[发明专利]一种高纯无水氟化氢生产工艺及配套的回转反应炉

说明书

本发明涉及高纯无水氟化氢生产工艺及配套的回转反应炉；所述回转反应炉包括转炉筒体和设置在转炉筒体内的返渣机构；所述返渣机构包括套设在转炉筒体内的鼠笼式螺带、返渣筒筒体以及挡板；所述鼠笼式螺带设置在转炉筒体的炉头进料端内；所述鼠笼式螺带包括左支撑圈、右支撑圈以及连接在两支撑圈之间的多根横条；一螺旋叶片固定环绕在多根横条上且沿转炉筒体的长度方向延伸；所述挡板固定在转炉筒体内靠近其炉尾出料端处；所述挡板中部设置有通口；所述返渣筒筒体由鼠笼式螺带中部延伸至靠近挡板处；该高纯无水氟化氢生产工艺及配套的回转反应炉经实测能够有效提高制成HF的纯度，提高HF的产量，同时减少能源的消耗，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种高纯无水氟化氢生产工艺及配套的回转反应炉，属于化工领域。

背景技术

由于氢氟酸溶解氧化物的能力，它在铝和铀的提纯中起着重要作用。氢氟酸也用来蚀刻玻璃（在玻璃表面均匀的涂一层致密的石蜡将要雕刻的地方用刻刀刮去，根据实际情况放入装有HF的池子中进行雕刻处理），半导体工业使用它来除去硅表面的氧化物，在炼油厂中它可以用作异丁烷和丁烷的烷基化反应的催化剂，除去不锈钢表面的含氧杂质的“浸酸”过程中也会用到氢氟酸。氢氟酸也用于多种含氟有机物的合成，比如Teflon（聚四氟乙烯），还有氟利昂一类的制冷剂。

HF的现有的具体生产工艺流程为：将经蒸汽预热干燥的萤石粉用斗式提升机送至萤石贮仓，仓中萤石粉经计量用高速螺旋输送器送至回转反应炉。将发烟硫酸和在酸吸收塔吸收了尾气中HF的硫酸送至混酸槽，将达到浓度要求的混酸经预反应器送入回转反应炉。回转反应炉加热采用煤气发生炉，用烟气经夹套间接加热来满足反应所需的热量。在回转反应炉内，夹套的温度为450^oC，物料的温度为150^oC，反应炉炉尾排出的炉渣用消石灰中和过量酸后经炉渣提升机送至炉渣储斗。反应的气体产物主要是氟化氢，这股气体首先进入洗涤塔除尘、冷却，进入洗涤塔前的气体温度在350^oC左右，洗涤后的温度在150℃，洗涤液为硫酸，经洗涤后的HF依次经精馏塔釜精馏和脱气塔釜脱气后制成工业HF。

现有的工艺存在以下不足：一是反应转炉物料反应率低，物料未能完全反应，HF产出不稳定，影响后续工序的工作连续性；二是粗HF气体温度高，冷凝液化过程冷冻机负荷大，液化效率低，使大量粗HF在除杂工序仍然以气态存在，降低除杂效率；三是粗HF液体在精馏、脱气时由于加热温度不均匀，汽化不稳定，致无法得到高纯度的AHF产品。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高纯无水氟化氢生产工艺及配套的回转反应炉。该高纯无水氟化氢生产工艺及配套的回转反应炉经实测能够有效提高制成HF的纯度，提高HF的产量，同时减少能源的消耗，具有显著的经济效益。

本发明的技术方案如下：

高纯无水氟化氢生产中使用的回转反应炉，包括转炉筒体和设置在转炉筒体内的返渣机构；所述返渣机构包括套设在转炉筒体内的鼠笼式螺带、返渣筒筒体以及挡板；所述鼠笼式螺带设置在转炉筒体的炉头进料端内；所述鼠笼式螺带包括左支撑圈、右支撑圈以及连接在两支撑圈之间的多根横条；一螺旋叶片固定环绕在多根横条上且沿转炉筒体的长度方向延伸；所述挡板固定在转炉筒体内靠近其炉尾出料端处；所述返渣筒筒体由鼠笼式螺带中部延伸至靠近挡板处；所述返渣筒筒体由多根返渣筒支腿支撑在转炉筒体中部；所述返渣筒筒体内壁设置有螺纹导引条；所述螺纹导引条的螺旋方向与螺旋叶片的螺旋方向相反，使热炉渣由返渣筒筒体内返回鼠笼式螺带内。

进一步的，所述返渣筒筒体靠近挡板的一端设置有一返渣筒捞斗以导引返渣筒捞斗附近的热炉渣进入返渣筒筒体内，所述返渣筒捞斗直径大于返渣筒筒体的直径，且朝向挡板的一端开放形成竖直截面形状为“[”的捞斗腔；所述捞斗腔内沿其圆周面设置有两首尾相连的弧形导引斜面；所述弧形导引斜面分别由返渣筒捞斗封闭端连续面延伸至其开放端。