[发明专利]一种无水氟化氢生产过程中的冷量回收系统及回收工艺

说明书

本发明涉及一种无水氟化氢生产过程中的冷量回收系统及回收工艺，属于无水氟化氢生产技术领域。包括水冷却器、换热器、盐水冷却器和精馏塔；所述水冷却器的物料气出口与换热器的被冷却介质进口连接，换热器的被冷却介质气相出口与盐水冷却器的物料入口连接，所述盐水冷却器的物料出口与换热器的冷却介质入口连接，换热器的冷却介质出口和换热器的被冷却介质液相出口均与与精馏塔底部的进口连接。本发明利用低温的液体AHF(5～8℃)将水冷却器出来的气体AHF(32～40℃)降温至18～22℃，使进入盐水冷却器的AHF气体液化所需要的冷量大幅降低，并使整个冷却系统形成良性循环。

技术领域

本发明涉及一种无水氟化氢生产过程中的冷量回收系统及回收工艺，属于无水氟化氢生产技术领域。

背景技术

无水氟化氢(Anhydrous Hydrogen Fluoride，以下简称AHF)是化学工业及国防工业的重要原料，主要用于生产氟化盐、氟致冷剂、氟塑料等。在我国原子能工业、航天工业、电子工业中发挥着重要作用，在国民经济中具有重要地位。现国内外普遍采用萤石和硫酸作用制得，其反应方程式为：CaF₂+H₂SO₄→2HF+CaSO₄，AHF的沸点为19.5℃。

生产过程中需要对原料加热促进反应，由反应器出来的产品温度约有150～180℃，主要成分是AHF、少量硫酸酸雾，经过洗涤和水冷却，除去无用的硫酸酸雾后，剩下的AHF气体温度大约在32～40℃，进入盐水冷凝器冷却至5～8℃的液体，在冷却过程中消耗了大量的冷量，冷冻机组耗电量约占整个AHF生产的55％～65％，如果能够降低冷冻机组的耗电量，则AHF生产的单位耗电量也会大幅降低。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种无水氟化氢生产过程中的冷量回收系统及回收工艺，在水冷却器和盐水冷却器之间增加一个换热器，用盐水冷却器冷却下来的低温液体AHF(5～8℃)，进入换热器的的壳程给进入换热器管程的AHF气体(32～40℃)降温。本发明利用低温的液体AHF(5～8℃)将水冷却器出来的气体AHF(32～40℃)降温至18～22℃，使进入盐水冷却器的AHF气体液化所需要的冷量大幅降低，从而单位电耗也相应的大幅降低。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种无水氟化氢生产过程中的冷量回收系统，包括水冷却器、换热器、盐水冷却器和精馏塔；所述水冷却器的物料气出口与换热器的被冷却介质进口连接，换热器的被冷却介质气相出口与盐水冷却器的物料入口连接，所述盐水冷却器的物料出口与换热器的冷却介质入口连接，换热器的冷却介质出口和换热器的被冷却介质液相出口均与与精馏塔底部的进口连接。

进一步地，所述盐水冷却器包括一级盐水冷却器和二级盐水冷却器，所述换热器的被冷却介质气相出口与一级盐水冷却器的物料入口连接，一级盐水冷却器的气相物料出口与二级盐水冷却器的物料入口连接，二级盐水冷却器的气相物料出口与吸收塔连接，所述一级盐水冷却器的液相物料出口和二级盐水冷却器的液相物料出口均与换热器的冷却介质入口连接。

进一步地，还包括粗酸槽，所述换热器的冷却介质出口和换热器的被冷却介质液相出口均与粗酸槽的入口连接，粗酸槽的出口与精馏塔底部的进口连接。

进一步地，所述换热器的排气口与精馏塔中部的进口连接。

进一步地，所述换热器为淋洗式列管换热器。

一种基于上述所述冷量回收系统的无水氟化氢生产过程中的冷量回收工艺，包括如下步骤：

(1)水冷却器的物料气出口来的AHF进入换热器的管程，冷却后的气体AHF进入盐水冷却器，冷却产生的液体AHF经粗酸槽进入精馏塔底部；