無水氫氟酸既無水氟化氫，是一種用途廣泛的化工產品，外觀為無色發煙液體的99%以上的氫氟酸，在減壓或高溫下易氣化。主要用作製取氟鹽、氟鹵烷烴、氟致冷劑、腐蝕玻璃、浸漬木材、電解元素氟等。
基本介紹
- 中文名：無水氫氟酸
- 外文名：Anhydrous Hydrogen Fluoride
- 分子量：20.01
- CAS：7664-39-3
- 中文別名：無水氟化氫；氟化氫；氫氟酸
- 危險類編號：81016
- 分子式：HF
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化學品介紹
無水氫氟酸化學活性高，吸水性強，溶於水時激烈的放熱。具有介電常數高，低黏度和寬的液態範圍等特點因而是一種很好的溶劑。本身會發生自偶電離。無水氫氟酸是一種酸性很強的溶劑其酸度與無水硫酸相當。能給予無水氫氟酸質子的物質很少，在水中很多呈酸性的化合物在無水氫氟酸中呈鹼性或者是兩性。
生產方法
有乾法和濕法兩種工藝。
濕法是將螢石與硫酸反應，生成氟化氫用水吸收，再精餾而得。
生產工藝
原輔材料用量： 該工藝生產原材料主要是螢石粉及硫酸，烘乾、精製用煤氣作為燃料，各原輔材料用量見表。
工藝流程
其生產工藝具體流程為:將蒸汽預熱乾燥的螢石粉用斗一式提升機將螢石送至螢石貯倉，倉中螢石粉經計量，用高速螺旋輸送器送至迴轉反應爐。
將發煙硫酸和在酸吸收塔吸收了尾氣中HF的硫酸送至混酸槽，在此與來自洗滌塔的稀酸混合。混酸進入迴轉反應爐。
迴轉反應爐加熱採用煤氣發生爐，用煙氣經夾套間接加熱來滿足反應所需的熱量。在迴轉反應爐，夾套的溫度為450攝氏度，物料的溫度為150攝氏度，反應爐爐尾排出的爐渣用消石灰中和過量酸後經爐渣提升機送至爐渣貯斗。反應的氣體產物主要是氟化氫，這股氣體首先進入洗滌塔除塵、冷卻，進入洗滌塔前的氣體溫度在3500C左右，洗滌後的溫度在150獄洗滌液為硫酸，此時，氣體中的少量水份仍以水蒸汽的狀態與Hl氣體混合，而後依次進入初冷器、HF.級凝器和HF卜級冷凝器。
在初冷器得到的冷凝液返回洗滌塔，氣體溫度60攝氏度。主要成份是HF在一級HF冷凝器得到的冷凝液經過粗HF凹槽進入精餾塔除去H2SO4等重組分，塔底溫度30℃，主要成份是H2SO4、H2O返回洗滌塔;塔頂溫度為19. 5℃進入脫氣塔脫除so2、SiF4等輕組分，在脫氣塔，塔頂溫度在10℃以下，塔底溫度為19℃，由於SIF4的沸點為一86 ℃，so2的沸點為一86℃,而HF沸點為19. 5℃。因此，塔頂物為SO2、SIF4氣體，塔底物即為產品無水HF尾氣為so2、SiF4 。HF二級冷凝器的未凝氣和脫氣塔塔頂排出的未凝氣一起進入硫酸吸收塔，在此用硫酸吸收其中大部分HF然後依次進入第一、第二水洗塔，生成氟矽酸。未被吸收的氣體進入尾氣塔，洗掉其中的大部分酸性氣體後排空。尾氣塔的洗滌液和地而沖洗酸性水送至廢液處理裝置，處理後的合格污水排入排水系統。
具體生產流程如下：
貯存
無水氫氟酸用設計有夾套的鋼製貯槽存貯。夾套中通-10℃鹽水，使其保持較低的溫度，防止無水氫氟酸氣化。通常要求貯槽內無水氫氟酸的溫度不高於5℃；還要求貯槽能耐一定的壓力，並設定與精餾塔或脫氣塔相通的放空管，使HF氣體不致排空和得到回收，同時可避免槽內產生較大的壓力。無水氫氟酸貯槽的填充係數不得超過槽總容積的90%。
瓶裝要求
無水氫氟酸用特製的鋼瓶包裝，鋼瓶要求能耐壓196×104Pa，並按國家規定，定期進行檢驗。因裝無水氫氟酸的鋼瓶在使用過程中，由於無水氫氟酸吸水，不可避免地會吸入一部分水分進入瓶內，致使鋼瓶腐蝕。所以盛無水氫氟酸的鋼瓶每使用一次要進行清洗處理，以確保全全。
套用領域
化工工業用於生產有機氟化物、元素氟、含氟樹脂和氟利昂，以及脫色劑和催化劑。採礦中用於開採某些礦床時腐蝕地層。冶金工業用於稀有元素的提取。原子能工業用於製造六氟化鈾、火箭燃料和添加劑。此外，也用於刻蝕玻璃和浸漬木材。
