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氟化氢传统工艺装备改进方案 氟化氢工艺

2021-04-26知识5

什么工艺会产生四氟化硅和氟化氢? 我知道的主要是真空镀膜设备,太阳能电极板之类的东西镀膜用,材料很多,但是基本上都是这种对人体十分有害的东西

氟化氢传统工艺装备改进方案 气固流化床连续法为了降低反应温度,减少能耗.爱丁堡大学(6)提出了气固流化床生产氟化氢的工艺:该反应过程把传统工艺的液体硫酸与萤石粉反应的吸热反应,转变为三氧化硫与萤石粉反应的放热反应。硫酸气化后从底部进入流化床,萤石粉从中部进入,二者接触发生反应,生成氟化氢气体和硫酸钙固体。研究报道,床层温度400℃,硫酸质量相对萤石过量15%,物料在床层的停留时间在15min以内,萤石转化率就可达到98%以上。生成的氟化氢气体(其中含有硫酸气体)经过气体吸收器除去萤石和硫酸钙灰尘以及硫酸和水蒸汽。再经过冷凝器除去四氟化硅气体,可得到需要纯度的氟化氢。化学反应式如下:CaF2(s)+SO3(g)+H2O(g)→2HF(g)+CaSO4(s)利用气固流化床反应器生产氟化氢,相对于传统笨重复杂的回转炉工艺,具有反应迅速,萤石利用率高,设备紧凑简单的特点;也彻底消除液体硫酸与萤石在转炉里反应易粘壁的问题。然而由于氟化氢生产过程接触的均是高腐蚀性物料与气体,由实验室转化为工业应用尚需要在反应器设计、设备防腐、能耗验算以及生产操作与控制等多方面进行大量深入的研究,是否能工业化还是未知数。

利用湿法制磷酸副产品氟硅酸(H 氟硅酸加入硫酸钾发生反应生成氟硅酸钾(K2SiF6)微酸性,有吸湿性,微溶于水,过滤得到硫酸和氟硅酸钾,干燥后在热水中水解成氟化钾、氟化氢及硅酸,加入浓硫酸反应得到硫酸钾、氟化氢、和四氯化硅等,净化冷凝,通过精馏得到纯净的氟化氢;(1)氟硅酸加入硫酸钾发生反应生成氟硅酸钾和硫酸,反应器中的化学方程式为:H2SiF6+K2SO4=H2SO4+K2SiF6↓,故答案为:H2SiF6+K2SO4=H2SO4+K2SiF6↓;(2)依据过滤装置和过程选择需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,在洗涤氟硅酸钾(K2SiF6)时常用酒精洗涤而不是用水,其目的是氟硅酸钾微溶于水,不溶于醇,为减少损失用乙醇洗涤,故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒,氟硅酸钾不溶于酒精,减少用水洗涤溶解氟硅酸钾损失;(3)反应过程中参与反应,在反应过程中又重新生成的物质可以循环使用,分析流程判断流程中硫酸和硫酸钾在苯环过程中先参加反应,随后又生成,可以循环使用,故答案为:H2SO4、K2SO4;(4)氟化氢可以腐蚀刻画玻璃,在刻蚀玻璃过程中也会生成H2SiF6 和水,依据原子守恒配平书写化学方程式为:6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O,故答案为:6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O;(5)依据生成氟化钙的质量计算物质的量=5.85g78g/mol=0。.

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