HF回收中試方案

------------------------------------------------------------------------HF回收中試方案HF回收中試設(shè)計(jì)方案（討論稿）一、設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)鹽城工學(xué)院蔡教授10.09日《強(qiáng)力霉素脫水物結(jié)晶母液回收HF項(xiàng)目小試報(bào)告》。二、分離原理及方程式1、分離原理：利用脫水母液中的HF可以與NaF反應(yīng)生成NaHF2及NaHF2在乙醇介質(zhì)中具有極低的溶解度，實(shí)現(xiàn)脫水母液中HF的固定及其與脫水母液中其他成份的分離；利用NaHF2在大于260℃下能夠分解為HF和NaF的特點(diǎn)，通過(guò)熱裂解實(shí)現(xiàn)NaHF2向HF和NaF的轉(zhuǎn)化，并利用低溫冷凍鹽水對(duì)HF氣體的冷凝作用，實(shí)現(xiàn)脫水母液中HF的回收。利用HF可以與氧化鈣反應(yīng)生成CaF2及CaF2的極低水溶性和氧化鈣對(duì)脫水母液中存在的微量水的作用，實(shí)現(xiàn)HF固定后的脫水母液進(jìn)一步除氟和脫水，以充分降低采用精餾法處理脫水母液并回收乙醇時(shí)物料對(duì)設(shè)備的腐蝕，達(dá)到延長(zhǎng)精餾設(shè)備的使用壽命的目的。2、反應(yīng)方程式：三、工藝方框圖（見(jiàn)附頁(yè)）四、物料衡算五、操作控制條件１、配料比（以脫水母液為準(zhǔn)）項(xiàng)目脫水母液1#固定劑2#固定劑實(shí)際質(zhì)量配比1.00.3170.02２、每批投料量及原料規(guī)格原料名稱原料規(guī)格投料量（Kg）脫水母液含F(xiàn)-量：7~9%351#固定劑（NaF）含量：≥98%11.12#固定劑(CaO)含量：≥85%0.73、操作控制條件序號(hào)操作技術(shù)控制條件操作指標(biāo)備注1投料溫度（脫水母液）室溫，釜內(nèi)無(wú)水2投1#固定劑溫度室溫3開攪拌溫度、時(shí)間在≤40℃下攪拌反應(yīng)5小時(shí)4過(guò)濾溫度常溫5過(guò)濾時(shí)間1~2h6過(guò)濾完濾渣干燥溫度≤80~100℃（粑式真空干燥）7濾渣干燥后出料溫度≤30℃8濾渣裂解溫度、在轉(zhuǎn)窯中停留時(shí)間320~360℃2h左右9HF收集冷卻溫度≤-15℃10加2#固定劑溫度、時(shí)間在室溫下保溫?cái)嚢?小時(shí)六、操作步驟（一）、脫水母液的固定吸附HF操作規(guī)程：1、強(qiáng)力霉素脫水物結(jié)晶母液經(jīng)離心后除雜后得離心除雜濾液（一次濾液）；2、稱取1#HF固定劑11.09kg加入到反應(yīng)器中；3、稱取一次濾液35kg加入到50L的反應(yīng)器中；4、開啟冷卻循環(huán)水，并攪拌反應(yīng)5小時(shí)；5、反應(yīng)結(jié)束后停止攪拌，用離心機(jī)離心甩濾，得二次濾液和一次濾渣；濾液進(jìn)行二次固定吸附，一次濾渣經(jīng)80～90℃干燥后再進(jìn)行HF的回收。（二）、一次固定干燥后濾渣裂解規(guī)程1、將15.6kg一次濾渣分次置入轉(zhuǎn)窯中；用加熱裝置將旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)窯溫度升至320~360℃，固體濾渣在轉(zhuǎn)窯中停留2小時(shí)左右，裂解后的濾渣連續(xù)從轉(zhuǎn)窯中產(chǎn)出，用于下批母液的固定吸附；從轉(zhuǎn)窯中產(chǎn)生的HF氣體經(jīng)旋風(fēng)分離除去粉塵后，再將處理后的HF氣體通往石墨冷凝器中，以冷凍鹽水為冷卻介質(zhì)實(shí)現(xiàn)HF的冷凝與回收，用于HF氣體冷凝的冷凍鹽水的溫度必須小于零下15℃。（三）、一次固定后濾液的二次固定操作規(guī)程：1、將一次固定甩濾后母液（28kg左右）和二次固定劑0.7kg加入反應(yīng)器中；開啟攪拌，在常溫下攪拌2小時(shí)后出料甩濾；濾液去精餾塔精餾回收乙醇；精餾后的殘液及甩濾后的濾渣用于回收對(duì)甲苯磺酸。七、安全操作注意事項(xiàng)1、嚴(yán)禁煙火2、處理HF時(shí)應(yīng)避免與身體接觸，包括皮膚、眼睛及呼吸道等，預(yù)防皮膚接觸時(shí)需佩戴氟化聚乙烯、天然橡膠等材質(zhì)之手套為宜。，眼部應(yīng)使用護(hù)目鏡。3、裂解時(shí)反應(yīng)容器處于高溫狀態(tài)，操作人員應(yīng)做好相關(guān)防護(hù)措施，救援措施等。4、HF冷凝前為氣體狀態(tài)，為防止HF泄漏，應(yīng)在通風(fēng)條件下完成實(shí)驗(yàn)。八、各原料的理化性質(zhì)、危險(xiǎn)特性1、氟化氫：理化性質(zhì)：氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液，為無(wú)色透明至淡黃色冒煙液體。有刺激性氣味。分子式：HF·H2O，相對(duì)密度1.15～1.18，沸點(diǎn)112.2℃。弱酸，但有劇毒及強(qiáng)腐蝕性，相對(duì)蒸氣密度(空氣=1)：1.27飽和蒸氣壓(kPa)：53.32(2.5℃)燃燒熱(kJ/mol)：無(wú)意義臨界溫度(℃)：188臨界壓力(MPa)：6.48溶解性：易溶于水。危險(xiǎn)特性：對(duì)呼吸道粘膜及皮膚有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用。急性中毒：吸入較高濃度氟化氫，可引起眼及呼吸道粘膜刺激癥狀，嚴(yán)重者可發(fā)生支氣管炎、肺炎或肺水腫，甚至發(fā)生反射性窒息。眼接觸局部劇烈疼痛，重者角膜損傷，甚至發(fā)生穿孔。氫氟酸皮膚灼傷初期皮膚潮紅、干燥。創(chuàng)面蒼白，壞死，繼而呈紫黑色或灰黑色。深部灼傷或處理不當(dāng)時(shí)，可形成難以愈合的深潰瘍，損及骨膜和骨質(zhì)。本品灼傷疼痛劇烈。慢性影響：眼和上呼吸道刺激癥狀，或有鼻衄，嗅覺(jué)減退?？捎醒例X酸蝕癥。骨骼Ｘ線異常與工業(yè)性氟病少見(jiàn)。

2、乙醇理化性質(zhì)：化學(xué)品英文名稱：ethylalcohol中文名稱，酒精英文名稱ethano分子式：C2H6O分子量：46.07乙醇在\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"常溫\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"常壓下是一種\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"易燃、易\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"揮發(fā)的無(wú)色透明液體，低毒性，純液體不可直接飲用；具有特殊香味，并略帶刺激；微甘，并伴有刺激的辛辣滋味。易燃，其蒸氣能與空氣形成\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"爆炸性混合物，能與水以任意比互溶。危險(xiǎn)特性：本品為中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制劑。首先引起興奮，隨后抑制。急性中毒：急性中毒多發(fā)生于口服。一般可分為興奮、催眠、麻醉、窒息四階段?；颊哌M(jìn)入第三或第四階段，出現(xiàn)意識(shí)喪失、瞳孔擴(kuò)大、呼吸不規(guī)律、休克、心力循環(huán)衰竭及呼吸停止。慢性影響：在生產(chǎn)中長(zhǎng)期接觸高濃度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激癥狀，以及頭痛、頭暈、疲乏、易激動(dòng)、震顫、惡心等。長(zhǎng)期酗灑可引起多發(fā)性神經(jīng)病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌損害及器質(zhì)性精神病等。皮膚長(zhǎng)期接觸可引起干燥、脫屑、皸裂和皮炎。

3、對(duì)甲苯磺酸：理化性質(zhì)：CASNo.：6192-52-5分子式：C7H10O4S分子量：190.22對(duì)甲苯磺酸是一個(gè)不具氧化性的有機(jī)強(qiáng)酸，酸性是苯甲酸的一百萬(wàn)倍。白色針狀或粉末結(jié)晶，易潮解，可溶于水、醇和其他極性溶劑。會(huì)使紙張、木材等脫水發(fā)生碳化。可燃，火中放出有毒氣體氧化硫。危險(xiǎn)特性：吸入、攝入或經(jīng)皮膚吸收后對(duì)身體有害。本品對(duì)眼睛、皮膚、粘膜和上呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用。吸入后，可引起喉、支氣管的痙攣、水腫，化學(xué)性肺炎或肺水腫。中毒表現(xiàn)有燒灼感、咳嗽、喘息、喉炎、氣短、頭痛、惡心和嘔吐。4、1#固定劑（氟化鈉）理化性質(zhì)：CASNo.：7681-49-4，分子式：NaF,分子量：41.99。氟化鈉的相對(duì)密度2.558(41/4℃)，熔點(diǎn)993℃，沸點(diǎn)1695℃，可溶于水(15℃，4.0g/100g;25℃，4.3g/100g)和氫氟酸，不溶于乙醇。水溶液呈堿性(pH=7.4)。純品為無(wú)色乃至白色的結(jié)晶粉末，或是立方晶系微細(xì)結(jié)晶，無(wú)臭味。危險(xiǎn)特性：有毒（傷害神經(jīng)系統(tǒng)），LD50180mg/kg(大白鼠，口服)，5～10克致死。攝入氟化鈉5～20mg可發(fā)生胃腸道不適，成人一次攝入本品5～10g，兒童一次攝入氟離子5mg/kg，可能致死。急性氟過(guò)量可出現(xiàn)黑色柏油便、血性嘔吐物、腹瀉、倦睡、昏厥、唾液分泌增多;因低鈣而致手足搐搦、骨痛;胃痙攣、震顫。慢性氟過(guò)量亦可有上述黑便、嘔吐血性物、便秘、食欲減退、惡心嘔吐、骨痛、肢體僵硬、體重減輕，牙釉質(zhì)缺損出現(xiàn)白、棕或黑色斑點(diǎn)。并偶有過(guò)敏性皮疹、口唇黏膜潰瘍。應(yīng)急處理：氟過(guò)量的治療可給予靜脈注射葡萄糖液、氯化鈉注射液及石灰水洗胃，以沉淀氟化物。如有低鈣可靜脈注射葡萄糖酸鈣，保持充足尿量排泄。注意事項(xiàng)：使用氟化鈉應(yīng)嚴(yán)格控制每日攝氟量，防止氟中毒的產(chǎn)生；氟化鈉溶液或凝膠應(yīng)放置于塑料容器內(nèi)；高氟地區(qū)病人、孕婦、哺乳期婦女、骨軟化及腎功能衰竭者禁用。5、2#固定劑（氧化鈣）理化性質(zhì)：CASNo.：73018-51-6，分子式：CaO,分子量：56.08。氧化鈣的相對(duì)密度3.3

，熔點(diǎn)2570°C，沸點(diǎn)2850

°C，可溶于水(1.65g/l).遇水放熱;其熱可使有機(jī)物燃燒;大氣污染物之一;與醇的混合物加熱可燃燒。危險(xiǎn)特性：能刺激黏膜，引起噴嚏，特別是能使脂肪皂化，由皮膚吸收水分、溶解蛋白質(zhì)、刺激及腐蝕組織。對(duì)眼黏膜作用強(qiáng)烈。能使口腔和鼻黏膜出現(xiàn)淺表的潰瘍，有時(shí)可出現(xiàn)鼻中膈穿孔，深呼吸道患病。吸人石灰粉塵可能引起肺炎。對(duì)皮膚有腐蝕性;粉狀氧化鈣與水混合可爆炸;與醇的混合物加熱燃燒,爆炸應(yīng)急處理：如吸入粉塵，可吸入水蒸氣(預(yù)先可把一些檸檬酸結(jié)晶加到水中)，在胸廓處涂芥末膏。如落人眼睛可將眼張大，立即用流水沖洗10～30min然后用5%氯化銨溶液沖洗。當(dāng)皮膚燒傷時(shí)可用含5%檸檬酸、酒石酸、醋酸或鹽溶液洗劑的礦物油或植物油將粘在皮膚上的石灰殘?jiān)?。物料單耗、價(jià)格各物料單耗、價(jià)格表序號(hào)原料名稱單耗（噸/噸）單價(jià)（萬(wàn)元/噸)備注11#固定劑0.66~0.70.60以固定損失17%計(jì)，套用4次22#固定劑0.260.08/3回收HF0.8551.2/4減少固廢排放量1.710.55/合計(jì)節(jié)約：萬(wàn)元/噸注1、以1噸強(qiáng)力霉素對(duì)應(yīng)的13噸脫水母液，母液中HF含量以7%左右計(jì)2、動(dòng)力消耗、人工工資、設(shè)備投資、設(shè)備折舊、社保費(fèi)用、期間費(fèi)用未計(jì)入十、分析方法（氟離子選擇電極法）1、操作步驟（1）S值的測(cè)定：精密吸取標(biāo)準(zhǔn)氟溶液（10μg/mlF-批號(hào)：）1ml和5ml，分別置50ml燒杯中，各加水稀釋至10ml，再各加緩沖液10ml，分別測(cè)得E1和E2。依公式計(jì)算S值：（2）樣品測(cè)定：精密稱取樣品0.1g。置250ml量瓶中，加水溶液并稀釋至刻度，搖勻，精密移取10ml，置50ml燒杯中，再加入10ml緩沖液，測(cè)定E1'值，然后吸取氟標(biāo)準(zhǔn)溶液（100μg/mlF-批號(hào)：）0.