HF回收中试方案

------------------------------------------------------------------------HF回收中试方案HF回收中试设计方案（讨论稿）一、设计依据根据盐城工学院蔡教授10.09日《强力霉素脱水物结晶母液回收HF项目小试报告》。二、分离原理及方程式1、分离原理：利用脱水母液中的HF可以与NaF反应生成NaHF2及NaHF2在乙醇介质中具有极低的溶解度，实现脱水母液中HF的固定及其与脱水母液中其他成份的分离；利用NaHF2在大于260℃下能够分解为HF和NaF的特点，通过热裂解实现NaHF2向HF和NaF的转化，并利用低温冷冻盐水对HF气体的冷凝作用，实现脱水母液中HF的回收。利用HF可以与氧化钙反应生成CaF2及CaF2的极低水溶性和氧化钙对脱水母液中存在的微量水的作用，实现HF固定后的脱水母液进一步除氟和脱水，以充分降低采用精馏法处理脱水母液并回收乙醇时物料对设备的腐蚀，达到延长精馏设备的使用寿命的目的。2、反应方程式：三、工艺方框图（见附页）四、物料衡算五、操作控制条件１、配料比（以脱水母液为准）项目脱水母液1#固定剂2#固定剂实际质量配比1.00.3170.02２、每批投料量及原料规格原料名称原料规格投料量（Kg）脱水母液含F-量：7~9%351#固定剂（NaF）含量：≥98%11.12#固定剂(CaO)含量：≥85%0.73、操作控制条件序号操作技术控制条件操作指标备注1投料温度（脱水母液）室温，釜内无水2投1#固定剂温度室温3开搅拌温度、时间在≤40℃下搅拌反应5小时4过滤温度常温5过滤时间1~2h6过滤完滤渣干燥温度≤80~100℃（粑式真空干燥）7滤渣干燥后出料温度≤30℃8滤渣裂解温度、在转窑中停留时间320~360℃2h左右9HF收集冷却温度≤-15℃10加2#固定剂温度、时间在室温下保温搅拌2小时六、操作步骤（一）、脱水母液的固定吸附HF操作规程：1、强力霉素脱水物结晶母液经离心后除杂后得离心除杂滤液（一次滤液）；2、称取1#HF固定剂11.09kg加入到反应器中；3、称取一次滤液35kg加入到50L的反应器中；4、开启冷却循环水，并搅拌反应5小时；5、反应结束后停止搅拌，用离心机离心甩滤，得二次滤液和一次滤渣；滤液进行二次固定吸附，一次滤渣经80～90℃干燥后再进行HF的回收。（二）、一次固定干燥后滤渣裂解规程1、将15.6kg一次滤渣分次置入转窑中；用加热装置将旋转中的转窑温度升至320~360℃，固体滤渣在转窑中停留2小时左右，裂解后的滤渣连续从转窑中产出，用于下批母液的固定吸附；从转窑中产生的HF气体经旋风分离除去粉尘后，再将处理后的HF气体通往石墨冷凝器中，以冷冻盐水为冷却介质实现HF的冷凝与回收，用于HF气体冷凝的冷冻盐水的温度必须小于零下15℃。（三）、一次固定后滤液的二次固定操作规程：1、将一次固定甩滤后母液（28kg左右）和二次固定剂0.7kg加入反应器中；开启搅拌，在常温下搅拌2小时后出料甩滤；滤液去精馏塔精馏回收乙醇；精馏后的残液及甩滤后的滤渣用于回收对甲苯磺酸。七、安全操作注意事项1、严禁烟火2、处理HF时应避免与身体接触，包括皮肤、眼睛及呼吸道等，预防皮肤接触时需佩戴氟化聚乙烯、天然橡胶等材质之手套为宜。，眼部应使用护目镜。3、裂解时反应容器处于高温状态，操作人员应做好相关防护措施，救援措施等。4、HF冷凝前为气体状态，为防止HF泄漏，应在通风条件下完成实验。八、各原料的理化性质、危险特性1、氟化氢：理化性质：氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，为无色透明至淡黄色冒烟液体。有刺激性气味。分子式：HF·H2O，相对密度1.15～1.18，沸点112.2℃。弱酸，但有剧毒及强腐蚀性，相对蒸气密度(空气=1)：1.27饱和蒸气压(kPa)：53.32(2.5℃)燃烧热(kJ/mol)：无意义临界温度(℃)：188临界压力(MPa)：6.48溶解性：易溶于水。危险特性：对呼吸道粘膜及皮肤有强烈的刺激和腐蚀作用。急性中毒：吸入较高浓度氟化氢，可引起眼及呼吸道粘膜刺激症状，严重者可发生支气管炎、肺炎或肺水肿，甚至发生反射性窒息。眼接触局部剧烈疼痛，重者角膜损伤，甚至发生穿孔。氢氟酸皮肤灼伤初期皮肤潮红、干燥。创面苍白，坏死，继而呈紫黑色或灰黑色。深部灼伤或处理不当时，可形成难以愈合的深溃疡，损及骨膜和骨质。本品灼伤疼痛剧烈。慢性影响：眼和上呼吸道刺激症状，或有鼻衄，嗅觉减退。可有牙齿酸蚀症。骨骼Ｘ线异常与工业性氟病少见。

2、乙醇理化性质：化学品英文名称：ethylalcohol中文名称，酒精英文名称ethano分子式：C2H6O分子量：46.07乙醇在\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"常温\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"常压下是一种\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"易燃、易\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"挥发的无色透明液体，低毒性，纯液体不可直接饮用；具有特殊香味，并略带刺激；微甘，并伴有刺激的辛辣滋味。易燃，其蒸气能与空气形成\t"/item/%E4%B9%99%E9%86%87/_blank"爆炸性混合物，能与水以任意比互溶。危险特性：本品为中枢神经系统抑制剂。首先引起兴奋，随后抑制。急性中毒：急性中毒多发生于口服。一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段。患者进入第三或第四阶段，出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、休克、心力循环衰竭及呼吸停止。慢性影响：在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状，以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。长期酗洒可引起多发性神经病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌损害及器质性精神病等。皮肤长期接触可引起干燥、脱屑、皲裂和皮炎。

3、对甲苯磺酸：理化性质：CASNo.：6192-52-5分子式：C7H10O4S分子量：190.22对甲苯磺酸是一个不具氧化性的有机强酸，酸性是苯甲酸的一百万倍。白色针状或粉末结晶，易潮解，可溶于水、醇和其他极性溶剂。会使纸张、木材等脱水发生碳化。可燃，火中放出有毒气体氧化硫。危险特性：吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害。本品对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有强烈刺激作用。吸入后，可引起喉、支气管的痉挛、水肿，化学性肺炎或肺水肿。中毒表现有烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐。4、1#固定剂（氟化钠）理化性质：CASNo.：7681-49-4，分子式：NaF,分子量：41.99。氟化钠的相对密度2.558(41/4℃)，熔点993℃，沸点1695℃，可溶于水(15℃，4.0g/100g;25℃，4.3g/100g)和氢氟酸，不溶于乙醇。水溶液呈碱性(pH=7.4)。纯品为无色乃至白色的结晶粉末，或是立方晶系微细结晶，无臭味。危险特性：有毒（伤害神经系统），LD50180mg/kg(大白鼠，口服)，5～10克致死。摄入氟化钠5～20mg可发生胃肠道不适，成人一次摄入本品5～10g，儿童一次摄入氟离子5mg/kg，可能致死。急性氟过量可出现黑色柏油便、血性呕吐物、腹泻、倦睡、昏厥、唾液分泌增多;因低钙而致手足搐搦、骨痛;胃痉挛、震颤。慢性氟过量亦可有上述黑便、呕吐血性物、便秘、食欲减退、恶心呕吐、骨痛、肢体僵硬、体重减轻，牙釉质缺损出现白、棕或黑色斑点。并偶有过敏性皮疹、口唇黏膜溃疡。应急处理：氟过量的治疗可给予静脉注射葡萄糖液、氯化钠注射液及石灰水洗胃，以沉淀氟化物。如有低钙可静脉注射葡萄糖酸钙，保持充足尿量排泄。注意事项：使用氟化钠应严格控制每日摄氟量，防止氟中毒的产生；氟化钠溶液或凝胶应放置于塑料容器内；高氟地区病人、孕妇、哺乳期妇女、骨软化及肾功能衰竭者禁用。5、2#固定剂（氧化钙）理化性质：CASNo.：73018-51-6，分子式：CaO,分子量：56.08。氧化钙的相对密度3.3

，熔点2570°C，沸点2850

°C，可溶于水(1.65g/l).遇水放热;其热可使有机物燃烧;大气污染物之一;与醇的混合物加热可燃烧。危险特性：能刺激黏膜，引起喷嚏，特别是能使脂肪皂化，由皮肤吸收水分、溶解蛋白质、刺激及腐蚀组织。对眼黏膜作用强烈。能使口腔和鼻黏膜出现浅表的溃疡，有时可出现鼻中膈穿孔，深呼吸道患病。吸人石灰粉尘可能引起肺炎。对皮肤有腐蚀性;粉状氧化钙与水混合可爆炸;与醇的混合物加热燃烧,爆炸应急处理：如吸入粉尘，可吸入水蒸气(预先可把一些柠檬酸结晶加到水中)，在胸廓处涂芥末膏。如落人眼睛可将眼张大，立即用流水冲洗10～30min然后用5%氯化铵溶液冲洗。当皮肤烧伤时可用含5%柠檬酸、酒石酸、醋酸或盐溶液洗剂的矿物油或植物油将粘在皮肤上的石灰残渣除去。物料单耗、价格各物料单耗、价格表序号原料名称单耗（吨/吨）单价（万元/吨)备注11#固定剂0.66~0.70.60以固定损失17%计，套用4次22#固定剂0.260.08/3回收HF0.8551.2/4减少固废排放量1.710.55/合计节约：万元/吨注1、以1吨强力霉素对应的13吨脱水母液，母液中HF含量以7%左右计2、动力消耗、人工工资、设备投资、设备折旧、社保费用、期间费用未计入十、分析方法（氟离子选择电极法）1、操作步骤（1）S值的测定：精密吸取标准氟溶液（10μg/mlF-批号：）1ml和5ml，分别置50ml烧杯中，各加水稀释至10ml，再各加缓冲液10ml，分别测得E1和E2。依公式计算S值：（2）样品测定：精密称取样品0.1g。置250ml量瓶中，加水溶液并稀释至刻度，摇匀，精密移取10ml，置50ml烧杯中，再加入10ml缓冲液，测定E1'值，然后吸取氟标准溶液（100μg/mlF-批号：）0.