无水氟化氢工艺操作规程教案

反应岗位工艺操作规程
一、岗位任务及管辖范围
1、岗位任务:
本岗位的主要任务是将来自原料酸罐区的98%硫酸送到吸收塔后进入洗涤塔,将发烟酸输送到混酸槽,与从硫酸洗涤塔回流来的混酸酸进行混合后进入反应转炉与氟石粉进行反应.
2、管辖范围:
操作室内的DCS原料计量页面、反应粗制页面,硫酸、发烟酸计量,反应转炉,外混器,失重秤,运粉搅龙,洗涤塔等设备及其连接的管道,均由巡检配合反应岗位实行维护保养及正常操作。
二、生产原理及工艺流程
1、产品及物料的物化性质
萤石粉
萤石又称氟石,是一种天然的化石,萤石粉。化学成分: CaF2 。比重3.18。晶体结构:晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有4个钙离子和8个氟离子。常见颜:绿、蓝、棕、黄、粉、紫、无等。
AHF生产用氟化钙的质量标准
无水
水分(烘干后)
≤200ppm
100目透过率
≥80%
氟化钙
≥97%
二氧化硅
≤1.5%
碳酸钙
≤0.5%
98%浓硫酸
98%浓硫酸是一种无无味油状液体。其中浓硫酸H2SO4的质量分数为98.3%,其密度1.84g·cm-3,其物质的量浓度18.4mol·L-198.3%时,熔点10℃;沸点338℃。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量
的热。98%浓硫酸为不挥发,有吸水性(可做干燥剂),有脱水性(化学性质,使有机物炭化)和强腐蚀性。
AHF生产用浓硫酸的质量标准
外观
无油状液体
硫酸
≥98%
105%浓硫酸
发烟硫酸为无油状液体,有强烈刺激臭,可与水以任何比例混合,并放出大量热。具有极强的脱水氧化磺化作用。当它暴露于空气中时,挥发出来的SO3和空气中的水蒸汽形成硫酸的细小露滴而冒烟,所以称之为发烟硫酸。20%发烟硫酸意即含游离三氧化硫20;100kg20%发烟硫酸相当于104.5kg100%硫酸,故又称104.5%硫酸。
AHF生产用发烟硫酸的质量标准
外观
无油状液体
硫酸
≥104.5%
2、生产原理:
本项目无水氟化氢的生产采用通用的浓硫酸分解萤石矿粉的生产工艺,以萤石粉、浓硫酸、发烟硫酸为原料,在外加热的回转反应炉内进行反应制得氟化氢粗品,其反应原理可以用下列化学反应方程式表示:
A、主反应:
CaF2 + H2S04 = CaSO4 + 2HF
本反应过程要求控制好一定的反应温度和配比,通过调节发烟硫酸的加入量,控制系统中的水分,避免水分过高对系统造成的腐蚀等影响。
B、可能发生的副反应的化学方程式为:
SO3 + H2O = H2S04 + 热量
SiO2    +  4HF    =  2H2O    +  SiF4
CaCO3  +  H2SO4        =  CaSO4      +  H2O  +  CO2
H2SO4    +  HF      =  HSO3F  +  H2O
SiF4        +  2HF      =  H2SiF6
CaS    +  H2SO4        =  CaSO+  H2S
H2S    +  H2SO4        =  S  +  2 H2O  +  SO2
Fe    +  2H2SO4    =  FeSO 2 H2O  +  SO2
Fe    +  H2SO4    =  FeSO H2
3、工艺流程
来自原料酸罐区内合格的硫酸经过滤器用泵计量后送至硫酸吸收塔,吸收全系统外排废气中的HF,而后进入洗涤塔,洗涤反应转炉来的粗制气体夹带的粉尘及重组分,而后进入洗涤循环槽,通过洗涤循环泵将硫酸送入洗涤塔洗涤反应转炉来的粗氟化氢气体,一部分进入混酸槽与发烟硫酸混合,使SO3水解成硫酸,后进入反应转炉。
烘干后的萤石粉经大料仓进入失重秤,经运粉螺旋送入外混器,在外混器中与混酸均匀混合后进入反应转炉。两种物料以萤石粉为基准。按照萤石粉:(硫酸+发烟硫酸)=11.1-11.25的比例均匀地连续不断地加入反应炉内;两种原料在外加热的回转反应转炉内,从炉的前端至后端,经预热混和段,反应段、烘干段、最后残渣由炉尾的出渣绞龙排出,进入运渣绞龙。残渣在运渣绞龙内与圆盘喂料机所加生石灰进行中和反应,混合反应后的干渣,经斗式提升机提至干渣料仓贮存,作为生产粉刷石膏的原料或水泥原料。
在反应转炉内生产的HF气体,以及水分、硫酸等其它气体,由反应转炉的后端带着较高的热量流向炉的前端,由导气箱管出来进入洗涤塔,与硫酸、洗涤酸之间进行了传热、传质的过程,为物料的反应带来了积极的效果。
    从反应转炉来的炉气含HFSiF4H2OH2SSO2SO3SCO2H2等气体和硫酸酸雾及气流夹带的固体残渣,水份经洗涤后随着洗涤酸返回反应转炉内,其混合气体含微量残渣进入硫酸洗涤塔底部,与从上部来的硫酸液酸进行逆向接触,进行传质、传热、除去炉气中的H2O、酸雾和微量的固体残渣。气体由硫酸洗涤塔顶部进入粗馏塔,使炉气中的大量硫酸、水份被除去,含有HFSiF4H2SSO2及少量H2SO4H2O的炉气进入
粗冷器,进一步对粗氟化氢气体进行降温,并将残余的硫酸冷却回流至粗馏塔顶部,气体进入第一、二冷凝器进行冷凝后进入粗酸槽。粗氟化氢第二冷凝器未冷凝的SiF4SO2H2O和少量HF尾气等气体作为系统废气从第二冷凝器放空口进入硫酸吸收塔被硫酸吸收。
三、开车
1、开车前的准备
1.1 配合仪表工针对各调节阀、变频器、DCS逐个进行试验,确认合格为止,并认真记录;
1.2 配合仪表工对各报警、联锁整定值检查试验,确认合格,并认真记录;
1.3 配合仪表工对联锁系统进行空投试验,并做好记录,联锁阀门动作,跳闸灯、按纽灯、阀位灯全部亮;
1.4 检查反应转炉基础是否牢固,动静环密封是否完好,拖轮油面是否合乎要求;
1.5 检查管道、设备、循环水、热水、冷冻盐水等是否处于良好状态;
1.6 第一次开车或者大修后,要对各冷凝器进行气密性实验,在24小时内泄漏量在5%以下为合格;
1.7 备好萤石粉98%硫酸105%硫酸,其分别送至各计量槽备用;
1.8 反应转炉要提前升温,达到要求后才可投料
1.9 检查98%硫酸105%硫酸计量泵、计量搅龙是否完好可用。
2、开车程序
2. 1公用工程系统的投运

本文发布于:2024-09-22 18:15:39,感谢您对本站的认可!

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