CN112645285A - 生产无水氟化氢的工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产无水氟化氢的工艺及装置，该工艺包括以下步骤：1)将萃取剂环己醇、含HF废水通入连续萃取塔中，通过萃取剂萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔的塔顶采出萃取相，在连续萃取塔的塔底采出萃余相，萃取相的主要成分为HF；2)将萃取相通入粗馏塔中进行精馏分离，在粗馏塔的塔顶采出粗馏塔顶馏出物，在粗馏塔的塔底采出粗馏塔底物；3)将粗馏塔顶馏出物通入到精馏塔进行精馏分离，在精馏塔的塔顶采出精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF，在精馏塔的塔底采出精馏塔底物，精馏塔底物的主要成分为水。该工艺萃取操作后的萃取相和萃余相都极易处理，具有简单高效和绿色环保的优点，降低投资和运行成本。

Description

生产无水氟化氢的工艺及装置
技术领域
本发明属于核燃料产业含HF废水的回收利用技术领域，具体涉及一种生产无水氟化氢的工艺及装置。
背景技术
我国核燃料产业每年将产生大量的36-40wt％的含HF废水。核燃料制备过程中氢氟酸废液的处理主要有两种方法，一是暂存处理，但是氢氟酸作为一种有毒有害化学品，40wt％氢氟酸暂存量大于500t时，将形成重大危险源；二是采用化学处理，主要是通过化学沉淀和混凝沉淀，将废水中的氟离子转化为含氟固体废物装桶暂存，废液去天然蒸发池或者进一步处理达标排放。该处理工艺产生大量的固体废物，且造成氟化氢资源浪费。核燃料产业的生产过程中需要补充大量的AHF，在核燃料循环体系中，AHF的成本占比高达10％以上，补充新鲜AHF大大增加生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种生产无水氟化氢的工艺及装置，萃取操作后的萃取相和萃余相都极易处理，使得整个工艺流程具有简单高效和绿色环保的优点，且降低投资和运行成本。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种生产无水氟化氢的工艺，包括以下步骤：
1)将萃取剂环己醇、含HF废水通入连续萃取塔中，通过萃取剂环己醇萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔的塔顶采出萃取相，在连续萃取塔的塔底采出萃余相，萃取相的主要成分为HF；连续萃取塔的塔顶采出萃取相中HF的萃取率≥98.9％；连续萃取塔的塔底采出萃余相中HF的含量≤0.9wt％，环己醇含量≤9.8wt％。
2)将萃取相通入粗馏塔中进行精馏分离，在粗馏塔的塔顶采出粗馏塔顶馏出物，粗馏塔顶馏出物的主要成分为HF，在粗馏塔的塔底采出粗馏塔底物，粗馏塔底物的主要成分为环己醇；粗馏塔顶馏出物为轻组分，其中HF含量大于98.4wt％，环己醇含量小于1.5wt％。粗馏塔底物为重组分，其中环己醇含量大于78.9wt％，HF含量小于3wt％。
3)将粗馏塔顶馏出物通入到精馏塔进行精馏分离，在精馏塔的塔顶采出精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF(AHF)，在精馏塔的塔底采出精馏塔底物，精馏塔底物的主要成分为水，其中HF含量小于8.3wt％。精馏塔顶馏出物为产品AHF，纯度大于99.99％，满足电解制氟《工业无水氟化氢》(GB7746-2011)一等品的指标。
优选的是，含HF废水中HF含量为36～40wt％。
优选的是，所述步骤1)中连续萃取塔内的操作温度为30±5℃，操作压力为1.01325±0.2bar。
优选的是，所述步骤2)中粗馏塔的进料温度为98～100℃，粗馏塔的塔顶温度为30～34℃，粗馏塔的塔底温度为109～111℃。
优选的是，所述步骤3)中精馏塔塔顶温度为19～21℃，精馏塔塔底温度为57～60℃。
优选的是，所述步骤1)后还包括步骤m)将萃余相送入HF回收塔进行分离，在HF回收塔的塔顶采出HF回收塔顶物，其中，HF回收塔顶物的主要成分为水，在HF回收塔的塔底采出HF回收塔底物，HF回收塔底物的主要成分为H2O-HF的共沸物。
优选的是，所述步骤m)中HF回收塔的进料温度为98～100℃，HF回收塔的塔顶温度为99～101℃，HF回收塔的塔底温度为112～114℃。
优选的是，所述步骤m)之后还包括步骤n)将HF回收塔底物返回连续萃取塔循环回收HF。
优选的是，所述步骤2)后还包括步骤p)将粗馏塔底物送入萃取剂回收塔进行分离，在萃取剂回收塔的塔顶采出萃取剂回收塔顶物，萃取剂回收塔顶物的主要成分为H2O，在萃取剂回收塔的塔底采出萃取剂回收塔底物，萃取剂回收塔底物的主要成分为环己醇。
优选的是，所述步骤p)后还包括步骤q)将萃取剂回收塔底物循环至连续萃取塔回用。
优选的是，所述步骤3)后还包括步骤r)将精馏塔底物返回连续萃取塔中循环回收HF。
本发明还提供一种上述工艺所使用的生产无水氟化氢的装置，包括：
连续萃取塔，用于通入萃取剂环己醇、含HF废水，通过萃取剂环己醇萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔的塔顶采出萃取相，在连续萃取塔的塔底采出萃余相，萃取相的主要成分为HF；
粗馏塔，与连续萃取塔连接，粗馏塔用于将萃取相通入进行精馏分离，在粗馏塔的塔顶采出粗馏塔顶馏出物，粗馏塔顶馏出物的主要成分为HF，在粗馏塔的塔底采出粗馏塔底物，粗馏塔底物的主要成分为环己醇；
精馏塔，与粗馏塔连接，精馏塔用于将粗馏塔顶馏出物通入进行精馏分离，在精馏塔的塔顶采出精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF，在精馏塔的塔底采出精馏塔底物，精馏塔底物的主要成分为水。
优选的是，所述的生产无水氟化氢的装置，还包括：
HF回收塔，与连续萃取塔的塔底连接，HF回收塔用于将萃余相送入进行分离，在HF回收塔的塔顶采出HF回收塔顶物，其中，HF回收塔顶物的主要成分为水，在HF回收塔的塔底采出HF回收塔底物，HF回收塔底物的主要成分为H2O-HF的共沸物。
优选的是，HF回收塔的塔底与连续萃取塔的入口连接，用于将HF回收塔底物返回连续萃取塔循环回收HF。
优选的是，所述的生产无水氟化氢的装置，还包括：
萃取剂回收塔，与粗馏塔的塔底连接，萃取剂回收塔用于将粗馏塔底物送入进行分离，在萃取剂回收塔的塔顶采出萃取剂回收塔顶物，萃取剂回收塔顶物的主要成分为H2O，在萃取剂回收塔的塔底采出萃取剂回收塔底物，萃取剂回收塔底物的主要成分为环己醇。
优选的是，萃取剂回收塔的塔底与连续萃取塔的入口连接，用于将萃取剂回收塔底物循环至连续萃取塔回用。
优选的是，精馏塔的塔底与连续萃取塔的入口连接，用于将精馏塔底物返回连续萃取塔中循环回收HF。
本发明提出了一种从含HF废水中获得无水氟化氢(AHF)的连续生产工艺。由于HF与水可形成共沸物，无法直接通过精馏的方式分离HF，本发明的核心在于引入环己醇为萃取剂，通过连续萃取将含HF废水中的HF转移到萃取相来，再使用精馏过程除去萃取剂，从而获得满足工业一级品要求的AHF。
本发明的生产无水氟化氢的工艺及装置创新性在于：利用环己醇在水中溶解度较低的特点和其与HF相互作用的特点，开发了利用萃取和精馏从含HF废水中生产无水氟化氢(AHF)的工艺方法和装置，萃取操作后的萃取相和萃余相都极易处理，使得整个工艺流程具有简单高效和绿色环保的优点，从而在实现HF的循环利用过程中降低投资和运行成本。
附图说明
图1是本发明实施例2中的生产无水氟化氢的装置的结构示意图。
图中：1-连续萃取塔；2-粗馏塔；3-精馏塔；4-HF回收塔；5-萃取剂回收塔；6-第一换热器；7-第二换热器；8-第三换热器；9-第四换热器；10-第五换热器。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
实施例1
本实施例提供一种生产无水氟化氢的工艺，包括以下步骤：
1)将萃取剂环己醇、含HF废水通入连续萃取塔中，通过萃取剂环己醇萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔的塔顶采出萃取相，在连续萃取塔的塔底采出萃余相，萃取相的主要成分为HF；
2)将萃取相通入粗馏塔中进行精馏分离，在粗馏塔的塔顶采出粗馏塔顶馏出物，粗馏塔顶馏出物的主要成分为HF，在粗馏塔的塔底采出粗馏塔底物，粗馏塔底物的主要成分为环己醇；
3)将粗馏塔顶馏出物通入到精馏塔进行精馏分离，在精馏塔的塔顶采出精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF，在精馏塔的塔底采出精馏塔底物，精馏塔底物的主要成分为水。
本实施例还提供一种上述工艺所使用的生产无水氟化氢的装置，包括：
连续萃取塔，用于通入萃取剂环己醇、含HF废水，通过萃取剂环己醇萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔的塔顶采出萃取相，在连续萃取塔的塔底采出萃余相，萃取相的主要成分为HF；
粗馏塔，与连续萃取塔连接，粗馏塔用于将萃取相通入进行精馏分离，在粗馏塔的塔顶采出粗馏塔顶馏出物，粗馏塔顶馏出物的主要成分为HF，在粗馏塔的塔底采出粗馏塔底物，粗馏塔底物的主要成分为环己醇；
精馏塔，与粗馏塔连接，精馏塔用于将粗馏塔顶馏出物通入进行精馏分离，在精馏塔的塔顶采出精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF，在精馏塔的塔底采出精馏塔底物，精馏塔底物的主要成分为水。
本实施例的生产无水氟化氢的工艺及装置创新性在于：利用环己醇在水中溶解度较低的特点和其与HF相互作用的特点，开发了利用萃取和精馏从含HF废水中生产无水氟化氢(AHF)的工艺方法和装置，萃取操作后的萃取相和萃余相都极易处理，使得整个工艺流程具有简单高效和绿色环保的优点，从而在实现HF的循环利用过程中降低投资和运行成本。
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种生产无水氟化氢的装置，包括：
连续萃取塔1，用于通入S2流股萃取剂环己醇、S1流股含HF废水，通过萃取剂环己醇萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔1的塔顶采出S3流股萃取相，在连续萃取塔1的塔底采出S4流股萃余相，萃取相的主要成分为HF；
粗馏塔2，与连续萃取塔1连接，粗馏塔2用于将S3流股萃取相通入进行精馏分离，在粗馏塔2的塔顶采出S5流股粗馏塔顶馏出物，粗馏塔顶馏出物的主要成分为HF，在粗馏塔2的塔底采出S6流股粗馏塔底物，粗馏塔底物的主要成分为环己醇；
精馏塔3，与粗馏塔2连接，精馏塔3用于将S5流股粗馏塔顶馏出物通入进行精馏分离，在精馏塔3的塔顶采出S7流股精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF，在精馏塔3的塔底采出S8流股精馏塔底物，精馏塔底物的主要成分为水。
优选的是，生产无水氟化氢的装置，还包括：第一换热器6，设置于连续萃取塔1与粗馏塔2之间的连接管线上。第一换热器6用于对由连续萃取塔1流向粗馏塔2的物料加热。
优选的是，生产无水氟化氢的装置，还包括：
HF回收塔4，与连续萃取塔1的塔底连接，HF回收塔4用于将S4流股萃余相送入进行分离，在HF回收塔4的塔顶采出S9流股HF回收塔顶物，其中，HF回收塔顶物的主要成分为水，在HF回收塔4的塔底采出S10流股HF回收塔底物，HF回收塔底物的主要成分为H2O-HF的共沸物。
优选的是，生产无水氟化氢的装置，还包括：第三换热器8，设置于连续萃取塔1的塔底与HF回收塔4之间的连接管线上。第三换热器8用于对由连续萃取塔1流向HF回收塔4的物料进行加热。
优选的是，HF回收塔4的塔底与连续萃取塔1的入口连接，用于将HF回收塔底物返回连续萃取塔1循环回收HF。
优选的是，生产无水氟化氢的装置，还包括：
萃取剂回收塔5，与粗馏塔2的塔底连接，萃取剂回收塔5用于将S6流股粗馏塔底物送入进行分离，在萃取剂回收塔5的塔顶采出S11流股萃取剂回收塔顶物，萃取剂回收塔顶物的主要成分为H2O，在萃取剂回收塔5的塔底采出S12流股萃取剂回收塔底物，萃取剂回收塔底物的主要成分为环己醇。
优选的是，生产无水氟化氢的装置，还包括：第四换热器9，设置于粗馏塔2的塔底与萃取剂回收塔5之间的连接管线上。第四换热器9用于对由粗馏塔2流向萃取剂回收塔5的物料进行加热。
优选的是，萃取剂回收塔5的塔底与连续萃取塔1的入口连接，用于将萃取剂回收塔底物循环至连续萃取塔1回用。
优选的是，生产无水氟化氢的装置，还包括：第五换热器10，设置于萃取剂回收塔5的塔底与连续萃取塔1的入口之间的连接管线上。第五换热器10用于对由萃取剂回收塔5流向连续萃取塔1的物料加热。
优选的是，精馏塔3的塔底与连续萃取塔1的入口连接，用于将精馏塔底物返回连续萃取塔1中循环回收HF。
优选的是，生产无水氟化氢的装置，还包括：
第二换热器7，设置于精馏塔3的塔底与连续萃取塔1的入口之间的连接管线上。且第二换热器7还设置于HF回收塔4的塔底与连续萃取塔1的入口之间的连接管线上。第二换热器7用于对由HF回收塔4的塔底流向连续萃取塔1的物料进行加热。
本实施例提供一种使用上述装置生产无水氟化氢的工艺，包括以下步骤：
1)将萃取剂环己醇、含HF废水通入连续萃取塔1中，通过萃取剂环己醇萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔1的塔顶采出萃取相，在连续萃取塔1的塔底采出萃余相，萃取相的主要成分为HF；连续萃取塔1的塔顶采出萃取相中HF的萃取率≥98.9％；连续萃取塔1的塔底采出萃余相中HF的含量≤0.9wt％，环己醇含量≤9.8wt％。
2)将萃取相通入粗馏塔2中进行精馏分离，在粗馏塔2的塔顶采出粗馏塔顶馏出物，粗馏塔顶馏出物的主要成分为HF，在粗馏塔2的塔底采出粗馏塔底物，粗馏塔底物的主要成分为环己醇；粗馏塔顶馏出物为轻组分，其中HF含量大于98.4wt％，环己醇含量小于1.5wt％。粗馏塔底物为重组分，其中环己醇含量大于78.9wt％，HF含量小于3wt％。
3)将粗馏塔顶馏出物通入到精馏塔3进行精馏分离，在精馏塔3的塔顶采出精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF(AHF)，在精馏塔3的塔底采出精馏塔底物，精馏塔底物的主要成分为水，其中HF含量小于8.3wt％。精馏塔顶馏出物为产品AHF，纯度大于99.99％，满足电解制氟《工业无水氟化氢》(GB 7746-2011)一等品的指标。
优选的是，含HF废水中HF含量为36～40wt％。
优选的是，所述步骤1)中连续萃取塔1内的操作温度为30±5℃，操作压力为1.01325±0.2bar。
优选的是，所述步骤2)中粗馏塔2的进料温度为98～100℃，粗馏塔2的塔顶温度为30～34℃，粗馏塔2的塔底温度为109～111℃。
优选的是，所述步骤3)中精馏塔3塔顶温度为19～21℃，精馏塔3塔底温度为57～60℃。
优选的是，所述步骤1)后还包括步骤m)将萃余相送入HF回收塔4进行分离，在HF回收塔4的塔顶采出HF回收塔顶物，其中，HF回收塔顶物的主要成分为水，在HF回收塔4的塔底采出HF回收塔底物，HF回收塔底物的主要成分为H2O-HF的共沸物。
优选的是，所述步骤m)中HF回收塔4的进料温度为98～100℃，HF回收塔4的塔顶温度为99～101℃，HF回收塔4的塔底温度为112～114℃。
优选的是，所述步骤m)之后还包括步骤n)将HF回收塔底物返回连续萃取塔1循环回收HF。
优选的是，所述步骤2)后还包括步骤p)将粗馏塔底物送入萃取剂回收塔5进行分离，在萃取剂回收塔5的塔顶采出萃取剂回收塔顶物，萃取剂回收塔顶物的主要成分为H2O，在萃取剂回收塔5的塔底采出萃取剂回收塔底物，萃取剂回收塔底物的主要成分为环己醇。
优选的是，所述步骤p)后还包括步骤q)将萃取剂回收塔底物循环至连续萃取塔1回用。
优选的是，所述步骤3)后还包括步骤r)将精馏塔底物返回连续萃取塔1中循环回收HF。
本实施例的生产无水氟化氢的工艺及装置创新性在于：利用环己醇在水中溶解度较低的特点和其与HF相互作用的特点，开发了利用萃取和精馏从含HF废水中生产无水氟化氢(AHF)的工艺方法和装置，萃取操作后的萃取相和萃余相都极易处理，使得整个工艺流程具有简单高效和绿色环保的优点，从而在实现HF的循环利用过程中降低投资和运行成本。
实施例3
本实施例提出的工艺技术方案如下：
首先在常温常压条件下将萃取剂环己醇与含HF废水在连续操作的连续萃取塔1中进行逆流接触，萃取相(醇相)中含有98.9wt％(与进料量相比)的HF和少量水，萃余相(水相)含有0.9wt％的HF和9.8wt％的环己醇。萃余相进入HF回收塔4进一步回收HF；将萃取相通入两个串联操作的粗馏塔2、精馏塔3进行精馏，第一个粗馏塔2主要是脱除萃取剂环己醇，从而实现萃取剂的循环使用；第二个精馏塔3主要处理H2O和HF的分离，精馏塔3的塔顶生产工业级的AHF产品，精馏塔3的塔底为H2O-HF共沸物，循环至连续萃取塔1的原料入口。具体流程如下：
本实施例提供一种使用实施例2中的装置生产无水氟化氢的工艺，包括以下步骤：
1)物料流股S1是含HF废水，处理量为666kg/hr，其中HF含量37.2wt％，温度30℃，压力1.1bar。物料流股S2是萃取剂环己醇，流量为1000kg/hr，温度30℃，压力1.1bar。流股S2萃取剂环己醇、流股S1含HF废水通入连续萃取塔1中进行逆流接触，萃取剂环己醇由连续萃取塔1的塔顶进入，含HF废水由连续萃取塔1的塔底进入，连续萃取塔1采用筛板塔，塔板数6块，常压条件下操作。通过萃取剂环己醇萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔1的塔顶采出流股S3萃取相中，环己醇为922.0545kg/hr，HF为250.2546kg/hr，H2O为209.4855kg/hr。萃取相的主要成分为HF，原料中98.9wt％的HF被萃取出来，其中环己醇含量约为66.7％(wt％)，HF的含量约为18.1wt％，H2O的含量约为15.1wt％。在连续萃取塔1的塔底采出流股S4萃余相(水相)中，H2O为253.4345kg/hr，HF为2.8254kg/hr，环己醇为27.9455kg/hr，H2O的含量大于89.2wt％，而HF的含量低于0.9wt％，环己醇的含量低于9.8wt％。含HF废水中HF含量为36～40wt％。
2)将流股S3萃取相通过第一换热器6进行加热，温度升高至100℃，然后通入粗馏塔2中进行精馏分离，进行环己醇的脱除，粗馏塔2采用填料塔，有效塔板数15块，进料板位置5，回流比为2，粗馏塔2塔顶热负荷843kW，粗馏塔2塔底热负荷1868kW。在粗馏塔2的塔顶采出流股S5粗馏塔顶馏出物，温度31.76℃，压力1.001bar，其中HF为215.3199kg/hr，H2O为0.0042kg/hr，环己醇为3.4888kg/hr。粗馏塔顶馏出物包括大量的HF和少量的水。在粗馏塔2的塔底采出流股S6粗馏塔底物，温度109.7℃，压力1.015bar，其中环己醇为918.7112kg/hr，HF为34.9801kg/hr，H2O为209.4958kg/hr。粗馏塔底物的主要成分为环己醇，还含有水和少量的HF。粗馏塔顶馏出物为轻组分，其中HF含量大于98.4wt％，环己醇含量小于1.5wt％。粗馏塔底物为重组分，其中环己醇含量大于78.9wt％，HF含量小于3wt％。
3)将流股S4萃余相经第三换热器8加热至99℃，送入HF回收塔4进行分离，HF回收塔4采用填料塔，有效塔板数15块，进料板位置7，回流比为2，HF回收塔4塔顶热负荷1092kW，HF回收塔4塔底热负荷38kW。HF回收塔4塔顶采出流股S9HF回收塔顶物，温度98.7℃，压力1.001bar，其中，HF为4.79×10-6kg/hr，H2O为247.1kg/hr，环己醇为27.9kg/hr，HF回收塔顶物的主要成分为水。HF回收塔4塔底采出流股S10HF回收塔底物，温度112.2℃，压力1.015bar，其中环己醇为2.85×10-5kg/hr，HF为2.8kg/hr，H2O为6.3kg/hr，HF回收塔底物的主要成分为H2O-HF的共沸物。
4)将流股S10HF回收塔底物经过第二换热器7冷却30℃，与流股S1含HF废水混合，循环进入萃取塔循环回收HF，以提高整个流程HF的回收率。
5)将流股S5粗馏塔顶馏出物以泡点状态通入到精馏塔3进行精馏分离HF和H2O，精馏塔3采用填料塔，有效塔板数5块，进料板位置3，回流比为2，塔顶热负荷839kW，塔底热负荷4.53kW。精馏塔3塔顶温度为19～21℃，精馏塔3塔底温度为57～60℃。在精馏塔3的塔顶采出精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF(AHF)，精馏塔3的塔顶的温度19.3℃，压力1.001bar，精馏塔顶馏出物中HF为214.9997kg/hr，H2O和环己醇含量低于0.0003kg/hr。精馏塔3的塔底采出流股S8精馏塔底物，温度57.8℃，压力1.0050bar，其中环己醇为3.4885kg/hr，HF为0.3202kg/hr，H2O为0.0042kg/hr。精馏塔底物的主要成分为水，其中HF含量小于8.3wt％。精馏塔顶馏出物为产品AHF，纯度大于99.99％，满足电解制氟《工业无水氟化氢》(GB7746-2011)一等品的指标。
6)将流股S8精馏塔底物经第二换热器7冷却至30℃，与流股S1含HF废水混合，进入萃取塔循环回收HF。
7)将流股S6经过第四换热器9加热至98℃，送入萃取剂回收塔5进行分离，萃取剂回收塔5采用填料塔，有效塔板数15块，进料板位置12，回流比为1，萃取剂回收塔5塔顶热负荷865kW，萃取剂回收塔5塔底热负荷986kW。萃取剂回收塔5的塔顶采出流股S11萃取剂回收塔顶物，萃取剂回收塔顶物的主要成分为H2O，温度96.2℃，压力1.001bar。萃取剂回收塔5的塔底采出流股S12萃取剂回收塔底物，温度137.8℃，压力1.015bar，其中环己醇为918.3kg/hr，HF为34.8kg/hr，H2O为9.5kg/hr。萃取剂回收塔底物的主要成分为环己醇。
8)将流股S12萃取剂回收塔底物循环至连续萃取塔1回用。流股S12萃取剂回收塔底物经第五换热器10冷却至30℃，与流股S1含HF废水混合，进入连续萃取塔1。
本实施例的生产无水氟化氢的工艺及装置创新性在于：利用环己醇在水中溶解度较低的特点和其与HF相互作用的特点，开发了利用萃取和精馏从含HF废水中生产无水氟化氢(AHF)的工艺方法和装置，萃取操作后的萃取相和萃余相都极易处理，使得整个工艺流程具有简单高效和绿色环保的优点，从而在实现HF的循环利用过程中降低投资和运行成本。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将萃取剂环己醇、含HF废水通入连续萃取塔中，通过萃取剂环己醇萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔的塔顶采出萃取相，在连续萃取塔的塔底采出萃余相，萃取相的主要成分为HF；
2)将萃取相通入粗馏塔中进行精馏分离，在粗馏塔的塔顶采出粗馏塔顶馏出物，粗馏塔顶馏出物的主要成分为HF，在粗馏塔的塔底采出粗馏塔底物，粗馏塔底物的主要成分为环己醇；
3)将粗馏塔顶馏出物通入到精馏塔进行精馏分离，在精馏塔的塔顶采出精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF，在精馏塔的塔底采出精馏塔底物，精馏塔底物的主要成分为水。
2.根据权利要求1中所述的生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，所述步骤1)中连续萃取塔内的操作温度为30±5℃，操作压力为1.01325±0.2bar。
3.根据权利要求1中所述的生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，所述步骤2)中粗馏塔的进料温度为98～100℃，粗馏塔的塔顶温度为30～34℃，粗馏塔的塔底温度为109～111℃。
4.根据权利要求1中所述的生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，所述步骤3)中精馏塔塔顶温度为19～21℃，精馏塔塔底温度为57～60℃。
5.根据权利要求1中所述的生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，所述步骤1)后还包括步骤m)将萃余相送入HF回收塔进行分离，在HF回收塔的塔顶采出HF回收塔顶物，其中，HF回收塔顶物的主要成分为水，在HF回收塔的塔底采出HF回收塔底物，HF回收塔底物的主要成分为H2O-HF的共沸物。
6.根据权利要求5中所述的生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，所述步骤m)中HF回收塔的进料温度为98～100℃，HF回收塔的塔顶温度为99～101℃，HF回收塔的塔底温度为112～114℃。
7.根据权利要求5或6所述的生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，所述步骤m)之后还包括步骤n)将HF回收塔底物返回连续萃取塔循环回收HF。
8.根据权利要求1中所述的生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，所述步骤2)后还包括步骤p)将粗馏塔底物送入萃取剂回收塔进行分离，在萃取剂回收塔的塔顶采出萃取剂回收塔顶物，萃取剂回收塔顶物的主要成分为H2O，在萃取剂回收塔的塔底采出萃取剂回收塔底物，萃取剂回收塔底物的主要成分为环己醇。
9.根据权利要求8中所述的生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，所述步骤p)后还包括步骤q)将萃取剂回收塔底物循环至连续萃取塔回用。
10.根据权利要求1中所述的生产无水氟化氢的工艺，其特征在于，所述步骤3)后还包括步骤r)将精馏塔底物返回连续萃取塔中循环回收HF。
11.一种权利要求1～10任意一项所述工艺所使用的生产无水氟化氢的装置，其特征在于，包括：
连续萃取塔，用于通入萃取剂环己醇、含HF废水，通过萃取剂环己醇萃取含HF废水中HF，在连续萃取塔的塔顶采出萃取相，在连续萃取塔的塔底采出萃余相，萃取相的主要成分为HF；
粗馏塔，与连续萃取塔连接，粗馏塔用于将萃取相通入进行精馏分离，在粗馏塔的塔顶采出粗馏塔顶馏出物，粗馏塔顶馏出物的主要成分为HF，在粗馏塔的塔底采出粗馏塔底物，粗馏塔底物的主要成分为环己醇；
精馏塔，与粗馏塔连接，精馏塔用于将粗馏塔顶馏出物通入进行精馏分离，在精馏塔的塔顶采出精馏塔顶馏出物，精馏塔顶馏出物的主要成分为无水HF，在精馏塔的塔底采出精馏塔底物，精馏塔底物的主要成分为水。
12.根据权利要求11所述的生产无水氟化氢的装置，其特征在于，还包括：
HF回收塔，与连续萃取塔的塔底连接，HF回收塔用于将萃余相送入进行分离，在HF回收塔的塔顶采出HF回收塔顶物，其中，HF回收塔顶物的主要成分为水，在HF回收塔的塔底采出HF回收塔底物，HF回收塔底物的主要成分为H2O-HF的共沸物。
13.根据权利要求12所述的生产无水氟化氢的装置，其特征在于，HF回收塔的塔底与连续萃取塔的入口连接，用于将HF回收塔底物返回连续萃取塔循环回收HF。
14.根据权利要求11所述的生产无水氟化氢的装置，其特征在于，还包括：
萃取剂回收塔，与粗馏塔的塔底连接，萃取剂回收塔用于将粗馏塔底物送入进行分离，在萃取剂回收塔的塔顶采出萃取剂回收塔顶物，萃取剂回收塔顶物的主要成分为H2O，在萃取剂回收塔的塔底采出萃取剂回收塔底物，萃取剂回收塔底物的主要成分为环己醇。
15.根据权利要求14所述的生产无水氟化氢的装置，其特征在于，萃取剂回收塔的塔底与连续萃取塔的入口连接，用于将萃取剂回收塔底物循环至连续萃取塔回用。
16.根据权利要求11所述的生产无水氟化氢的装置，其特征在于，精馏塔的塔底与连续萃取塔的入口连接，用于将精馏塔底物返回连续萃取塔中循环回收HF。
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