CN112755549A - 一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统及工艺,包括储液罐,储液罐上端设置有进料口,储液罐下端通过管道与蒸汽生成箱一侧固定连接,冷凝罐上端通过管道与水箱固定连接,冷凝罐下端通过管道与干燥装置固定连接,干燥装置通过管道与储存箱固定连接。本氟化氢加工用制取、保存一体化系统及工艺,第一喷头使得硫酸可以在高温下变为硫酸蒸汽,提高蒸汽生成效率,经由反应釜内充分反应,得到氟化氢气体,减速了对于原料的浪费,同时反应更加快速,氟化氢制取过程更加效率,冷凝罐内侧分别设置有冷凝板,使得氟化氢能长时间保存,整体工艺结构简单,操作方便,制得的氟化氢纯度高,氟化氢制取效率高,保存时间长,利于生产推广。
Description
技术领域
本发明涉及氟化氢加工用制取、保存技术领域,特别涉及一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统及工艺。
背景技术
氟化氢是一种无机酸,化学式为HF,在常态下是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,具有非常强的吸湿性,接触空气即产生白色烟雾,易溶于水,可与水无限互溶形成氢氟酸。氟化氢分子间具有氢键,可表现出一些反常的性质,如沸点要比其他卤化氢高得多。氟化氢的化学反应性很强,能够与许多化合物发生反应,氟化氢作为溶质是一种弱酸,而纯氟化氢是一种强酸。
硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
目前市面上存在的氟化氢的制取与保存为单独的两个系统,制作工艺复杂,且当硫酸与物料反应时,需要在反应炉中长时间加热来达到充分反应,制取效率低,生产成本高,对于原料有浪费的情况,且制取的氟化氢气体纯度低,含有少量水分,由于氢氟酸可以透过皮肤被黏膜、呼吸道及肠胃道吸收,氟化氢在保存时需要经常用到冷凝的方式来降低温度,同时当储存罐在使用时,避免泄露,保存时间难以得到保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统及工艺,第一喷头使得硫酸可以在高温下变为硫酸蒸汽,提高蒸汽生成效率,通过电机和转轴带动物料箱转动,使氟化钙颗粒接触到高温的硫酸蒸汽产生反应气体,经由反应釜内充分反应,得到氟化氢气体,减速了对于原料的浪费,同时反应更加快速,氟化氢制取过程更加效率,冷凝罐内侧分别设置有冷凝板,使氟化氢气体得到快速降温,使得氟化氢能长时间保存,整体工艺结构简单,操作方便,制得的氟化氢纯度高,氟化氢制取效率高,保存时间长,利于生产推广,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统,包括储液罐,储液罐上端设置有进料口,储液罐下端通过管道与蒸汽生成箱一侧固定连接,蒸汽生成箱上端通过管道与物料罐固定连接,物料罐一侧通过管道与反应釜固定连接,反应釜一侧通过管道与冷凝罐固定连接,冷凝罐上端通过管道与水箱固定连接,冷凝罐下端通过管道与干燥装置固定连接,干燥装置通过管道与储存箱固定连接。
进一步地,管道贯穿蒸汽生成箱与第一喷头固定连接,蒸汽生成箱内壁底端设置有加热叶片。
进一步地,物料罐内分别设置有电机箱和物料箱,电机箱内安装有电机,电机内电机轴与转轴转动连接,转轴贯穿物料箱与其固定连接,物料箱内分别设置有氟化钙颗粒。
进一步地,冷凝罐上端设置有水泵箱,水泵箱内安装有水泵,管道分别贯穿冷凝罐和水泵箱与水泵固定连接,水泵箱下端通过管道与第二喷头固定连接,冷凝罐内侧分别设置有冷凝板。
进一步地,管道与各装置连接处分别设置有开关阀,管道分别设置为采用钢为原材料制成的构件。
进一步地,干燥装置内部为无水硫酸铜,储存箱为密封装置。
本发明提供另一技术方案,一种氟化氢加工用制取、保存一体化工艺,包括以下步骤:
S1:向储液罐内注入硫酸,通过第一喷头将硫酸均匀的喷洒进蒸汽生成箱,硫酸在加热叶片产生的热力下生成硫酸蒸汽,通过管道将硫酸蒸汽输送至物料罐;
S2:物料罐内电机带动转轴转动,从而带动物料箱在物料罐内转动,硫酸蒸汽与氟化钙颗粒充分接触后,气体经由管道进入反应釜进行充分反应,得到氯化氢气体;
S3:反应釜内反应后的气体经由管道进入冷凝罐内,水泵通过管道将水箱内的水吸入冷凝罐并由第二喷头喷出,并与冷凝板相配合工作,降低冷凝罐内的温度;
S4:冷凝罐将气体温度降低后,经由管道进入干燥装置内,干燥装置除去反应中可能产生的微量水,继而通过管道进入储存箱内,保存氯化氢。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提出的一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统及工艺,通过第一喷头将储液罐内的硫酸均匀的喷向蒸汽生成箱内,使得硫酸可以在高温下变为硫酸蒸汽,提高蒸汽生成效率,通过电机和转轴带动物料箱转动,使氟化钙颗粒接触到高温的硫酸蒸汽产生反应气体,经由反应釜内充分反应,得到氟化氢气体,减速了对于原料的浪费,同时反应更加快速,氟化氢制取过程更加效率,冷凝罐内侧分别设置有冷凝板,使氟化氢气体得到快速降温,使得氟化氢能长时间保存,干燥装置内部为无水硫酸铜,无水硫酸铜除去反应中可能产生的微量水,提高氟化氢气体的纯净度,提高储存氟化氢气体的质量,储存箱为密封装置,密封性好,保存时间长,管道分别设置为采用钢为原材料制成的构件,使用寿命长,整体工艺结构简单,操作方便,制得的氟化氢纯度高,氟化氢制取效率高,保存时间长,利于生产推广。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的蒸汽生成箱结构剖视图;
图3为本发明的物料罐结构剖视图;
图4为本发明的冷凝罐结构剖视图;
图5为本发明的整体工艺步骤图。
图中:1、储液罐;11、进料口;2、蒸汽生成箱;21、第一喷头;22、加热叶片;3、物料罐;31、电机箱;32、物料箱;33、电机;34、转轴;35、氟化钙颗粒;4、反应釜;5、冷凝罐;51、水泵箱;52、水泵;53、第二喷头;54、冷凝板;6、干燥装置;7、储存箱;8、水箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4,一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统,包括储液罐1,储液罐1上端设置有进料口11,储液罐1下端通过管道与蒸汽生成箱2一侧固定连接,管道贯穿蒸汽生成箱2与第一喷头21固定连接,蒸汽生成箱2内壁底端设置有加热叶片22,通过第一喷头21将储液罐1内的硫酸均匀的喷向蒸汽生成箱2内,使得硫酸可以在高温下变为硫酸蒸汽,提高蒸汽生成效率,蒸汽生成箱2上端通过管道与物料罐3固定连接,物料罐3内分别设置有电机箱31和物料箱32,电机箱31内安装有电机33,电机33内电机轴与转轴34转动连接,转轴34贯穿物料箱32与其固定连接,物料箱32内分别设置有氟化钙颗粒35,通过电机33和转轴34带动物料箱32转动,使氟化钙颗粒35接触到高温的硫酸蒸汽产生反应气体,经由反应釜4内充分反应,得到氟化氢气体,减速了对于原料的浪费,同时反应更加快速,氟化氢制取过程更加效率,物料罐3一侧通过管道与反应釜4固定连接,反应釜4一侧通过管道与冷凝罐5固定连接,冷凝罐5上端设置有水泵箱51,水泵箱51内安装有水泵52,管道分别贯穿冷凝罐5和水泵箱51与水泵52固定连接,水泵箱51下端通过管道与第二喷头53固定连接,冷凝罐5内侧分别设置有冷凝板54,使氟化氢气体得到快速降温,使得氟化氢能长时间保存,冷凝罐5上端通过管道与水箱8固定连接,冷凝罐5下端通过管道与干燥装置6固定连接,干燥装置6通过管道与储存箱7固定连接,干燥装置6内部为无水硫酸铜,无水硫酸铜除去反应中可能产生的微量水,提高氟化氢气体的纯净度,提高储存氟化氢气体的质量,储存箱7为密封装置,密封性好,保存时间长,管道与各装置连接处分别设置有开关阀,管道分别设置为采用钢为原材料制成的构件,使用寿命长。
请参阅图5,一种氟化氢加工用制取、保存一体化工艺,包括以下步骤:
S1:向储液罐1内注入硫酸,通过第一喷头21将硫酸均匀的喷洒进蒸汽生成箱2,硫酸在加热叶片22产生的热力下生成硫酸蒸汽,通过管道将硫酸蒸汽输送至物料罐3;
S2:物料罐3内电机33带动转轴34转动,从而带动物料箱32在物料罐3内转动,硫酸蒸汽与氟化钙颗粒35充分接触后,气体经由管道进入反应釜4进行充分反应,得到氟化氢气体;
S3:反应釜4内反应后的气体经由管道进入冷凝罐5内,水泵52通过管道将水箱8内的水吸入冷凝罐5并由第二喷头53喷出,并与冷凝板54相配合工作,降低冷凝罐5内的温度;
S4:冷凝罐5将气体温度降低后,经由管道进入干燥装置6内,干燥装置6除去反应中可能产生的微量水,继而通过管道进入储存箱7内,保存氯化氢。
综上所述,本氟化氢加工用制取、保存一体化系统及工艺,通过第一喷头21将储液罐1内的硫酸均匀的喷向蒸汽生成箱2内,使得硫酸可以在高温下变为硫酸蒸汽,提高蒸汽生成效率,通过电机33和转轴34带动物料箱32转动,使氟化钙颗粒35接触到高温的硫酸蒸汽产生反应气体,经由反应釜4内充分反应,得到氟化氢气体,减速了对于原料的浪费,同时反应更加快速,氟化氢制取过程更加效率,冷凝罐5内侧分别设置有冷凝板54,使氟化氢气体得到快速降温,使得氟化氢能长时间保存,干燥装置6内部为无水硫酸铜,无水硫酸铜除去反应中可能产生的微量水,提高氟化氢气体的纯净度,提高储存氟化氢气体的质量,储存箱7为密封装置,密封性好,保存时间长,管道分别设置为采用钢为原材料制成的构件,使用寿命长,整体工艺结构简单,操作方便,制得的氟化氢纯度高,氟化氢制取效率高,保存时间长,利于生产推广。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统,其特征在于,包括储液罐(1),储液罐(1)上端设置有进料口(11),储液罐(1)下端通过管道与蒸汽生成箱(2)一侧固定连接,蒸汽生成箱(2)上端通过管道与物料罐(3)固定连接,物料罐(3)一侧通过管道与反应釜(4)固定连接,反应釜(4)一侧通过管道与冷凝罐(5)固定连接,冷凝罐(5)上端通过管道与水箱(8)固定连接,冷凝罐(5)下端通过管道与干燥装置(6)固定连接,干燥装置(6)通过管道与储存箱(7)固定连接。
2.如权利要求1所述的一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统,其特征在于,管道贯穿蒸汽生成箱(2)与第一喷头(21)固定连接,蒸汽生成箱(2)内壁底端设置有加热叶片(22)。
3.如权利要求1所述的一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统,其特征在于,物料罐(3)内分别设置有电机箱(31)和物料箱(32),电机箱(31)内安装有电机(33),电机(33)内电机轴与转轴(34)转动连接,转轴(34)贯穿物料箱(32)与其固定连接,物料箱(32)内分别设置有氟化钙颗粒(35)。
4.如权利要求1所述的一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统,其特征在于,冷凝罐(5)上端设置有水泵箱(51),水泵箱(51)内安装有水泵(52),管道分别贯穿冷凝罐(5)和水泵箱(51)与水泵(52)固定连接,水泵箱(51)下端通过管道与第二喷头(53)固定连接,冷凝罐(5)内侧分别设置有冷凝板(54)。
5.如权利要求1所述的一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统,其特征在于,管道与各装置连接处分别设置有开关阀,管道分别设置为采用钢为原材料制成的构件。
6.如权利要求1所述的一种氟化氢加工用制取、保存一体化系统,其特征在于,干燥装置(6)内部为无水硫酸铜,储存箱(7)为密封装置。
7.一种如权利要求1所述的氟化氢加工用制取、保存一体化工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1:向储液罐(1)内注入硫酸,通过第一喷头(21)将硫酸均匀的喷洒进蒸汽生成箱(2),硫酸在加热叶片(22)产生的热力下生成硫酸蒸汽,通过管道将硫酸蒸汽输送至物料罐(3);
S2:物料罐(3)内电机(33)带动转轴(34)转动,从而带动物料箱(32)在物料罐(3)内转动,硫酸蒸汽与氟化钙颗粒(35)充分接触后,气体经由管道进入反应釜(4)进行充分反应,得到氟化氢气体;
S3:反应釜(4)内反应后的气体经由管道进入冷凝罐(5)内,水泵(52)通过管道将水箱(8)内的水吸入冷凝罐(5)并由第二喷头(53)喷出,并与冷凝板(54)相配合工作,降低冷凝罐(5)内的温度;
S4:冷凝罐(5)将气体温度降低后,经由管道进入干燥装置(6)内,干燥装置(6)除去反应中可能产生的微量水,继而通过管道进入储存箱(7)内,保存氯化氢。
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