本發(fā)明涉及含氟化合物，尤其涉及一種從氟化銨酸解混合液中生產(chǎn)無水氟化氫的方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著技術(shù)進(jìn)步和需求的增長(zhǎng)，氟產(chǎn)品的應(yīng)用已滲透至建筑、電子、能源、環(huán)保、信息、生物醫(yī)藥等新行業(yè)，氟樹脂、氟橡膠、氟涂料、含氟精細(xì)化學(xué)品、無機(jī)氟化物等產(chǎn)品的需求增長(zhǎng)迅速，然而中國(guó)氟化工行業(yè)的高速發(fā)展，螢石資源愈加枯竭，回收利用磷礦中豐富的氟資源不僅有利于治理氟污染，還有利于減輕螢石資源的壓力。
傳統(tǒng)的氟硅酸生產(chǎn)無水氟化氫的方法中是將固體氟硅酸銨與92％-99％的濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)，生產(chǎn)SiF4和HF的混合氣體；其中硫酸加入量以H2SO4計(jì)為理論量的100％-150％；解析在真空條件下?lián)]發(fā)SiF4和HF，真空度控制在55kPa-85kPa，溫度控制在120℃-140℃；當(dāng)解析在常壓下進(jìn)行揮發(fā)SiF4和HF時(shí)，溫度控制在140℃-175℃；混合氣體經(jīng)洗滌、凈化、冷凝后得到無水氟化氫，SiF4用于制備氟硅酸銨，如專利號(hào)為201210565361.1，《一種磷肥企業(yè)含氟廢液或氟硅酸制備無水氟化氫的方法》，公開了將含氟廢氣吸收液或氟硅酸中的水通過濃縮氟硅酸銨排除，再用濃硫酸酸解固體氟硅酸銨階段能制得含水量很低的氟化氫和四氟化硅混合氣體；但是上述方案中，氟化氫的得率并不盡如人意。
目前，雖有很多無水氟化氫的生產(chǎn)方法，但大多存在氟化氫的收率不高，生產(chǎn)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種從氟化銨酸解混合液中生產(chǎn)無水氟化氫的方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
一種從氟化銨酸解混合液中生產(chǎn)無水氟化氫的方法，包括以下步驟：
1)將氟化銨晶體與體積濃度為94-98％的濃硫酸，進(jìn)行酸解反應(yīng)，酸解反應(yīng)方程式如下：NH4F+H2SO4＝HF↑+NH4HSO4；其中，濃硫酸的加入量為生成硫酸氫銨所需濃硫酸量的1.2-1.5倍；
2)將酸解反應(yīng)所得粗氟化氫氣體總量的20-25％送入精制系統(tǒng)，剩余粗氟化氫氣體溶解于酸解反應(yīng)后的液體中，得氟化銨酸解混合液；
3)將氟化銨酸解混合液的溫度控制在90-130℃，即刻噴淋至濃硫酸循環(huán)液中，其中，濃硫酸循環(huán)液是采用微波加熱至濃硫酸溫度為170-220℃，濃硫酸循環(huán)液的用量為酸解反應(yīng)所需濃硫酸量的20-50％，收集循環(huán)液表面的氣體，所得的殘液經(jīng)冷卻后，用于磷肥生產(chǎn)；
4)將步驟3)收集的氣體，經(jīng)冷卻、精餾、脫氣處理，即得無水氟化氫產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果在于：
利用本發(fā)明方法解析出來的氟化氫氣體經(jīng)冷卻處理后，可得含量為88％-95％的粗氟化氫，粗氟化氫經(jīng)過精餾、脫氣處理后，可得含量大于99.9％的無水氟化氫產(chǎn)品，且氟化氫的回收率大于92％；本發(fā)明通過利用酸解反應(yīng)中過量的硫酸吸收氟化氫氣體，使得混合物能利用自身熱量及氟化氫液化放熱以滿足蒸餾分離條件，提高了氟化氫的回收率，通過利用酸解混合液與硫酸進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱，結(jié)合混合物的噴淋溫度控制，使得氟化氫得以提純，同時(shí)，通過對(duì)硫酸進(jìn)行微波加熱處理，加速了物料反應(yīng)速率，提高了傳熱效率，使得熱能利用率得以改善，滿足精餾分離條件，通過控制硫酸濃度及用量，利用濃硫酸的吸水性，減少了氟化氫氣體的含水量，減少了無水氟化氫的回收所需能量，在這種熱量轉(zhuǎn)化的平衡結(jié)構(gòu)下，使得濃硫酸濃度得以平衡，進(jìn)而有效降低了設(shè)備腐蝕問題。
本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、操作安全可靠的特點(diǎn)，還解決了設(shè)備耐腐蝕的問題，提高了設(shè)備利用率。
具體實(shí)施方式
下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
實(shí)施例1
一種從氟化銨酸解混合液中生產(chǎn)無水氟化氫的方法，包括以下步驟：
1)將氟化銨晶體與體積濃度為96％的濃硫酸，在微負(fù)壓下進(jìn)行酸解反應(yīng)，其中，濃硫酸的加入量為生成硫酸氫銨所需濃硫酸量的1.3倍；
2)將酸解反應(yīng)所得粗氟化氫氣體總量的20-25％送入精制系統(tǒng)，剩余粗氟化氫氣體溶解于酸解反應(yīng)后的液體中，得氟化銨酸解混合液；
3)將氟化銨酸解混合液的溫度控制在100℃，即刻噴淋至濃硫酸循環(huán)液中，其中，濃硫酸循環(huán)液是采用微波加熱至濃硫酸溫度為200℃，濃硫酸循環(huán)液的用量為酸解反應(yīng)所需濃硫酸量的40％，收集循環(huán)液表面的氣體，所得的殘液經(jīng)冷卻后，用于磷肥生產(chǎn)；
4)將收集的氣體，經(jīng)冷卻后送入精制系統(tǒng)中，與反應(yīng)后直接送入精制系統(tǒng)的粗氟化氫氣體共同經(jīng)精餾、脫氣處理，即得無水氟化氫產(chǎn)品。
實(shí)施例2
一種從氟化銨酸解混合液中生產(chǎn)無水氟化氫的方法，包括以下步驟：
1)將氟化銨晶體與體積濃度為94％的濃硫酸，在微負(fù)壓下進(jìn)行酸解反應(yīng)，其中，濃硫酸的加入量為生成硫酸氫銨所需濃硫酸量的1.5倍；
2)將酸解反應(yīng)所得粗氟化氫氣體總量的20-25％送入精制系統(tǒng)，剩余粗氟化氫氣體溶解于酸解反應(yīng)后的液體中，得氟化銨酸解混合液；
3)將氟化銨酸解混合液的溫度控制在90℃，即刻噴淋至濃硫酸循環(huán)液中，其中，濃硫酸循環(huán)液是采用微波加熱至濃硫酸溫度為220℃，濃硫酸循環(huán)液的用量為酸解反應(yīng)所需濃硫酸量的20％，收集循環(huán)液表面的氣體，所得的殘液經(jīng)冷卻后，用于磷肥生產(chǎn)；
4)將收集的氣體，經(jīng)冷卻后送入精制系統(tǒng)中，與反應(yīng)后直接送入精制系統(tǒng)的粗氟化氫氣體共同經(jīng)精餾、脫氣處理，即得無水氟化氫產(chǎn)品。
實(shí)施例3
一種從氟化銨酸解混合液中生產(chǎn)無水氟化氫的方法，包括以下步驟：
1)將氟化銨晶體與體積濃度為98％的濃硫酸，在微負(fù)壓下進(jìn)行酸解反應(yīng)，其中，濃硫酸的加入量為生成硫酸氫銨所需濃硫酸量的1.2倍；
2)將酸解反應(yīng)所得粗氟化氫氣體總量的20-25％送入精制系統(tǒng)，剩余粗氟化氫氣體溶解于酸解反應(yīng)后的液體中，得氟化銨酸解混合液；
3)將氟化銨酸解混合液的溫度控制在130℃，即刻噴淋至濃硫酸循環(huán)液中，其中，濃硫酸循環(huán)液是采用微波加熱至濃硫酸溫度為170℃，濃硫酸循環(huán)液的用量為酸解反應(yīng)所需濃硫酸量的50％，收集循環(huán)液表面的氣體，所得的殘液經(jīng)冷卻后，用于磷肥生產(chǎn)；
4)將收集的氣體，經(jīng)冷卻后送入精制系統(tǒng)中，與反應(yīng)后直接送入精制系統(tǒng)的粗氟化氫氣體共同經(jīng)精餾、脫氣處理，即得無水氟化氫產(chǎn)品。