1、氟化 氫氣體中的粉塵顆粒脫除不乾淨，淨化效果不理想，特別是對於亞微米及納米級以下的小 顆粒，顯得無能為力；2、價格昂貴，生產工藝複雜；3、能耗很高，工藝參數波動較大，生產過 程難以控制，同時容易造成環境汙染。

發明內容
為克服現有技術不足，本發明主要針對無水氟化氫氣體中的粉塵顆粒，特別是針 對亞微米及納米級以下顆粒，提供了一種無水氟化氫氣體的淨化系統。 —種無水氟化氫氣體的淨化系統，其特徵在於該淨化系統包括進氣管道、出氣管 道、淨化塔、粉塵收集裝置以及反吹裝置；進氣管道位於淨化塔的下半部，出氣管道位於淨 化塔的上半部；淨化塔中放置能耐溫度20-10(TC和耐負壓1000-3000MPa的膜材料，膜材 料孔徑小於1 P m，同時，該膜材料具有耐氫氟酸腐蝕，所有膜材料總比表面積大於180m7g ; 收集裝置上端與淨化塔底部相連接；反吹裝置位於淨化塔上半部或頂部， 一端與淨化塔相 連，另一端與空壓機相連。 所述膜材料選自聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚碸，聚碳酸酯，聚醚碸或塑燒板。
該淨化系統具有生產成本低，技術參數容易控制，工況操作方便，安全環保，可以 規模化連續生產等優點。使用該淨化系統後，無水氟化氫氣體中所攜帶的粉塵顆粒可以基 本被清除乾淨。經測，無水氟化氫氣體中在常溫常壓下粉塵顆粒含量小於5g/m 所脫除的 粉塵顆粒尺寸在200nm-500nm之間，主要由氟，矽，磷，鐵，硫，氧等組成。


圖1為無水氟化氫的淨化系統示意圖 l，淨化塔；2，進氣管道；3，出氣管道；4，反吹裝置；5，膜材料；6，粉塵收集裝置
具體實施例方式
該淨化系統包括進氣管道、出氣管道、淨化塔、粉塵收集裝置以及反吹裝置。進氣
管道位於淨化塔的下半部，一端與淨化塔通過彎管連接，使用時，另一端與製備氟化氫氣體
的反應爐相連；出氣管道位於淨化塔的上半部，一端與淨化塔通過直管相連，使用時，另一 端與後續使用系統相連；淨化塔中放置能夠耐溫度20-10(TC和耐負壓1000-3000MPa的 膜材料，同時，該膜材料具有耐氫氟酸腐蝕，而且其孔徑小於1 P m，比表面積大於180m7g， 優選四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚碸，聚碳酸酯，聚醚碸和塑燒板膜材料；粉塵收集裝置形狀為 喇叭口，其中喇叭口朝下，上端與淨化塔底部相連接，主要用於收集粉塵顆粒；反吹裝置位 於淨化塔上半部或頂部， 一端與淨化塔通過直管相連，另一端與空壓機相連，主要用於吹洗 淨化塔內膜材料所吸附的粉塵顆粒。 採用無機氟化物和硫酸在制酸爐中反應得到攜帶粉塵顆粒的無水氟化氫氣體 (反應條件按常規工業方法進行)，經進氣管導入淨化塔後由出氣口送出脫除了粉塵顆粒 的無水氟化氫氣體。每隔2小時由反吹裝置吹洗一次，吹洗時間為2分鐘，所吹洗下來的粉 塵顆粒通過粉塵收集裝置收集並從底部排出。經測，通過該淨化系統所送出的無水氟化氫 氣體在常溫常壓下粉塵顆粒含量《5g/m 所濾除的粉塵顆粒尺寸在200-500nm範圍內，主 要由氟、硫、氧、矽、磷、鐵等元素組成。 淨化塔中膜材料性能參數溫度20-100°C，負壓1000-3000Mpa，耐氫氟酸腐蝕， 孔徑小於1 ii m，比表面積大於180m7g。
權利要求
一種無水氟化氫氣體的淨化系統，其特徵在於該淨化系統包括進氣管道、出氣管道、淨化塔、粉塵收集裝置以及反吹裝置；進氣管道位於淨化塔的下半部，出氣管道位於淨化塔的上半部；淨化塔中放置能耐溫度20-100℃和耐負壓1000-3000MPa的膜材料，膜材料孔徑小於1μm，同時，該膜材料具有耐氫氟酸腐蝕，所有膜材料總比表面積大於180m2/g；收集裝置上端與淨化塔底部相連接；反吹裝置位於淨化塔上半部或頂部，一端與淨化塔相連，另一端與空壓機相連。
2. 根據權利要求1所述的無水氟化氫氣體的淨化系統，其特徵在於所述膜材料選自 聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚碸，聚碳酸酯，聚醚碸或塑燒板。
全文摘要
一種無水氟化氫氣體的淨化系統屬於化工領域。該淨化系統包括進氣管道、出氣管道、淨化塔、粉塵收集裝置以及反吹裝置；進氣管道位於淨化塔的下半部，出氣管道位於淨化塔的上半部；淨化塔中放置能耐溫度20-100℃和耐負壓1000-3000MPa的膜材料，膜材料孔徑小於1μm，同時，該膜材料具有耐氫氟酸腐蝕，所有膜材料總比表面積大於180m2/g；收集裝置上端與淨化塔底部相連接；反吹裝置位於淨化塔上半部或頂部，一端與淨化塔相連，另一端與空壓機相連。該淨化系統成本低，技術參數易控制，工況操作方便，安全環保，可規模化連續生產等優點。使用該系統後，無水氟化氫氣體中在常溫常壓下粉塵顆粒含量小於5g/m3，脫除的粉塵顆粒尺寸在200nm-500nm之間，主要由氟，矽，磷，鐵，硫，氧等組成。
文檔編號B01D46/54GK101700875SQ200910250320
公開日2010年5月5日 申請日期2009年12月4日 優先權日2009年12月4日
發明者何瑋, 孫繼紅, 王麗娟 申請人:北京工業大學