專利名稱：制備氟化氫銨的流態(tài)化方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用流態(tài)化制備氟化氫銨的工藝方法該方法所用的設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常制造氟化氫銨采用氨水和氫氟酸反應(yīng)，在飽和狀態(tài)下生成結(jié)晶，反應(yīng)熱由換熱夾套帶走。母液要濃縮，結(jié)晶要脫水，造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用直接由NH3與HF反應(yīng)合成NH4HF2的方法。生產(chǎn)過程采用流態(tài)化法，由反應(yīng)器——旋風(fēng)分離器分離物料——離心風(fēng)機(jī)推動載體氣流——換熱器冷卻載體氣流——載體氣流回到反應(yīng)器進(jìn)行下一次循環(huán)。在反應(yīng)器，按1molNH3與2molHF的化學(xué)計量關(guān)系分別進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，NH3和HF應(yīng)該被充分稀釋，才能保證傳質(zhì)、傳熱均勻，因此反應(yīng)系統(tǒng)中始終充入惰性氣體，作為稀釋介質(zhì)，同時也是輸運反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)熱的載體。
氟化氫銨的熔點是126℃，若整體或局部傳熱不好，即會造成NH4HF2熔融，由于干燥氣體傳熱系數(shù)很小很小，為了保證介質(zhì)冷卻充分，換熱器面積就很大很大，設(shè)備體積龐大笨重。采用翅片式換熱器，可以增加換熱器面積。
為了使裝置緊湊，可以提高流體介質(zhì)的傳熱系數(shù)，在所有的傳熱現(xiàn)象中，流體的相變傳熱過程傳熱系數(shù)最大。為此，可使循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)存在相變過程。本發(fā)明向系統(tǒng)中充入一種在反應(yīng)溫度下可產(chǎn)生相變的液體CP，充入量是CP相變傳遞的熱量恰好等于系統(tǒng)中NH4HF2合成反應(yīng)熱。其結(jié)果，換熱器體積減少10倍，反應(yīng)裝置實現(xiàn)緊湊。


附圖是本發(fā)明的一種NH4HF2合成反應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)成圖。下面結(jié)合附圖的實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
具體實施例方式實施例一、一套包含“流化反應(yīng)器7——旋風(fēng)分離器8——離心風(fēng)機(jī)9——冷凝冷卻器10”構(gòu)成閉和回路反應(yīng)實驗裝置，換熱器換熱元件由φ12*1不銹鋼管列管構(gòu)成，總長55米，換熱面積1.5平方米，用冷卻水冷卻。(1)、反應(yīng)溫度85℃，反應(yīng)壓力常壓，反應(yīng)產(chǎn)物0.6kg/h。(2)、反應(yīng)溫度105℃，反應(yīng)壓力常壓，反應(yīng)產(chǎn)物0.9kg/h。(3)、加入CP相變液200ml，反應(yīng)溫度85℃，反應(yīng)壓力常壓，反應(yīng)產(chǎn)物4.6kg/h。(4)、加入CP相變液100ml，反應(yīng)溫度85℃，反應(yīng)壓力常壓，反應(yīng)產(chǎn)物4.4kg/h。反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備由“流化反應(yīng)器7——旋風(fēng)分離器8——離心風(fēng)機(jī)9——冷凝冷卻器10”構(gòu)成閉和回路。系統(tǒng)工作壓力由惰性氣體調(diào)節(jié)口1控制，用壓力表2指示壓力，可相變液體CP充入口3充入，NH3進(jìn)口4和HF進(jìn)口5分別設(shè)在反應(yīng)器7的不同部位，合成的產(chǎn)物NH4HF2在旋風(fēng)分離器8的出料口6加以收集。產(chǎn)物的特點是白色粉體。
實施例二、這種如附圖所示的本發(fā)明制備氟化氫銨的流態(tài)化方法和設(shè)備反應(yīng)系統(tǒng)由“流化反應(yīng)器7——旋風(fēng)分離器8——離心風(fēng)機(jī)9——冷凝冷卻器10”構(gòu)成閉和回路。系統(tǒng)工作壓力由惰性氣體調(diào)節(jié)口1控制，用壓力表2指示壓力，可相變液體CP充入口3充入，NH3進(jìn)口4和HF進(jìn)口5分別設(shè)在反應(yīng)器7的不同部位，合成的產(chǎn)物NH4HF2在旋風(fēng)分離器8的出料口6加以收集。產(chǎn)物的特點是白色粉體。是一種閉合反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)由有反應(yīng)功能、氣——固分離功能、流體輸運功能和換熱功能的四種功能因素的設(shè)備構(gòu)成。這種閉合反應(yīng)系統(tǒng)可由流化反應(yīng)器——旋風(fēng)分離器或其它氣-固分離設(shè)備——離心風(fēng)機(jī)——換熱器四個單立設(shè)備或聯(lián)合設(shè)備構(gòu)成。反應(yīng)系統(tǒng)必須含有氣態(tài)流體，這種氣態(tài)流體可以是不參加反應(yīng)的流體，也可以是不參加反應(yīng)的反應(yīng)物流體。一種可以提高換熱效率的方法，是使換熱存在相變過程，存在相變過程的方法是，在系統(tǒng)中存在一種在反應(yīng)溫度下可產(chǎn)生相變的液體，使換熱過程伴隨有相變換熱過程，這種液體可以是不參加反應(yīng)的流體，也可以是不參加反應(yīng)的反應(yīng)物流體。
權(quán)利要求
1.一種閉合制備氟化氫銨的流態(tài)化反應(yīng)設(shè)備，其特征在于依次由反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、換熱器、反應(yīng)器循環(huán)聯(lián)通。
2.如權(quán)利要求1所說的流態(tài)化反應(yīng)設(shè)備，其特征在于這種閉合反應(yīng)系統(tǒng)可由流化反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器或其它氣固分離設(shè)備、離心風(fēng)機(jī)、換熱器四個單立設(shè)備或聯(lián)合設(shè)備構(gòu)成。
3.一種制備氟化氫銨的流態(tài)化方法，是使換熱存在相變過程，存在相變過程的方法是，在系統(tǒng)中存在一種在反應(yīng)溫度下可產(chǎn)生相變的液體，使換熱過程伴隨有相變換熱過程，這種液體可以是不參加反應(yīng)的流體，也可以是不參加反應(yīng)的反應(yīng)物流體。
4.如權(quán)利要求3所說的制備氟化氫銨的流態(tài)化方法，其特征在于反應(yīng)系統(tǒng)必須含有氣態(tài)流體，這種氣態(tài)流體可以是不參加反應(yīng)的流體，也可以是不參加反應(yīng)的反應(yīng)物流體。
全文摘要
本發(fā)明采用直接由NH
文檔編號C01C1/16GK101062775SQ20061004650
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月29日
發(fā)明者王同文 申請人:大連會越科技有限公司