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干燥脱水技术在氟化工中的应用

2021-06-07陈志冰万金儒

电子乐园·下旬刊 2021年5期
关键词:应用策略

陈志冰 万金儒

摘要:我国目前使用的氟化工非常适合许多工业领域的生产需求。氟化工的生产需要适当的干燥脱水技术,以补充含氟化工的制脱水工作。氟化工生产需要适当的干燥脱水技术,以确保氟化工生产工作流程能够优化,常用的干燥脱水技术有冷却冷凝干燥、结冰冷冻干燥、吸附剂吸附脱水等,氟化工设计中常用一种或多种脱水技术相组合达到优化流程、经济高效的目的。提高氟化工生产的经济性,生产的质量,并简要概述干燥脱水技术在含氟工中的应用。

关键词:氟化工;干燥脱水技术;应用策略

氟化工有许多其他化学物质所不具备的优良的特性,今天被用于许多被称为黄金行业的各个领域中发挥着越来越不可替代的作用。氟化工中常用原料或反应产物含有HF、HCl,为了减少设备的腐蚀,需要对原料和反应产物进行脱水处理。

一、干燥脱水技术的种类

1.冷却冷凝干燥脱水技术。是氟化工生产中广泛应用的技术,可以通过蒸汽压力干燥脱水工作,氟化工生产提升脱水效果。冷却冷凝干燥冷却技术通常使用水进行脱水。通过将水汽压力调节到不同温度,可以降低水温,提高饱和蒸汽压力,进到气体里的水达到了饱和度,形成凝结的液态水,从而使水逐渐分离成化学氟化物,开展干燥脱水工作。主要是在分离氟化工粗脱水是冷却冷凝干燥脱水技术,既能使蒸气压提高,又能降低水温。

2.结冰冷冻干燥脱水技术。采用结冰冷冻在氟化工生产干燥脱水技术时,干燥脱水需要间接冷却工艺。降低气体温度采用间接冷却工艺,使到0℃以下气体冷却,确保饱和蒸气会冷却器冻结,冻结的氟化物能够干燥脱水。实行冻融干燥技术的步骤复杂,冷却器需要用合适的才能干燥脱水完成。因此,在采用冷冻干燥技术时,应采用适当的方法调节气体温度,将气体温度调至冷却所需的温度。冷却条件使气体温度适宜,而且可以用冷却机器增加冷却水平。可以有效地实现氟化工的冰冷冻、干燥和脱水过程。

3.吸收剂脱水。是生产氟化工的常用技术,可用于产品吸附和快速干燥脱水。吸附剂由硅和分子筛组成,在使用时应根据氟化工的特点,采用适当的脱水方法处理高燥脱水。其中硅胶是氟化工的理想脱水吸附剂,它从产品中吸收大量水,并在吸附过程中受到温度和湿度的影响。分子筛脱水吸附能力弱,干燥脱水可以使用气体或液体材料。在使用脱水剂进行干燥脱水时,应在吸附剂一定量的水后恢复活化吸附剂的处理,使其能进行继续干燥脱水处理。氟化工是用于深度脱水小于50 x 10-6的分子筛和硅胶。常用3A、4A、13X等分子筛。水分物料分子筛吸附的温度和湿度关系不大,典型吸收量为22%,干燥脱水从气体和液体材料中。含水量为1 x 10-6-10 x 10-6,在正常压力或加压下运行。硅胶吸附剂是一种理想型,与相对温度和湿度有关,低温高湿度吸附效果好,吸附效果是高温或低湿度不好,吸附能力:40至50%,25℃温度;相对100%湿度;吸附24%的能力,25℃温度;50%相对湿度;最大吸收率在10至25℃之间,相对20%湿度。硅胶通常用于高亮度气体的干燥。相对湿度为了提高,它通常用加压。含水率为0.25 X10-6-30 X10-6。一定程度的水被吸附剂吸收,必须再生和活化,再生方法经常通过高温气体吹扫和加热真空。在气体吹扫再生过程中,300~350℃的分子筛必须高温气体吹扫;硅胶的再生必须在150~250℃的温气体吹扫下进行。分子筛(硅胶)再生在大约温度100℃下进行8小时以上的真空再生,压力为-0.095 MPa。

4.吸收剂吸收脱水技术。最常用的固体吸附剂是氯化钙,液体吸附剂是浓硫酸。无水氯化钙从材料中吸收水,在水中生产二水和六水氯化钙,可用于液体或气体材料的干燥和脱水。易结块的是无水氯化钙吸附水分,常用于氯化物干燥脱水。硫酸干燥通常用于气相材料的干燥脱水,含有大量水分,需要耐腐蚀的设备和管道,储存浓酸和稀酸,工艺漫长,并且仅用于脱水特殊物料。

二、氟化工中干燥脱水技术的应用

1.氟氯烷干燥脱水。在氟氯烷干燥脱水过程中,一些含氯物质被用作原料,通过将液相氟等物质快速分离氯化氢化学品,可以实现氟氯烷的生产。氟氯烷的制备主要采用吸附干燥脱水技术,主要采用分子筛进行吸水。吸附剂干燥脱水后,蒸馏技术可用于分离含氟氯烷的水,使含氟氯烷的水满足氟化工干燥脱水需要。

吸附剂干燥脱水技术非常复杂,用户必须按照氟化工生产的要求,初步脱水完成后,应继续采用后续技术,使氟氯烷能够有效地进行脱水。脱水后,水分含量应符合氟化学品的生产要求,避免使用这些产品时出现进一步问题,影响其有效性。

2.二氟甲烷采用干燥脱水技术。采用干燥脱水技术,以二氯甲烷为原料进行干燥脱水。液相氟化后,应采用冷冷凝干燥脱水技术,利用加压精馏法干燥制备二氟甲烷。作为二氟甲烷生产的一部分,有必要整合低温氯化钙溶液,以提高二氟甲烷的干燥脱水效果,并确保其符合干燥脱水的要求。其干燥和脱水要求更严格,从而改善脱水情况,提高脱水质量,促进氟化工中二氟甲烷的有效使用。

3.五氟乙烷采用干燥脱水技术。化学干燥用五氟乙烷作为干燥脱水的原料。液相氟化作用下,可及时分离氯化氢,并通过精馏加压实现五氟乙烷的生产。生产五氟乙烷时,需要应用适当的干燥脱水技术,通过氯化钙去除四氯化乙烯水分。为了利用脱水技术四氯乙烯脱水,应使用几种干燥剂干燥材料,以确保五氟乙烷能够干燥脱水,从而提高其使用效率,使其能够满足氟化工生产的含水量要求。

氟化工品种类繁多,生产工艺差异很大,通常需要使用干燥脱水装置。选择合适的脱水技术优化工艺,减少投资,保证运行。降低投资和运营成本、节约能源和降低能耗,以及采用脱水技术相结合,将成为未来氟化工设备发展的途径。

参考文献

[1]李杰.行之有效的四氟乙烯精制技术[J].有机氟工业,2020(2):29-34.

[2]吴华.化工吸附分离过程[M].1版.北京:中国化工出版社,2020

[3]秦生.分子篩吸附干燥氢气工艺条件优化[J].华南理工大学学报,2020(9):71-81.

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