氟化钠吸附和解吸氟化氢工艺响应面优化

NaF是一种具有高选择性、高吸附容量的HF吸附剂,被广泛应用于F-Gas(含氟电子气体)纯化工艺中。以温度、压力、流量作为研究因素,采用响应面法中BBD(Box-Behnken设计)对NaF吸附和解吸HF分别进行工艺参数优化研究。建立影响HF吸附量和解吸量的数学模型,并详细探究影响HF吸附和解吸工艺因素的显著性,以及因素交互作用对HF吸附和解吸的影响规律。结果表明:影响HF吸附和解吸的主要因素分别为流量和温度,当吸附温度为59℃,吸附压力为0.4 MPa,气体流量为345 mL/min时,HF吸附量最大达到512 mg/g;当解吸温度为348℃,解吸压力为0.23 MPa,气体流量为400 mL/min时,HF解吸量最大为478 mg/g。为含氟电子气体纯化工艺的参数优化提供重要参考。

氟化氢铵消解-甲烷增敏-电感耦合等离子体质谱法测定土壤中的碘

本文基于氟化氢铵(NH_(4)HF_(2))半敞开式消解与甲烷基体改进气增敏-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术,建立了一种简单有效、高灵敏的土壤碘含量分析方法。在220℃的温度下,耗时3 h的半敞开式消解过程下,使用250 mg的NH_(4)HF_(2)即可获得50 mg土壤样品的彻底消解效果,且未观察到碘的挥发损失。使用甲烷作为基体改进气,将其与样品气溶胶在线混合后引入ICP,获得2.4倍的ICP-MS碘信号增敏效果。在最佳化的运行条件下,本方法碘的检出限为0.012μg/g,19种国家土壤一级标准物质的测定值与标准值具有良好的一致性,结果表明,本方法能充分应用于批量土壤样品中的碘含量分析。

基于OpenFOAM无水氟化氢冷凝数值计算的研究

无水氟化氢的分离需要冷凝过程,合理的温度控制对节约成本很重要。采用开源软件OpenFOAM对无水氟化氢的冷凝过程进行了模拟,结果表明温度低于263.15 K(-10℃)时,无水氟化氢出现明显的冷凝现象,液相的体积分数在1 s时大于20%。

无水氟化氢水含量的检测分析

无水氟化氢(AHF)中含有微量的水分,根据国家标准GB/T 7746—2011《工业无水氟化氢》的要求,Ⅰ类产品中的水含量要求小于50×10^(-6),精度要求较高。在生产过程中对无水氟化氢中水含量的控制有非常严格的要求,因为无水氟化氢中的水含量波动会影响产品质量同时会加剧对设备的腐蚀,因而必须及时、稳定地测定无水氟化氢中的水含量以便于生产控制。国家标准GB/T 7746—2011《工业无水氟化氢》给定了水含量的检测方法,在此基础上,经过试验分析对比,优化改进分析检测方法,完成无水氟化氢中水含量的在线检测。经现场检测验证,该方法的检测数据准确,操作简单、安全。

离子色谱法和离子选择电极法对氟化氢溶液中的氟化物分析对比

氟化物指含负价氟的有机或无机化合物。与其他卤素类似,氟生成单负阴离子。无机氟化物的例子有氢氟酸(HF)、氟化钠(NaF)等。本文用离子选择电极法和离子色谱法分别分析含氢氟酸(HF)溶液中的氟化物。发现溶液含有氢氟酸(HF)时分析氟化物,分析结果与p H值形成干扰,pH值越低氟化物的结果越高,而采用氢氧化钠将溶液中和成碱性条件和用碳酸钠-碳酸氢钠淋洗液体系稀释样品时,干扰最小。而含氢氟酸(HF)溶液采用离子选择电极法分析时溶液pH值偏低,H+偏高,会氟化物的浓度偏高,而溶液p H值调至中性条件时干扰最小,结果最接近真值。

无水氟化氢罐区全封闭技术方案浅析

氟化工企业生产的无水氟化氢在储存或使用时存在着较大的安全风险,如果发生设备或管道泄漏,可能对附近较大范围内的公共生命安全和生态环境造成严重危害。对某化工厂的无水氟化氢储罐区全封闭方案进行了研究,对设计中的主要问题和安全防护进行探讨,提出相应解决方案。对无水氟化氢生产和使用单位实施无水氟化氢储罐区安全封闭改造提供设计经验,以确保无水氟化氢储存的安全。

无水氟化氢和氟化铝工艺研发及工业应用进展

当前,在无水氟化氢和氟化铝工艺研发及工业应用进展的分析过程中,主要以萤石矿资源、含氟磷矿石作为基本原料,探索不同的工艺路线和不同工艺在当前所展现的优势及劣势,针对不同的工艺特点以及关键环节进行分析,找到最佳的工艺发展方式,确保在未来的工艺发展中,提高工业建设的整体质量。

气相催化脱氟化氢制备HFO-1234ze简述

1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)的臭氧层破坏潜值(ODP)为0,温室效应潜值(GWP)小于4,是HFCs(氢氟烃)的理想低碳环保替代品,被用作发泡剂、制冷剂和气雾剂等。HFO-1234ze的合成方法主要有调聚氟化法、炔烃加成法、加成增碳法、氟氯交换法、异构化法和气相脱氟化氢法等。其中气相催化脱卤法环境污染小,操作简单,易于工业化生产,且原料转化率和目标产物选择性均较高。该文从气相催化脱氟化氢合成HFO-1234ze的方法、催化机理、催化剂等方面做了简单综述,期望能对研究者提供参考。

冶炼烟气中氟化氢和氯化氢气体脱除的研究现状与展望

结合目前国内冶金行业发展现状及环境污染问题,揭示了含氟化氢(HF)和氯化氢(HCl)废气治理与资源化利用的重要性和必要性。介绍了工业含氟、氯废气的主要来源及危害,分析了目前含氟和含氯废气单独处理的各种方法的原理及优缺点。湿法工艺因其高效、直接、操作简单的优点而广泛应用于冶炼烟气领域。然而,湿法吸收这两种气体也存在二次污染和水资源的浪费等问题。提出利用干法吸附协同净化这两种气体更经济、更环保、更高效的新思路。

无水氟化氢和氟化铝工艺研发及工业应用进展

综述了氟资源现状和国内外无水氟化氢(AHF)、无水氟化铝(AAF)工艺研发及应用现状,比较了以萤石资源、含氟磷矿石为原料不同工艺路线生产无水氟化氢、无水氟化铝的优劣。针对萤石-无水氟化氢路线,重点分析了其工艺特点、关键环节、节能减排等研发现状;针对氟硅酸为原料的工艺路线,重点汇总了热解、酸解、氨解、氟化盐-酸解及湿法路线的工艺特点和工业应用进展,指出各自的改进方向和研发趋势。最后介绍了含锂氟化铝等复合无水氟化铝的需求及微通道反应器等过程强化装备在氟化工中的应用,以期给未来无水氟化氢、氟化铝等无机氟化工技术研发、关键装备开发、能量梯级利用和节能减排提供支撑。

磷矿伴生氟资源制备无水氟化氢工艺研究进展

无水氟化氢是一种重要的氟化工原料,广泛用于制冷剂、氟聚合物、新能源电池材料、无机氟盐等领域。磷矿通常伴生大量的氟资源,如何高效利用磷矿伴生氟资源制备无水氟化氢,一直是国内外研究的热点和难点。本文综述近年来国内外磷矿伴生氟资源制备无水氟化氢研究进展,对无水氟化氢制备研究方向提出建议与展望,为高值化利用磷矿伴生氟资源制备无水氟化氢提供借鉴与参考。

ICP-OES法测定无水氟化氢中的微量总硫

无水氟化氢中含有微量硫元素,硫元素会在后生产系统中与其他有机物发生反应生成有异臭味的含硫化合物并出现积聚现象,此物质容易带到产品中产生异味,导致严重的产品质量问题。针对上述现象,生产上为了监控原料无水氟化氢中微量硫元素含量,采用水吸收无水氟化氢进行稀释样品,加入一定量的硼酸作为提取液进行前处理,定容后采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定微量硫元素含量[1],结果得到总硫的检出限为质量浓度0.03μg/mL,总硫加标回收率为97.4%~102.6%,精密度为2.90%。该方法具有准确度高、重现性好,检出限低、检测快、步骤简单、安全风险低等特点。

萤石-硫酸法生产氟化氢工艺安全的优化研究

萤石-硫酸法是国内工业生产无水氟化氢的主流工艺,具有工艺成熟、流程简单、生产效率高、矿物资源丰富等优点。然而无水氟化氢生产过程涉及的物料具有强酸性、腐蚀性和高毒性等特点,其生产工艺安全问题备受关注。本文旨在探讨萤石-硫酸法生产无水氟化氢工艺中存在的危险因素,提出优化的工艺安全措施,以期提高无水氟化氢生产工艺的安全性。

无水氟化氢装置余热利用及节能措施

某公司20000 t·a-1无水氟化氢装置采用萤石-硫酸法产AHF。以上述装置为研究对象,利用烟道气余热加热精馏塔塔釜物料,降低了精馏塔蒸汽用量,采用换热效果更好的连续螺旋折流板换热器,降低了产品电耗,同时分析了降低装置能耗的其他控制措施,对于降低产品能耗、提升产品竞争力具有重要的指导意义。

氟化氢气体检测管的研制

通过实验,选择合适的载体及指示剂,制备氟化氢检测管,结果表明,当使用60目~80目(0.178 mm~0.250 mm)陶瓷粉,0.1%的氯酚红乙醇溶液为指示剂,指示剂用量(μL)比陶瓷粉质量(g)比例为20时,通气量在300 mL,制备的检测管变色界面清晰,重复性好,氟化氢质量分数在10×10^(-6)~40×10^(-6)范围内,检测管变色长度与气体浓度拟合度较好。

粉煤灰盐酸法制备氧化铝对氟化氢气体吸附能力研究

本文基于目前工业上对含氟废气处理的方法-干法净化法,以某种国产拜耳法氧化铝和某种高铝粉煤灰盐酸法制备的氧化铝作为吸附剂,从预期的试验条件出发,自行设计、搭建、调试了一套静态吸附法试验装置,在实验室采用氟化氢体积浓度为5×10^(-2)%的混合气体,进行氧化铝的静态吸附试验。试验研究了吸附温度(25℃、80℃、95℃、110℃)和吸附时间(12 min、20 min、30 min、45 min、60 min)对2种氧化铝吸附氟化氢过程的影响。采用氟离子选择电极法测量吸附反应后载氟氧化铝中的氟含量,通过氧化铝的载氟量计算吸附过程的累计平均吸附效率。对某种粉煤灰氧化铝和某种国产拜耳法氧化铝的氟化氢吸附能力进行对比研究,不同温度下,2种氧化铝的载氟量随时间曲线呈现不同的规律。对于拜耳法氧化铝,在吸附前期110℃时,氧化铝对氟化氢的吸附速度快于其他反应温度,110℃时100 g Al_(2)O_(3)3的饱和吸附量为3.06 g HF;对于粉煤灰酸法氧化铝,吸附前期95℃时的吸附速度最快,95℃时100 g Al_(2)O_(3)的饱和吸附量为2.94 g HF。

氧化铝吸附氟化氢的过程及产物结构研究概述

目前铝电解工业上普遍使用氧化铝来吸附电解槽逸出的氟化氢,但关于吸附机理和过程尚不明确。本文介绍了国内外研究者对于氧化铝吸附氟化氢的过程以及吸附产物结构的研究现状。研究者们所采用的研究方法包括两类,一类为实验研究方法,即对氧化铝进行氟化氢吸附实验,测定吸附前后气体的体积、压强,绘制吸附等温线,测定吸附产物的热稳定性,以及使用核磁共振、红外光谱对吸附产物进行检测,来间接获得吸附结构;另一类为通过计算机基于密度泛函理论对吸附结构进行模拟计算。关于氧化铝吸附氟化氢的产物结构,研究者有2类不同的观点:(1)F原子直接吸附在氧化铝的Al原子上的Lamb模型;(2)F原子吸附在氧化铝表面羟基或水分子上的双分子层模型。计算机模拟的吸附结构也是基于这两个模型,研究者们着重于氟化氢在氧化铝表面的吸附位点和形成Al-F键及O-H…F键过程的研究。本文最后总结了两种吸附模型的异同,并对今后关于氧化铝吸附氟化氢的过程和吸附产物结构的研究重点进行了展望。

氟化氢铵快速分解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定多金属矿中痕量稀土元素

金属矿石稀土含量测定的前处理过程中由于氢氟酸的低沸点特性,样品消解温度低,容易引发部分样品稀土含量损失,影响最终的测试结果。利用氟化氢铵相较氢氟酸有更高的沸点,且在加热过程中可分解产生氢氟酸的特性,采用硫酸、氟化氢铵和硝酸消解多金属矿石样品,建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定多金属矿中稀土元素的分析方法。通过考察氟化氢铵用量、消解温度和消解时间对分析结果的影响,最终选择称样量为0.05 g、氟化氢铵为300 mg、消解温度为200℃、消解时间为3 h,然后配合硝酸和硫酸消解多金属矿样品。方法线性相关系数R 2均在0.9995以上,稀土元素的方法检出限为0.001~0.02μg/g,方法测定下限为0.004~0.08μg/g。按照实验方法测定多金属矿石的国家一级标准物质稀土元素的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.81%~3.2%,稀土元素的方法准确度(|Δlg c|)为0.01~0.04,分析结果与标准物质认定值一致。方法经多金属矿石国家一级标准物质验证,检出限和准确度能够满足《地球化学普查规范》DZ/T 0011—2015的质量要求,具有操作简便、测试成本低、分析效率高、环境污染小等特点,能够满足多金属矿中痕量稀土元素的分析要求。方法有效地提高了多金属矿石样品前处理过程中的分解温度,同时避免了碱熔带来的高基体和堵塞仪器进样系统的问题,可为多金属矿石样品稀土含量的准确测定提供了可靠的方法支撑。

氟化氢渗透烧伤应对与探讨

我国是氟化氢(HF)生产和消费大国,氟化氢又列入剧毒化学品,氟化氢烧伤事故频发,部分造成较严重的伤亡。目前,相关研究主要集中于氟化氢烧伤送医后的治疗,对氟化氢与皮肤接触的现场应急处理研究较少,经济、高效的国产化氟化氢应急冲洗剂基本空白。本文从氟化氢在不同水分状态下的分子缔合状态、皮肤的基本结构以及推演个人防护装备(PPE)破防后氟化氢如何渗透皮肤组织、侵袭血钙危及生命,对当前氟化工企业现场应急冲洗的应对措施等方面进行探讨,对氟化氢现场应急冲洗的一点思考,意在引发、寻求进一步降低氟化氢伤害性的可能路径,弱化氟化氢伤害及其影响。

氟化氢精馏塔塔釜列管式加热器优化研究

传统的氟化氢精馏塔塔釜加热装置为以水蒸汽作热源的盘管式加热器,存在换热效率低和热源与精馏物温差过大的问题。为提升精馏效率,规避因温差过大带来的设备穿孔风险,设计开发以60℃水作热源的列管式加热器。在单因素试验的基础上,以换热效率为响应值,通过响应面法对列管式加热器的结构进行优化。结果表明,最优装置结构为:折流板数量8块、热水缓存区宽度240mm、换热管翅化比5.9。经试验验证,新研制的列管式加热器可以满足氟化氢精馏塔的供热需求,换热效率达97%以上。