專利名稱：一種制備高純氟硅酸銨的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及含氟化合物，具體而言涉及氟硅酸，特別涉及氟硅酸銨的生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，在磷化工行業(yè)生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的含氟氣體，以四氟化硅、氟化氫等形式存在，這些物質(zhì)如不加以回收利用，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且造成氟資源的浪費(fèi)。目前以磷礦石為原料生產(chǎn)濕法磷酸磷肥時(shí)產(chǎn)生的含氟氣體，大部分經(jīng)水吸收處理后得到氟硅酸?；厥绽眠@部分氟硅酸，不僅有利于治理氟污染，而且有利于螢石資源的保護(hù)，更有利于氟資源的有效利用。已有的方法是將氟硅酸與純堿反應(yīng)加工成氟硅酸鈉出售， 但其售價(jià)較低，市場(chǎng)容量有限，不利于企業(yè)效益的最大化和對(duì)寶貴氟資源的高效利用。理想的方法是將氟硅元素轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的氟硅產(chǎn)品，如氟化氫、氟硅酸銨、白炭黑或硅酸鹽等，提聞利用水平。中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫(kù)中涉及氟硅酸銨生產(chǎn)的技術(shù)方案僅有CN 101850978 A號(hào)《利用磷肥副產(chǎn)含氟廢氣生產(chǎn)氟硅酸銨的方法》，該方法公開了用22%的氟硅酸銨結(jié)晶母液間接的吸收含氟氣體，得到的含氟富液再經(jīng)過(guò)氨中和得到低濃度的氟硅酸銨吸收液，過(guò)濾后液體再經(jīng)過(guò)冷卻結(jié)晶生產(chǎn)氟硅酸銨。該方法不能生產(chǎn)高純的氟硅酸銨產(chǎn)品。目前尚無(wú)高純氟硅酸銨生產(chǎn)設(shè)備的專利申請(qǐng)件。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種制備高純氟硅酸銨的裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)高純氟硅酸銨產(chǎn)品。設(shè)計(jì)人提供的制備高純氟硅酸銨的裝置由中和反應(yīng)槽、閃蒸室、沉降槽、軸流泵、石墨換熱器以及連接各設(shè)備的管道組成，中和反應(yīng)槽通過(guò)帶閥門的管道與沉降槽連接；閃蒸室中部有管道連接石墨換熱器出口端，下部有管道連接沉降槽；沉降槽中部有管道再經(jīng)軸流泵連接石墨換熱器進(jìn)口端，底部出口有管道連接過(guò)濾機(jī)。上述中和反應(yīng)槽中安裝有帶電動(dòng)機(jī)的攪拌器，頂部有氟硅酸溶液進(jìn)口和液氨進(jìn)口，底部有中和液出口。上述閃蒸室由上部的蒸汽冷凝器、中部筒體和下部錐體組成，中部有氟硅酸銨稀溶液進(jìn)口，下部有氟硅酸銨濃溶液出口 ；閃蒸室外接真空管。上述沉降槽中安裝有帶電動(dòng)機(jī)的攪拌器，由上部圓筒和下部錐體組成，上部圓筒有氟硅酸銨濃溶液進(jìn)口和循環(huán)液出口，下部錐體的底部有含氟硅酸銨晶體的溶液出口。上述軸流泵為600ZLB-70型，有循環(huán)液的進(jìn)出口。上述石墨換熱器為列管式換熱器，管程兩端分別有循環(huán)液的進(jìn)出口，殼程有蒸汽進(jìn)口和冷凝液出口。制備高純氟硅酸銨的裝置的使用方法是將氟硅酸與液氨送入反應(yīng)槽中進(jìn)行中和反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液泵入沉降槽，與閃蒸后的溶液混合；沉降析出晶體后，成為循環(huán)液，經(jīng)軸流泵打入石墨換熱器，被蒸汽加熱，送入閃蒸室在真空狀態(tài)下的低溫閃蒸，溶液中大部分水份被真空抽走，濃縮至飽和狀態(tài)下析出氟硅酸銨晶體，閃蒸后的溶液進(jìn)入沉降槽，含氟硅酸銨晶體的溶液從沉降槽底部放出，過(guò)濾后即得到純度達(dá)90%以上的高純氟硅酸銨產(chǎn)品。 用本實(shí)用新型可以生產(chǎn)純度在90%以上的氟硅酸銨產(chǎn)品，過(guò)程能耗低，操作安全可靠，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。適用于大型磷肥企業(yè)氟資源的綜合利用。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖中1為中和反應(yīng)槽，2為閃蒸室,3為沉降槽,4為軸流泵，5為石墨換熱器，6為中和液泵。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例某公司采用本實(shí)用新型的裝置生產(chǎn)氟硅酸銨。裝置結(jié)構(gòu)如圖1，由中和反應(yīng)槽I、閃蒸室2、沉降槽3、軸流泵4、石墨換熱器5以及連接各設(shè)備的管道組成，中和反應(yīng)槽I通過(guò)帶閥門的管道與沉降槽3連接；閃蒸室2中部有管道連接石墨換熱器5出口端，下部有管道連接沉降槽3 ;沉降槽3中部有管道經(jīng)軸流泵4連接石墨換熱器5進(jìn)口端，底部出口有管道連接過(guò)濾機(jī)。使用時(shí),原料氟硅酸銨溶液和液氨送入反應(yīng)槽中進(jìn)行中和反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后中和液泵6將中和液泵入沉降槽3，與閃蒸后的溶液混合；沉降析出晶體后成為循環(huán)液，經(jīng)軸流泵4打入石墨換熱器5，被蒸汽加熱，送入閃蒸室2在真空狀態(tài)下低溫閃蒸，溶液中大部分水份被真空抽走，濃縮至飽和狀態(tài)下析出氟硅酸銨晶體，閃蒸后的溶液進(jìn)入沉降槽3，含氟硅酸銨晶體的溶液從沉降槽3底部放出，經(jīng)DU21. 6-180型過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后得到純度90 %以上的高純氟硅酸銨產(chǎn)品。自建成以來(lái)，經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證，裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，能耗指標(biāo)低。
權(quán)利要求1.一種制備高純氟硅酸銨的裝置，其特征在于裝置由中和反應(yīng)槽(I)、閃蒸室(2)、沉降槽(3)、軸流泵(4)、石墨換熱器(5)以及連接各設(shè)備的管道組成，中和反應(yīng)槽⑴通過(guò)帶閥門的管道與沉降槽(3)連接；閃蒸室(2)中部有管道連接石墨換熱器(5)出口端，下部有管道連接沉降槽(3);沉降槽(3)中部有管道經(jīng)軸流泵(4)連接石墨換熱器(5)進(jìn)口端，底部出口有管道連接過(guò)濾機(jī)。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述中和反應(yīng)槽(I)中安裝有帶電動(dòng)機(jī)的攪拌器，頂部有氟硅酸溶液進(jìn)口和液氨進(jìn)口，底部有中和液出口。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述閃蒸室(2)由上部的蒸汽冷凝器、中部筒體和下部錐體組成，中部有氟硅酸銨稀溶液進(jìn)口，下部有氟硅酸銨濃溶液出口 ；閃蒸室(2)外接真空管。
4.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述沉降槽(3)中安裝有帶電動(dòng)機(jī)的攪拌器，沉降槽(3)由上部圓筒和下部錐體組成，上部圓筒有氟硅酸銨濃溶液進(jìn)口和循環(huán)液出口，下部錐體的底部有含氟硅酸銨晶體的溶液出口。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述軸流泵(4)為600ZLB-70型，有循環(huán)液的進(jìn)出口。
6.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述石墨換熱器(5)為列管式換熱器，管程兩端分別有循環(huán)液進(jìn)出口，殼程有蒸汽進(jìn)口和冷凝液出口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種制備高純氟硅酸銨的裝置，裝置由中和反應(yīng)槽(1)、閃蒸室(2)、沉降槽(3)、軸流泵(4)、石墨換熱器(5)以及連接各設(shè)備的管道組成，中和反應(yīng)槽(1)通過(guò)帶閥門的管道與沉降槽(3)連接；閃蒸室(2)中部有管道連接石墨換熱器(5)出口端，下部有管道連接沉降槽(3)；沉降槽(3)中部有管道經(jīng)軸流泵(4)連接石墨換熱器(5)進(jìn)口端，底部出口有管道連接過(guò)濾機(jī)。用本實(shí)用新型可以生產(chǎn)純度90％以上的氟硅酸銨產(chǎn)品，過(guò)程能耗低，操作安全可靠，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。適用于大型磷肥企業(yè)氟資源的綜合利用。
文檔編號(hào)C01B33/10GK202643330SQ20122030687
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者何潤(rùn)林, 劉剛, 石寅, 袁佳程 申請(qǐng)人:貴州開磷(集團(tuán))有限責(zé)任公司