六氟磷酸鋰合成尾氣處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種六氟磷酸鋰合成尾氣處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]六氟磷酸鋰作為鋰離子二次電池的關(guān)鍵材料是典型的高科技、高危生產(chǎn)環(huán)境、高難生產(chǎn)的“三高”技術(shù)產(chǎn)品，目前主流的合成工藝是無水氟化氫溶劑法，其產(chǎn)生的尾氣是含有HCl與HF的混合物，其中HF占比約10-15%，現(xiàn)普遍采用的處理方法是將其直接輸送至尾氣洗滌塔洗滌吸收，制得含有HCl及HF的混合酸(其中HF的含量達(dá)10%以上)，這種處理方法不能實(shí)現(xiàn)HCl與HF的有效分離，從而使其副產(chǎn)鹽酸的應(yīng)用范圍受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種使混合尾氣中的HF得到有效移除的六氟磷酸鋰合成尾氣處理裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0005]—種六氟磷酸鋰合成尾氣處理裝置，其特征是:包括增壓風(fēng)機(jī)，增壓風(fēng)機(jī)后設(shè)置對(duì)六氟磷酸鋰合成反應(yīng)器出口的尾氣進(jìn)行冷凝處理的冷凝器，冷凝器的冷凝液出口與無水氟化氫接收罐連通;冷凝器混合氣體出口與攪拌反應(yīng)組合裝置連通，攪拌反應(yīng)組合裝置依次由第一級(jí)攪拌反應(yīng)器、水平螺旋輸送反應(yīng)器、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器連接組成;第一級(jí)攪拌反應(yīng)器、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器之間設(shè)置物料平衡管，第二級(jí)攪拌反應(yīng)器的尾氣出口與后置的除塵器連接，除塵器的尾氣出口與水洗塔連接，水洗塔后設(shè)置堿洗塔。
[0006]第一級(jí)攪拌反應(yīng)器前端與LiF制備釜連接。所述第一級(jí)攪拌反應(yīng)器、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器均為錐形攪拌反應(yīng)器。
[0007]本實(shí)用新型使混合尾氣中的HF得到有效移除，提高了副產(chǎn)鹽酸的品質(zhì)，拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域，并使氟資源得到循環(huán)綜合利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)還在于:
[0009]1、加壓冷凝與連續(xù)攪拌反應(yīng)相結(jié)合，可有效地移除六氟磷酸鋰合成尾氣中的HF，得到高品質(zhì)的鹽酸，尾氣達(dá)標(biāo)排放。
[0010]2、攪拌反應(yīng)裝置中反應(yīng)熱由經(jīng)冷凝器冷卻的低溫HCl移走，反應(yīng)在低溫下平穩(wěn)進(jìn)行，不需再設(shè)冷卻系統(tǒng)，使裝置簡化。
[0011]3、攪拌反應(yīng)裝置投加的固體粉料除了能消除微量HF外，不會(huì)對(duì)尾氣成份產(chǎn)生不良影響。
[0012]4、攪拌反應(yīng)器選擇立式錐形攪拌反應(yīng)器可減少物料死角并利于物料的推進(jìn)、翻滾與擾動(dòng)。
[0013]5、攪拌反應(yīng)器中的LiCl粉料通過物料平衡管在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部強(qiáng)制攪動(dòng)循環(huán)，既強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)有利于反應(yīng)的順利進(jìn)行，又可以減小氣體流動(dòng)阻力，使氣流暢通。
[0014]6、混合氣體依次經(jīng)過密閉的第一級(jí)錐形攪拌反應(yīng)器、水平螺旋輸送反應(yīng)器、第二級(jí)錐形螺旋攪拌反應(yīng)器，增加了混合氣體與固體粉料的接觸時(shí)間，有利于混合氣體中HF的消除。
[0015]1、增壓風(fēng)機(jī)置于冷凝器前，可降低HF氣體冷凝溫度，增加冷凝器中HF的回收量，降低綜合能耗。
[0016]8、通過在線監(jiān)控?cái)嚢璺磻?yīng)裝置后尾氣中的HF，使整個(gè)尾氣處理裝置可靠，副產(chǎn)鹽酸質(zhì)量得到保證。
[0017]9、攪拌反應(yīng)裝置中裝填固體粉料的粒度適應(yīng)范圍廣。
[0018]10、水平物料衡管可根據(jù)需要內(nèi)置螺旋輸送部件。
[0019]11、攪拌反應(yīng)器及螺旋輸送反應(yīng)器電機(jī)配套使用變頻調(diào)節(jié)器，方便調(diào)節(jié)攪拌強(qiáng)度及輸送、循環(huán)速度。
[0020]12、攪拌反應(yīng)裝置中裝填的固體粉料“失效”后，用于制備六氟磷酸的生產(chǎn)原料氟化鋰，從而提高了氟資源的綜合利用率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏！
[0021]13、工藝裝置中氣體通流及氣固攪拌反應(yīng)均在干燥密閉體系進(jìn)行，對(duì)管道及設(shè)備材料的選用無特殊要求，只要耐無水氯化氫及無水氟化氫即可，市場易得。
[0022]14、本實(shí)用新型工藝流程簡潔，裝置制作簡單;安裝靈活;投資??；處理效率高;運(yùn)行成本低;安全性能好;可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
[0023]15、攪拌反應(yīng)裝置中裝填的縛氟物質(zhì)不限于固體氯化鋰，無水無機(jī)和無水有機(jī)氯化物均可采用，可以是固態(tài)，也可以是液態(tài)，選擇取舍以保證安全及效益最大化為原則。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]圖1是本實(shí)用新型專用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]一種六氟磷酸鋰合成尾氣處理方法，六氟磷酸鋰合成反應(yīng)器出口的尾氣(主要成份是HCl與ΗΠ經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)增壓后送至冷凝器，混合氣體中大部分HF氣體在冷凝器中降溫冷凝，冷凝液回收至無水氟化氫接收罐(HF氣體的冷凝回收率可達(dá)80%左右)，出冷凝器的混合氣體(主要成份是HCl與微量的HF)沿物料攪拌導(dǎo)流方向依次經(jīng)過密閉的第一級(jí)錐形攪拌反應(yīng)器、水平螺旋輸送反應(yīng)器、第二級(jí)錐形螺旋攪拌反應(yīng)器，混合氣體中微量的HF與攪拌反應(yīng)裝置中預(yù)先加入的LiCl粉料進(jìn)行反應(yīng)(反應(yīng)產(chǎn)物是HCl和LiF)，第二級(jí)攪拌反應(yīng)器中的LiCl粉料通過物料平衡管(錐形攪拌反應(yīng)器中物料的存量高于物料平衡管，以防止氣流短路)再返回至第一級(jí)攪拌反應(yīng)器中，使LiCl粉料在攪拌反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部強(qiáng)制攪動(dòng)循環(huán)?；旌蠚怏w經(jīng)過攪拌反應(yīng)組合裝置后，其中的微量HF基本去除。出第二級(jí)攪拌反應(yīng)裝置的尾氣(主要成份為HCl)經(jīng)后置的除塵器捕集氣體帶走的少量粉料后(收集的粉料通過振動(dòng)裝置定期或連續(xù)返至攪拌反應(yīng)裝置)進(jìn)入水洗塔制得高品質(zhì)的鹽酸(其中HF的含量小于1%)，出水洗塔的氣體再經(jīng)堿洗塔堿洗后達(dá)標(biāo)排放。攪拌反應(yīng)裝置運(yùn)行一定時(shí)間后，循環(huán)固體粉料中的氟化鋰占比提高而氯化鋰占比下降，當(dāng)氯化鋰比例降到一定程度后，攪拌反應(yīng)裝置“失效”，需要將攪拌反應(yīng)裝置中的固體粉料進(jìn)行部分或全部更置換以使尾氣處理效果不受影響。為保證生產(chǎn)系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了兩套攪拌反應(yīng)裝置(A組和B組)進(jìn)行自動(dòng)切換，切換時(shí)點(diǎn)依據(jù)安裝在攪拌第二級(jí)攪拌反應(yīng)器出口尾氣管路上的在線HF檢測儀8檢測到的尾氣中HF含量確定，當(dāng)尾氣中HF含量達(dá)到規(guī)定指標(biāo)時(shí)，自動(dòng)啟用備用B組攪拌反應(yīng)裝置，同時(shí)關(guān)閉A組的進(jìn)出氣閥(攪拌不停)，通過切換操作第二級(jí)攪拌反應(yīng)器及下方水平螺旋輸送反應(yīng)器電機(jī)的正反轉(zhuǎn)按鈕改變物料的輸送方向，將攪拌反應(yīng)裝置中的物料(LiCL和LiF的混合物)輸送至LiF制備釜使其與釜中預(yù)先投加的35%的氫氟酸完全反應(yīng)制得LiF，經(jīng)固液分離、洗滌干燥后用于六氟磷酸鋰的生產(chǎn)，提高了氟資源的綜合利用率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏!A組攪拌反應(yīng)裝置中的固體粉料卸完后即時(shí)按要求補(bǔ)充新鮮固體粉料備用，如此循環(huán)往復(fù)。
[0027]一種六氟磷酸鋰合成尾氣處理方法的專用裝置，包括增壓風(fēng)機(jī)I，增壓風(fēng)機(jī)后設(shè)置對(duì)六氟磷酸鋰合成反應(yīng)器出口的尾氣進(jìn)行冷凝處理的冷凝器2，冷凝器的冷凝液出口與無水氟化氫接收罐3連通;冷凝器混合氣體出口與攪拌反應(yīng)組合裝置連通，攪拌反應(yīng)組合裝置依次由第一級(jí)攪拌反應(yīng)器4、水平螺旋輸送反應(yīng)器5、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器6連接組成;第一級(jí)攪拌反應(yīng)器、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器之間設(shè)置物料平衡管7，第二級(jí)攪拌反應(yīng)器的尾氣出口與后置的除塵器9連接，除塵器的尾氣出口與水洗塔10連接，水洗塔后設(shè)置堿洗塔13。第一級(jí)攪拌反應(yīng)器前端與LiF制備釜16連接。水洗塔與水洗循環(huán)槽11、水洗循環(huán)栗12組成循環(huán)回路；堿洗塔與堿洗循環(huán)槽14、堿洗循環(huán)栗15組成循環(huán)回路。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種六氟磷酸鋰合成尾氣處理裝置，其特征是:包括增壓風(fēng)機(jī)，增壓風(fēng)機(jī)后設(shè)置對(duì)六氟磷酸鋰合成反應(yīng)器出口的尾氣進(jìn)行冷凝處理的冷凝器，冷凝器的冷凝液出口與無水氟化氫接收罐連通;冷凝器混合氣體出口與攪拌反應(yīng)組合裝置連通，攪拌反應(yīng)組合裝置依次由第一級(jí)攪拌反應(yīng)器、水平螺旋輸送反應(yīng)器、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器連接組成；第一級(jí)攪拌反應(yīng)器、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器之間設(shè)置物料平衡管，第二級(jí)攪拌反應(yīng)器的尾氣出口與后置的除塵器連接，除塵器的尾氣出口與水洗塔連接，水洗塔后設(shè)置堿洗塔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六氟磷酸鋰合成尾氣處理裝置，其特征是:第一級(jí)攪拌反應(yīng)器前端與LiF制備釜連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的六氟磷酸鋰合成尾氣處理裝置，其特征是:所述第一級(jí)攪拌反應(yīng)器、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器均為錐形攪拌反應(yīng)器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種六氟磷酸鋰合成尾氣處理裝置，包括增壓風(fēng)機(jī)，增壓風(fēng)機(jī)后設(shè)置對(duì)六氟磷酸鋰合成反應(yīng)器出口的尾氣進(jìn)行冷凝處理的冷凝器，冷凝器的冷凝液出口與無水氟化氫接收罐連通；冷凝器混合氣體出口與攪拌反應(yīng)組合裝置連通，攪拌反應(yīng)組合裝置依次由第一級(jí)攪拌反應(yīng)器、水平螺旋輸送反應(yīng)器、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器連接組成；第一級(jí)攪拌反應(yīng)器、第二級(jí)攪拌反應(yīng)器之間設(shè)置物料平衡管，第二級(jí)攪拌反應(yīng)器的尾氣出口與后置的除塵器連接，除塵器的尾氣出口與水洗塔連接，水洗塔后設(shè)置堿洗塔。本實(shí)用新型使混合尾氣中的HF得到有效移除，提高了副產(chǎn)鹽酸的品質(zhì)，拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。
【IPC分類】C01B7/19, C01D15/00, C01B7/01, C01D15/04
【公開號(hào)】CN205367723
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620001226
【發(fā)明人】李文建, 朱建軍, 周新基, 李珣珣, 于天鵬
【申請(qǐng)人】江蘇九九久科技股份有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月4日