干燥脫水技術在氟化工中的應用

陳志冰 萬金儒

摘要：我國目前使用的氟化工非常適合許多工業領域的生產需求。氟化工的生產需要適當的干燥脫水技術，以補充含氟化工的制脫水工作。氟化工生產需要適當的干燥脫水技術，以確保氟化工生產工作流程能夠優化，常用的干燥脫水技術有冷卻冷凝干燥、結冰冷凍干燥、吸附劑吸附脫水等，氟化工設計中常用一種或多種脫水技術相組合達到優化流程、經濟高效的目的。提高氟化工生產的經濟性，生產的質量，并簡要概述干燥脫水技術在含氟工中的應用。

關鍵詞：氟化工;干燥脫水技術;應用策略

氟化工有許多其他化學物質所不具備的優良的特性，今天被用于許多被稱為黃金行業的各個領域中發揮著越來越不可替代的作用。氟化工中常用原料或反應產物含有HF、HCl，為了減少設備的腐蝕，需要對原料和反應產物進行脫水處理。

一、干燥脫水技術的種類

1.冷卻冷凝干燥脫水技術。是氟化工生產中廣泛應用的技術，可以通過蒸汽壓力干燥脫水工作，氟化工生產提升脫水效果。冷卻冷凝干燥冷卻技術通常使用水進行脫水。通過將水汽壓力調節到不同溫度，可以降低水溫，提高飽和蒸汽壓力，進到氣體里的水達到了飽和度，形成凝結的液態水，從而使水逐漸分離成化學氟化物，開展干燥脫水工作。主要是在分離氟化工粗脫水是冷卻冷凝干燥脫水技術，既能使蒸氣壓提高，又能降低水溫。

2.結冰冷凍干燥脫水技術。采用結冰冷凍在氟化工生產干燥脫水技術時，干燥脫水需要間接冷卻工藝。降低氣體溫度采用間接冷卻工藝，使到0℃以下氣體冷卻，確保飽和蒸氣會冷卻器凍結，凍結的氟化物能夠干燥脫水。實行凍融干燥技術的步驟復雜，冷卻器需要用合適的才能干燥脫水完成。因此，在采用冷凍干燥技術時，應采用適當的方法調節氣體溫度，將氣體溫度調至冷卻所需的溫度。冷卻條件使氣體溫度適宜，而且可以用冷卻機器增加冷卻水平。可以有效地實現氟化工的冰冷凍、干燥和脫水過程。

3.吸收劑脫水。是生產氟化工的常用技術，可用于產品吸附和快速干燥脫水。吸附劑由硅和分子篩組成，在使用時應根據氟化工的特點，采用適當的脫水方法處理高燥脫水。其中硅膠是氟化工的理想脫水吸附劑，它從產品中吸收大量水，并在吸附過程中受到溫度和濕度的影響。分子篩脫水吸附能力弱，干燥脫水可以使用氣體或液體材料。在使用脫水劑進行干燥脫水時，應在吸附劑一定量的水后恢復活化吸附劑的處理，使其能進行繼續干燥脫水處理。氟化工是用于深度脫水小于50 x 10-6的分子篩和硅膠。常用3A、4A、13X等分子篩。水分物料分子篩吸附的溫度和濕度關系不大，典型吸收量為22%，干燥脫水從氣體和液體材料中。含水量為1 x 10-6-10 x 10-6，在正常壓力或加壓下運行。硅膠吸附劑是一種理想型，與相對溫度和濕度有關，低溫高濕度吸附效果好，吸附效果是高溫或低濕度不好，吸附能力：40至50%，25℃溫度;相對100%濕度;吸附24%的能力，25℃溫度;50%相對濕度;最大吸收率在10至25℃之間，相對20%濕度。硅膠通常用于高亮度氣體的干燥。相對濕度為了提高，它通常用加壓。含水率為0.25 X10-6-30 X10-6。一定程度的水被吸附劑吸收，必須再生和活化，再生方法經常通過高溫氣體吹掃和加熱真空。在氣體吹掃再生過程中，300～350℃的分子篩必須高溫氣體吹掃;硅膠的再生必須在150～250℃的溫氣體吹掃下進行。分子篩（硅膠）再生在大約溫度100℃下進行8小時以上的真空再生，壓力為-0.095 MPa。

4.吸收劑吸收脫水技術。最常用的固體吸附劑是氯化鈣，液體吸附劑是濃硫酸。無水氯化鈣從材料中吸收水，在水中生產二水和六水氯化鈣，可用于液體或氣體材料的干燥和脫水。易結塊的是無水氯化鈣吸附水分，常用于氯化物干燥脫水。硫酸干燥通常用于氣相材料的干燥脫水，含有大量水分，需要耐腐蝕的設備和管道，儲存濃酸和稀酸，工藝漫長，并且僅用于脫水特殊物料。

二、氟化工中干燥脫水技術的應用

1.氟氯烷干燥脫水。在氟氯烷干燥脫水過程中，一些含氯物質被用作原料，通過將液相氟等物質快速分離氯化氫化學品，可以實現氟氯烷的生產。氟氯烷的制備主要采用吸附干燥脫水技術，主要采用分子篩進行吸水。吸附劑干燥脫水后，蒸餾技術可用于分離含氟氯烷的水，使含氟氯烷的水滿足氟化工干燥脫水需要。

吸附劑干燥脫水技術非常復雜，用戶必須按照氟化工生產的要求，初步脫水完成后，應繼續采用后續技術，使氟氯烷能夠有效地進行脫水。脫水后，水分含量應符合氟化學品的生產要求，避免使用這些產品時出現進一步問題，影響其有效性。

2.二氟甲烷采用干燥脫水技術。采用干燥脫水技術，以二氯甲烷為原料進行干燥脫水。液相氟化后，應采用冷冷凝干燥脫水技術，利用加壓精餾法干燥制備二氟甲烷。作為二氟甲烷生產的一部分，有必要整合低溫氯化鈣溶液，以提高二氟甲烷的干燥脫水效果，并確保其符合干燥脫水的要求。其干燥和脫水要求更嚴格，從而改善脫水情況，提高脫水質量，促進氟化工中二氟甲烷的有效使用。

3.五氟乙烷采用干燥脫水技術。化學干燥用五氟乙烷作為干燥脫水的原料。液相氟化作用下，可及時分離氯化氫，并通過精餾加壓實現五氟乙烷的生產。生產五氟乙烷時，需要應用適當的干燥脫水技術，通過氯化鈣去除四氯化乙烯水分。為了利用脫水技術四氯乙烯脫水，應使用幾種干燥劑干燥材料，以確保五氟乙烷能夠干燥脫水，從而提高其使用效率，使其能夠滿足氟化工生產的含水量要求。

氟化工品種類繁多，生產工藝差異很大，通常需要使用干燥脫水裝置。選擇合適的脫水技術優化工藝，減少投資，保證運行。降低投資和運營成本、節約能源和降低能耗，以及采用脫水技術相結合，將成為未來氟化工設備發展的途徑。

參考文獻

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