[实用新型]用于制备氟化氢的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学反应装置领域，特别是指一种用于制备氟化氢的装置。

背景技术

氟化氢（HF）是氟化工的基础原料，是大部分氟化工产品的起始点。可用于制造有机或无机氟化物，如氟化铝、冰晶石、氟烃、无水氟化氢、含氟有机物等。氟化氢主要通过萤石（CaF2）与硫酸反应制得，其反应如（Ⅰ）所示：CaF2（s）+H2SO4（l）→2HF（g）+CaSO4（s）（Ⅰ）

同时由于萤石中存在CaCO3、SiO2等杂质，在生产过程中还会发生如下副反应：SiO2（s）+4HF（g）→SiF4（g）+2H2O（g）（Ⅱ）

SiF4（g）+2HF（g）→H2SiF6（g）（Ⅲ）

CaCO3（s）+H2SO4(l)→CaSO4（s）+H2O（g）（Ⅳ）

原料中的硫酸和副反应的发生都会产生大量的水，使系统中的水分越来越多，生产无法进行。因此，传统的氟化氢气体制备工艺采用98%硫酸与发烟硫酸（100%以上）配制成混合酸使用，达到平衡生产过程中水分的目的。但在这样的工艺中，98%硫酸和发烟硫酸价格较高，同时需要对其进行准确计量、控制以及相应的储存、输送设备，使得该工艺成本增高，工艺复杂。还产生了含氟石膏渣（硫酸钙），需要处理。而且生产装备复杂，投资大。

关于氟化氢或氢氟酸制备的参考文献如下：

公开号为CN101913565A，公开日为2010.12.15；

公开号为CN102471059A，公开日为2012.5.23；

公开号CN101214925A，公开日为2008.7.9；

现有技术也有以萤石粉、三氧化硫以及水蒸气在流化状态反应制取氟化氢（一种萤石粉生产氟化氢的方法201210276366.2），目前没有生产装置。

采用了硫酸或三氧化硫，危险性大，成本高。产生了含氟石膏渣（硫酸钙），需要处理。而且生产装备复杂，投资大。

现有技术还有以氟硅酸和硫酸钠为原料制备氢氟酸（公开号为CN101134561A，公开日为2008.3.5），反应式如下：

该方法由于氟硅酸在系统内循环，物料的循环量很多，以致设备庞大；氟硅酸钠分解时需要高温，能耗很大，而且分解设备极易腐蚀，寿命很短，因此该方法并没有实用价值。

实用新型内容

本实用新型提出了一种用于制备氟化氢的装置，解决了现有技术中生产设备复杂的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于制备氟化氢的装置，包括，

反应器、过热蒸气发生器和用来加热氟化钙的加热装置；

所述反应器包括反应段和集气段，所述集气段设置在所述反应段的上部；

所述反应器包括至少第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口位于所述反应段的中上部，所述第二开口位于所述反应段的下部，所述第三开口位于所述集气段的上部；所述第一开口与输送氟化钙的管道相通并且密封连接；所述第二开口通过管道与过热蒸气发器相通并且密封连接；所述第三开口为氟化氢气体的输出口；

所述反应段的下部设置有带有小孔的分布板。

作为优选的技术方案，所述反应器的集气段为倒锥形结构。

作为优选的技术方案，所述反应器的反应段为圆柱形结构。

作为优选的技术方案，所述反应器的下部、分布板的上部设有用于排出氧化钙的第四开口。

作为优选的技术方案，所述装置还包括洗涤塔和冷凝设备，所述第三开口、洗涤塔、冷凝设备依次通过管道相通并且密封连接。

作为优选的技术方案，所述装置还包括吸收塔，所述吸收塔与所述第三开口通过管道相通并且密封连接。

有益效果

（1）本实用新型的装置设备数量少，生产控制装置简单，不再采用转炉等大型设备，设备投资额降低，节能降耗明显。

（2）本实用新型的装置不会产生氟化氢气体泄漏；安全系数大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本实用新型的一种用于制备氟化氢的装置的结构图；

图2：本实用新型的另一种用于制备氟化氢的装置的结构图；

图3：本实用新型的第三种用于制备有水氢氟酸的装置的结构图。