RU2453495C1

RU2453495C1 - Method of producing hydrogen fluoride

Info

Publication number: RU2453495C1
Application number: RU2010149903/05A
Authority: RU
Inventors: Илья Владимирович Петлин (RU); Илья Владимирович Петлин; Роман Иванович Крайденко (RU); Роман Иванович Крайденко; Александр Николаевич Дьяченко (RU); Александр Николаевич Дьяченко
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-06-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method of producing hydrogen fluoride involves sulphuric decomposition of fluorite. A sodium fluoride additive is added to the fluorite in amount of up to 10% of the total weight of the fluorite.

EFFECT: invention reduces heat consumption when heating reactants.

1 ex

Description

Изобретение относится к производству фтористого водорода сернокислотным разложением фторсодержащих соединений.The invention relates to the production of hydrogen fluoride by sulfuric acid decomposition of fluorine-containing compounds.

Известен способ сернокислотного получения фтористого водорода из фторида щелочноземельного металла, как правило, флюорита, основанный на раздельном вводе реагентов в реакционную зону. При этом плавиковый шпат, предварительно нагретый до 400-800°С, и серная кислота, нагретая до 80-200°С, подаются в зону реакции в массовом соотношении 0,50-0,65:1. Время обработки составляет 3-20 мин при 100-200° С [заявка Великобритании №1521511, кл. C01B, 1978].A known method of sulfuric acid production of hydrogen fluoride from fluoride of an alkaline earth metal, usually fluorite, based on the separate introduction of reagents into the reaction zone. In this case, fluorspar, preheated to 400-800 ° C, and sulfuric acid, heated to 80-200 ° C, are fed into the reaction zone in a mass ratio of 0.50-0.65: 1. The processing time is 3-20 minutes at 100-200 ° C [UK application No. 1521511, cl. C01B, 1978].

Недостатком способа является необходимость дополнительных тепловых затрат при подогреве исходных реагентов до ввода их в реакционную зону.The disadvantage of this method is the need for additional heat costs when heating the starting reagents before entering them into the reaction zone.

Известен также наиболее распространенный способ (способ прототип) получения фтористого водорода обработкой флюорита серной кислотой в прямоточных или противоточных печах при 180-220°С. При этом флюорит и серная кислота предварительно смешиваются в шнеках-смесителях в соотношении 0,70-0,75:1 [Гузь С.Ю. Производство криолита, фтористого алюминия и фтористого натрия. - М.: Металлургия, 1964. - 238 с].Also known is the most common method (prototype method) for producing hydrogen fluoride by treating fluorite with sulfuric acid in once-through or counter-flow furnaces at 180-220 ° C. At the same time, fluorite and sulfuric acid are pre-mixed in screw mixers in the ratio of 0.70-0.75: 1 [Guz S.Yu. Production of cryolite, aluminum fluoride and sodium fluoride. - M .: Metallurgy, 1964. - 238 s].

Недостаток способа заключается в том, что реакция взаимодействия флюорита с серной кислотой является эндотермической, и для ее проведения необходим подвод тепла, равный 17 ккал/моль.The disadvantage of this method is that the reaction of fluorite with sulfuric acid is endothermic, and for its implementation, a heat supply of 17 kcal / mol is required.

Поставлена задача о разработке способа получения фтористого водорода сернокислотным разложением фторсодержащих соединений, требующего меньших тепловых затрат на подогрев исходных реагентов по сравнению с прототипом.The task is to develop a method for producing hydrogen fluoride by sulfuric acid decomposition of fluorine-containing compounds, which requires lower thermal costs for heating the starting reagents in comparison with the prototype.

Эта задача решена следующим способом. В соответствии с прототипом процесс обработки флюорита серной кислотой ведут в прямоточных или противоточных печах, однако к флюориту вводят добавку фторида натрия.This problem is solved in the following way. In accordance with the prototype, the process of treating fluorite with sulfuric acid is carried out in once-through or counter-flow furnaces, however, sodium fluoride is added to fluorite.

До подачи флюорита в шнек-смеситель печи к нему вводят фторид натрия в количестве до 10% от общей массы флюорита.Before fluorite is fed into the screw mixer of the furnace, sodium fluoride is added to it in an amount of up to 10% of the total mass of fluorite.

Для осуществления реакции взаимодействия фторида натрия с серной кислотой необходимо в 2,5 раза меньше тепла, чем для реакции разложения флюорита, что позволяет снизить тепловые затраты на подогрев исходных реагентов.To carry out the reaction of interaction of sodium fluoride with sulfuric acid, 2.5 times less heat is needed than for the decomposition of fluorite, which reduces the heat cost of heating the starting reagents.

Использование фторида натрия в больших количествах, по отношению к флюориту, приводит к загустеванию массы и к ее окомкованию, что затрудняет дальнейшее взаимодействие реагентов, и соответственно снижается эффективность процесса.The use of sodium fluoride in large quantities, in relation to fluorite, leads to a thickening of the mass and its pelletization, which complicates the further interaction of the reagents, and accordingly the efficiency of the process decreases.

Пример. 90 г флюорита смешивают с 10 г фторида натрия, предварительно измельчив оба порошка. К смеси добавляют 135 г 92%-ной серной кислоты (массовое соотношение 0,75:1). Полученную массу предварительно перемешивают в течение 1 мин, помещают в муфельную печь и выдерживают при 300°C в течение 30 мин. Извлечение фтороводорода составляет 97%. Для проведения реакции необходим подвод тепла, равный 15,9 ккал/моль.Example. 90 g of fluorite are mixed with 10 g of sodium fluoride, previously grinding both powders. To the mixture was added 135 g of 92% sulfuric acid (mass ratio 0.75: 1). The resulting mass is pre-mixed for 1 minute, placed in a muffle furnace and kept at 300 ° C for 30 minutes. Hydrogen fluoride recovery is 97%. For the reaction, a heat supply of 15.9 kcal / mol is required.

Техническим результатом изобретения является снижения количества тепла, необходимого для проведения реакции сернокислотного разложения флюорита, путем введения добавки фторида натрия к исходным реагентам.The technical result of the invention is to reduce the amount of heat required for the reaction of sulfuric acid decomposition of fluorite, by introducing an additive of sodium fluoride to the starting reagents.

Claims

A method of producing hydrogen fluoride, including sulfuric acid decomposition of fluorite, characterized in that an addition of sodium fluoride is added to the fluorite in an amount of up to 10% of the total mass of fluorite.