专利名称：一种无水氟化铝的生产系统及生产方法
技术领域：
本发明涉及氟化铝生产技术领域，具体涉及一种无水氟化铝的生产系统以及采用该系统生产无水氟化铝的方法。
背景技术：
氟化铝(AlF3)主要用作铝电解的助熔剂，可降低电解温度，增强导电性能，调整电解质分子比，有利于氧化铝的电解和降低电解过程中的能源消耗。氟化铝还可用作酒精生产中副发酵作用的抑制剂、非铁金属的熔剂、陶瓷釉和搪瓷的助熔剂等。目前国内外各种氟化铝生产工艺可分为干法工艺和湿法工艺两大类，湿法工艺目前国内都基本相同，都是沿用五六十年代从前苏联引进的以萤石生产的有水氢氟酸为原料和氢氧化铝进行液固反应生产氟化铝技术，其工艺流程长、设备多、腐蚀严重、原料消耗高、 产品质量低，易导致下游产业铝电解环境污染严重，随着低碳经济和循环经济的发展，此工艺已在国家发展和改革委员会公告的2007年第64号《铝行业准入条件》中规定禁止湿法工艺生产铝用氟化盐。而干法工艺主要是以萤石生产的氟化氢为原料和氢氧化铝进行气固反应生产氟化铝，根据反应生产的流程及设备不同又可分为国内湖南湘铝引进的瑞士布斯工艺、未引进的德国鲁奇工艺、法国彼施涅工艺、美国联合化学公司工艺等。这些工艺大多使用高品位萤石生产的未净化的HF气体，导致氟化铝产品所用原料成本高、产品杂质含量高，同时还存在产能问题，目前国内所采用的氟化铝生产单台产能最大约3万吨/年，其主要设备流化床是关键。开辟低品位萤石，生产高品位无水氟化氢、无水氟化铝，降低生产成本及突破流化床产能扩大的关键要点也是今后氟化盐行业和电解铝行业发展的要点。氟化铝作为电解过程的溶剂之一，不但是电解质的重要组成部分影响电解质的化学物理性质，而且在正常电解生产过程中是调整电解质分子比、控制电解过程热平衡的重要手段。用不同方法生产的氟化铝化学物理性质差别甚大，直接影响电解生产的操作、指标、产品质量和环境。随着电解生产操作水平和自动化控制精细度的提高，对氟化铝质量的要求也越来越高。改进和完善现有干法氟化铝，自主研发国内高性能氟化铝产品工艺路线， 生产高质量的干法氟化铝是今后国内氟化盐行业和电解铝行业持续、稳定、健康发展的重中之重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无水氟化铝的生产系统。本发明的目的还在于提供一种无水氟化铝的生产方法。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是一种无水氟化铝的生产系统，包括氢氟酸蒸发器，所述氢氟酸蒸发器上设置有氢氟酸入口和氟化氢气体第一出口，氟化氢气体第一出口串设有尾气换热器，尾气换热器上设置有尾气入口、尾气出口以及氟化氢气体第二出口，所述尾气出口串设有尾气洗涤装置，所述氟化氢气体第二出口串设有气体混合室，气体混合室上设置有热空气入口和混合气出口，热空气入口与一热风炉串接，混合气出口串设有双层流化床反应器，混合气出口与双层流化床反应器的底部连通，所述双层流化床反应器的底部设置有氟化铝产品出口，双层流化床反应器的顶部设置有双层流化床反应器高温尾气出口，双层流化床反应器上还设置有第一反应物料进口、第二反应物料进口和第三反应物料进口，第一反应物料进口与双层流化床反应器的上床层连通，第二反应物料进口和第三反应物料进口与双层流化床反应器的下床层连通，所述氟化铝产品出口串设有氟化铝产品处理装置，双层流化床反应器高温尾气出口串设有一级气流反应器，所述一级气流反应器上设置有氢氧化铝物料进口和一级气流反应器反应物料出口，一级气流反应器反应物料出口依次串设有二级气流反应器、三级气流反应器和四级气流反应器，所述二级气流反应器通过一连接管道与所述第一反应物料进口连通，所述三级气流反应器通过一连接管道与所述第二反应物料进口连通，所述四级气流反应器通过一连接管道与所述第三反应物料进口连通，四级气流反应器上设置有四级气流反应器尾气出口，所述四级气流反应器尾气出口与设置在尾气换热器上的尾气入口相连通。进一步地，所述尾气洗涤装置由依次串设的第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器构成，第一文丘里洗涤器上设置有第一文丘里洗涤器尾气入口，所述第一文丘里洗涤器尾气入口与设置在尾气换热器上的尾气出口连接，第三文丘里洗涤器上设置有尾气排空管道，第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器上均设置有洗涤液入口和洗涤液出口，所述洗涤液入口通过洗涤液总入水管道与洗涤液储槽连接，所述洗涤液出口与洗涤液总出水管道连接。所述氟化铝产品处理装置由依次串设的冷却炉、引风机、除尘器和氟化铝成品料仓构成，冷却炉与所述氟化铝产品出口连通。一种无水氟化铝的生产方法，包括以下步骤
(1)无水氢氟酸进料
无水氢氟酸通过氢氟酸入口进入氢氟酸蒸发器，无水氢氟酸在氢氟酸蒸发器中通过蒸气加热发生气化，得到氟化氢气体，氟化氢气体从氟化氢气体第一出口出来后进入尾气换热器，氟化氢气体在尾气换热器内与来自四级气流反应器的四级气流反应器尾气进行热交换，然后从氟化氢气体第二出口出来进入气体混合室，在气体混合室中与热风炉提供的热空气混合，之后经混合气出口送入双层流化床反应器的底部；
(2)氢氧化铝的反应
将氢氧化铝通过氢氧化铝物料进口送入一级气流反应器，在一级气流反应器中氢氧化铝呈流态化，与来自双层流化床反应器的双层流化床反应器高温尾气接触，氢氧化铝实现完全脱水得到氧化铝，部分氧化铝与双层流化床反应器高温尾气中的氟化氢气体发生反应，反应后的气固混合物物料通过一级气流反应器反应物料出口依次进入二级气流反应器、三级气流反应器和四级气流反应器，在二级气流反应器、三级气流反应器和四级气流反应器中进行气固反应的同时实现气体、固体两种物料的分离，从二级气流反应器出来的固体物料粗氟化铝通过连接管道经第一反应物料进口送至双层流化床反应器的上床层，从三级气流反应器和四级气流反应器出来的固体物料粗氟化铝通过连接管道分别经第二反应物料进口和第三反应物料进口送至双层流化床反应器的下床层，从四级气流反应器出来的四级气流反应器尾气进入尾气换热器，在尾气换热器中完成热交换，之后依次进入第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器进行冷却洗涤，第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器使用的洗涤液为冰晶石车间得到的冰晶石母液，冰晶石母液从冰晶石车间出来后先进入洗涤液储槽中储存，之后通过洗涤液总入水管道进入洗涤液入口，洗涤液在第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器中洗涤结束后从洗涤液出口流出，然后经过洗涤液总出水管道进入冰晶石车间作为冰晶石车间生产原料，经第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器三级冷却洗涤后得到的尾气通过设置在第三文丘里洗涤器上的尾气排空管道排空； (3)氧化铝的反应
来自气体混合室的混合气体通过设置在双层流化床反应器底部的布风板均勻进入双层流化床反应器下部，与双层流化床反应器下床层上的物料发生反应，混合气体中未反应完的氟化氢气体继续通过双层流化床反应器内设置的顶床布风板，与双层流化床反应器上床层上的物料发生反应，上床层的物料通过溢流管输送至下床层，反应生成的氟化铝产品从双层流化床反应器的底部流出，进入冷却炉，在冷却炉内与冷却水进行间接换热进行冷却，之后再经引风机、除尘器，进入氟化铝成品料仓。本发明提供的无水氟化铝的生产方法具有以下优点①本发明的生产方法分两步进行，即氢氧化铝的反应和氧化铝的反应两步，因此原料转化率提高，消耗降低，收率在99% 以上，生产成本相对较低；②氟化铝产品的质量稳定，产品中氟化铝主含量稳定在90%以上；③采用双层流化床反应器，气-固接触充分，保证了无水氢氟酸的充分反应，产品质量稳定；④热利用率高，能耗低，无水氟化氢气体的升温利用无水氟化铝反应装置产生的高温尾气的余热，减少了无水氟化铝的能量消耗；⑤尾气洗涤系统采用三级文丘里洗涤，提高了对尾气中HF的吸收效果，确保了尾气中HF的合格排放；⑥通过尾气洗涤系统将尾气中的 HF和微量固体氢氧化铝收集下来，用作冰晶石车间生产冰晶石的原料，冰晶石的母液作为三级文丘里尾气洗涤系统的洗涤液重新返回尾气洗涤系统，实现了含氟废水在无水氟化铝车间和冰晶石车间两个工段的闭路循环，提高了原料氢氧化铝和无水氢氟酸的利用率；⑦ 本发明提供的无水氟化铝的生产方法的整个生产过程中没有废水排放。综上所述，本发明提供的无水氟化铝的生产方法符合国家提倡的循环经济，经济效益、社会效益和环保效益显著，属清洁生产工艺。
图1为本发明实施例1提供的无水氟化铝生产系统的结构示意图； 图2为本发明实施例2提供的无水氟化铝生产系统的结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1、实施例2是本申请提供的无水氟化铝生产系统的两个具体实施例。实施例3、实施例4是本申请提供的无水氟化铝生产方法的两个具体实施例。实施例1
如图ι所示，一种无水氟化铝的生产系统，包括氢氟酸蒸发器2，氢氟酸蒸发器2上设置有氢氟酸入口 1和氟化氢气体第一出口 3，氟化氢气体第一出口 3串设有尾气换热器6，尾气换热器6上设置有尾气入口 27、尾气出口 5以及氟化氢气体第二出口 4，尾气出口 5串设有尾气洗涤装置7，尾气洗涤装置7上设置有尾气排空管道8，氟化氢气体第二出口 4串设有气体混合室21，气体混合室21上设置有热空气入口 19和混合气出口 18，热空气入口 19 与一热风炉20串接，混合气出口 18串设有双层流化床反应器25，混合气出口 18与双层流化床反应器25的底部连通，双层流化床反应器25的底部设置有氟化铝产品出口 16，双层流化床反应器25的顶部设置有双层流化床反应器高温尾气出口 26，双层流化床反应器25上还设置有第一反应物料进口对、第二反应物料进口 23和第三反应物料进口 22，第一反应物料进口 M与双层流化床反应器25的上床层连通，第二反应物料进口 23和第三反应物料进口 22与双层流化床反应器25的下床层连通，氟化铝产品出口 16串设有氟化铝产品处理装置17，双层流化床反应器高温尾气出口沈串设有一级气流反应器14，一级气流反应器14 上设置有氢氧化铝物料进口 11和一级气流反应器反应物料出口 13，一级气流反应器反应物料出口 13依次串设有二级气流反应器15、三级气流反应器12和四级气流反应器10，二级气流反应器15通过一连接管道与第一反应物料进口 M连通，三级气流反应器12通过一连接管道与第二反应物料进口 23连通，四级气流反应器10通过一连接管道与第三反应物料进口 22连通，四级气流反应器10上设置有四级气流反应器尾气出口 9，四级气流反应器尾气出口 9与设置在尾气换热器6上的尾气入口 27相连通。第二反应物料进口 23和第三反应物料进口 22也可以合并为同一个进口。实施例2
如图2所示，一种无水氟化铝的生产系统，包括氢氟酸蒸发器2，氢氟酸蒸发器2上设置有氢氟酸入口 1和氟化氢气体第一出口 3，氟化氢气体第一出口 3串设有尾气换热器6，尾气换热器6上设置有尾气入口 27、尾气出口 5以及氟化氢气体第二出口 4，尾气出口 5依次串设有第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器34和第三文丘里洗涤器35，第一文丘里洗涤器33上设置有第一文丘里洗涤器尾气入口 32，第一文丘里洗涤器尾气入口 32与设置在尾气换热器6上的尾气出口 5连接，第三文丘里洗涤器35上设置有尾气排空管道8，第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器；34和第三文丘里洗涤器35上均设置有洗涤液入口 31和洗涤液出口 30，洗涤液入口 31通过洗涤液总入水管道四与洗涤液储槽36连接，洗涤液出口 30与洗涤液总出水管道观连接，氟化氢气体第二出口 4串设有气体混合室21，气体混合室21上设置有热空气入口 19和混合气出口 18，热空气入口 19与一热风炉20串接，混合气出口 18串设有双层流化床反应器25，混合气出口 18与双层流化床反应器25的底部连通， 双层流化床反应器25的底部设置有氟化铝产品出口 16，双层流化床反应器25的顶部设置有双层流化床反应器高温尾气出口 26，双层流化床反应器25上还设置有第一反应物料进口 24、第二反应物料进口 23和第三反应物料进口 22，第一反应物料进口 M与双层流化床反应器25的上床层连通，第二反应物料进口 23和第三反应物料进口 22与双层流化床反应器25的下床层连通，氟化铝产品出口 16依次串设有冷却炉40、引风机39、除尘器38和氟化铝成品料仓37，冷却炉40与氟化铝产品出口 16连通，双层流化床反应器高温尾气出口沈串设有一级气流反应器14，一级气流反应器14上设置有氢氧化铝物料进口 11和一级气流反应器反应物料出口 13，一级气流反应器反应物料出口 13依次串设有二级气流反应器15、 三级气流反应器12和四级气流反应器10，二级气流反应器15通过一连接管道与第一反应物料进口 M连通，三级气流反应器12通过一连接管道与第二反应物料进口 23连通，四级气流反应器10通过一连接管道与第三反应物料进口 22连通，四级气流反应器10上设置有四级气流反应器尾气出口 9，四级气流反应器尾气出口 9与设置在尾气换热器6上的尾气入口 27相连通。第二反应物料进口 23和第三反应物料进口 22也可以合并为同一个进口。实施例3
一种无水氟化铝的生产方法，具体步骤为
(1)无水氢氟酸进料
无水氢氟酸泵将IOOOkg的无水氢氟酸经过流量计和控制阀计量后送入氢氟酸蒸发器 2，无水氢氟酸在氢氟酸蒸发器2中通过蒸气加热产生气化成为氟化氢气体，之后氟化氢气体从氟化氢气体第一出口 3流出，通过控制阀门进入尾气换热器6，在尾气换热器6内与来自四级气流反应器10的尾气进行热交换，然后从氟化氢气体第二出口 4出来进入气体混合室21，在气体混合室21中与热风炉20提供的热空气混合，之后经混合气出口 18送入双层流化床反应器25的底部；
(2)氢氧化铝的反应
将1300kg的氢氧化铝通过带式提升机输送至氢氧化铝料仓，经过皮带秤计量后，再通过输送螺旋经氢氧化铝物料进口 11送入一级气流反应器14，在一级气流反应器14中氢氧化铝呈流态化，与来自双层流化床反应器25的双层流化床反应器高温尾气充分接触，双层流化床反应器高温尾气的温度约为500 600°C，主要成分为未反应的HF、热空气以及部分水蒸汽，在一级气流反应器14中氢氧化铝完全脱水，得到氧化铝，部分氧化铝与双层流化床反应器高温尾气中的HF反应，反应后的气固混合物物料通过一级气流反应器反应物料出口 13依次进入二级气流反应器15、三级气流反应器12和四级气流反应器10，二级气流反应器15、三级气流反应器12和四级气流反应器10的工作原理与旋风分离器相同，在进行气固反应的同时还可以实现气体和固体两种物料的分离，从二级气流反应器15出来的固体物料粗氟化铝(其中含氟化铝1050kg，氧化铝约210kg)通过下部输送螺旋经第一反应物料进口 M送至双层流化床反应器25的上床层，从三级气流反应器12和四级气流反应器10 出来的固体物料粗氟化铝经第二反应物料进口 23和第三反应物料进口 22送至双层流化床反应器25的下床层，从四级气流反应器10出来的四级气流反应器尾气进入尾气换热器6， 在尾气换热器中完成热交换，之后依次进入第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器34和第三文丘里洗涤器35进行冷却洗涤，第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器34和第三文丘里洗涤器35使用的洗涤液为冰晶石车间得到的冰晶石母液，冰晶石母液从冰晶石车间出来后先进入洗涤液储槽36中储存，之后通过洗涤液总入水管道四进入洗涤液入口 31，洗涤液在第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器34和第三文丘里洗涤器35中洗涤结束后从洗涤液出口 30流出，然后经过洗涤液总出水管道观进入冰晶石车间作为冰晶石车间生产原料，经第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器34和第三文丘里洗涤器35三级冷却洗涤后得到的尾气通过尾气排空管道8排空；
(3)氧化铝的反应
来自气体混合室的混合气体通过设置在双层流化床反应器底部的布风板均勻进入双层流化床反应器下部，与双层流化床反应器下床层上的物料发生反应，混合气体中未反应完的氟化氢气体继续通过双层流化床反应器内设置的顶床布风板，与双层流化床反应器上床层上的物料发生反应，上床层的物料通过溢流管输送至下床层，反应生成的1340kg的氟化铝(其中含氟化铝1280kg，氧化铝约64kg)从双层流化床反应器底部的氟化铝产品出口 16流出后进入冷却炉，在冷却炉内与冷却水进行间接换热进行冷却，冷却后再经引风机和除尘器，输送至氟化铝成品料仓。
实施例4
一种无水氟化铝的生产方法，具体步骤为
(1)无水氢氟酸进料
无水氢氟酸泵将500kg的无水氢氟酸经过流量计和控制阀计量后送入氢氟酸蒸发器 2，无水氢氟酸在氢氟酸蒸发器2中通过蒸气加热产生气化成为氟化氢气体，之后氟化氢气体从氟化氢气体第一出口 3流出，通过控制阀门进入尾气换热器6，在尾气换热器6内与来自四级气流反应器10的尾气进行热交换，然后从氟化氢气体第二出口 4出来进入气体混合室21，在气体混合室21中与热风炉20提供的热空气混合，之后经混合气出口 18送入双层流化床反应器25的底部；
(2)氢氧化铝的反应
将650kg的氢氧化铝通过带式提升机输送至氢氧化铝料仓，经过皮带秤计量后，再通过输送螺旋经氢氧化铝物料进口 11送入一级气流反应器14，在一级气流反应器14中氢氧化铝呈流态化，与来自双层流化床反应器25的双层流化床反应器高温尾气充分接触，双层流化床反应器高温尾气的温度约为500 600°C，主要成分为未反应的HF、热空气以及部分水蒸汽，在一级气流反应器14中氢氧化铝完全脱水，得到氧化铝，部分氧化铝与双层流化床反应器高温尾气中的HF反应，反应后的气固混合物物料通过一级气流反应器反应物料出口 13依次进入二级气流反应器15、三级气流反应器12和四级气流反应器10，二级气流反应器15、三级气流反应器12和四级气流反应器10的工作原理与旋风分离器相同，在进行气固反应的同时还可以实现气体和固体两种物料的分离，从二级气流反应器15出来的固体物料粗氟化铝(其中含氟化铝1050kg，氧化铝约210kg)通过下部输送螺旋经第一反应物料进口对送至双层流化床反应器25的上床层，从三级气流反应器12和四级气流反应器10 出来的固体物料粗氟化铝经第二反应物料进口 23和第三反应物料进口 22送至双层流化床反应器25的下床层，从四级气流反应器10出来的四级气流反应器尾气进入尾气换热器6， 在尾气换热器中完成热交换，之后依次进入第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器34和第三文丘里洗涤器35进行冷却洗涤，第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器34和第三文丘里洗涤器35使用的洗涤液为冰晶石车间得到的冰晶石母液，冰晶石母液从冰晶石车间出来后先进入洗涤液储槽36中储存，之后通过洗涤液总入水管道四进入洗涤液入口 31，洗涤液在第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器34和第三文丘里洗涤器35中洗涤结束后从洗涤液出口 30流出，然后经过洗涤液总出水管道观进入冰晶石车间作为冰晶石车间生产原料，经第一文丘里洗涤器33、第二文丘里洗涤器34和第三文丘里洗涤器35三级冷却洗涤后得到的尾气通过尾气排空管道8排空；
(3)氧化铝的反应
来自气体混合室的混合气体通过设置在双层流化床反应器底部的布风板均勻进入双层流化床反应器下部，与双层流化床反应器下床层上的物料发生反应，混合气体中未反应完的氟化氢气体继续通过双层流化床反应器内设置的顶床布风板，与双层流化床反应器上床层上的物料发生反应，上床层的物料通过溢流管输送至下床层，反应生成的690kg的氟化铝(其中含氟化铝64^g，氧化铝约45kg)从双层流化床反应器底部的氟化铝产品出口 16 流出后进入冷却炉，在冷却炉内与冷却水进行间接换热进行冷却，冷却后再经引风机和除尘器，输送至氟化铝成品料仓。实施例3和实施例4制 得的无水氟化铝成品的质量分析结果见表1所示。表1无水氟化铝成品的质量分析结果
权利要求
1.一种无水氟化铝的生产系统，其特征在于，包括氢氟酸蒸发器，所述氢氟酸蒸发器上设置有氢氟酸入口和氟化氢气体第一出口，氟化氢气体第一出口串设有尾气换热器，尾气换热器上设置有尾气入口、尾气出口以及氟化氢气体第二出口，所述尾气出口串设有尾气洗涤装置，所述氟化氢气体第二出口串设有气体混合室，气体混合室上设置有热空气入口和混合气出口，热空气入口与一热风炉串接，混合气出口串设有双层流化床反应器，混合气出口与双层流化床反应器的底部连通，所述双层流化床反应器的底部设置有氟化铝产品出口，双层流化床反应器的顶部设置有双层流化床反应器高温尾气出口，双层流化床反应器上还设置有第一反应物料进口、第二反应物料进口和第三反应物料进口，第一反应物料进口与双层流化床反应器的上床层连通，第二反应物料进口和第三反应物料进口与双层流化床反应器的下床层连通，所述氟化铝产品出口串设有氟化铝产品处理装置，双层流化床反应器高温尾气出口串设有一级气流反应器，所述一级气流反应器上设置有氢氧化铝物料进口和一级气流反应器反应物料出口，一级气流反应器反应物料出口依次串设有二级气流反应器、三级气流反应器和四级气流反应器，所述二级气流反应器通过一连接管道与所述第一反应物料进口连通，所述三级气流反应器通过一连接管道与所述第二反应物料进口连通，所述四级气流反应器通过一连接管道与所述第三反应物料进口连通，四级气流反应器上设置有四级气流反应器尾气出口，所述四级气流反应器尾气出口与设置在尾气换热器上的尾气入口相连通。
2.根据权利要求1所述的无水氟化铝的生产系统，其特征在于，所述尾气洗涤装置由依次串设的第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器构成，第一文丘里洗涤器上设置有第一文丘里洗涤器尾气入口，所述第一文丘里洗涤器尾气入口与设置在尾气换热器上的尾气出口连接，第三文丘里洗涤器上设置有尾气排空管道，第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器上均设置有洗涤液入口和洗涤液出口，所述洗涤液入口通过洗涤液总入水管道与洗涤液储槽连接，所述洗涤液出口与洗涤液总出水管道连接。
3.根据权利要求1或2所述的无水氟化铝的生产系统，其特征在于，所述氟化铝产品处理装置由依次串设的冷却炉、引风机、除尘器和氟化铝成品料仓构成，冷却炉与所述氟化铝产品出口连通。
4.一种无水氟化铝的生产方法，其特征在于，包括以下步骤(1)无水氢氟酸进料无水氢氟酸通过氢氟酸入口进入氢氟酸蒸发器，无水氢氟酸在氢氟酸蒸发器中通过蒸气加热发生气化，得到氟化氢气体，氟化氢气体从氟化氢气体第一出口出来后进入尾气换热器，氟化氢气体在尾气换热器内与来自四级气流反应器的四级气流反应器尾气进行热交换，然后从氟化氢气体第二出口出来进入气体混合室，在气体混合室中与热风炉提供的热空气混合，之后经混合气出口送入双层流化床反应器的底部；(2)氢氧化铝的反应将氢氧化铝通过氢氧化铝物料进口送入一级气流反应器，在一级气流反应器中氢氧化铝呈流态化，与来自双层流化床反应器的双层流化床反应器高温尾气接触，氢氧化铝实现完全脱水得到氧化铝，部分氧化铝与双层流化床反应器高温尾气中的氟化氢气体发生反应，反应后的气固混合物物料通过一级气流反应器反应物料出口依次进入二级气流反应器、三级气流反应器和四级气流反应器，在二级气流反应器、三级气流反应器和四级气流反应器中进行气固反应的同时实现气体、固体两种物料的分离，从二级气流反应器出来的固体物料粗氟化铝通过连接管道经第一反应物料进口送至双层流化床反应器的上床层，从三级气流反应器和四级气流反应器出来的固体物料粗氟化铝通过连接管道分别经第二反应物料进口和第三反应物料进口送至双层流化床反应器的下床层，从四级气流反应器出来的四级气流反应器尾气进入尾气换热器，在尾气换热器中完成热交换，之后依次进入第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器进行冷却洗涤，第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器使用的洗涤液为冰晶石车间得到的冰晶石母液，洗涤液在第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器中洗涤结束后从洗涤液出口流出，然后经过洗涤液总出水管道进入冰晶石车间作为冰晶石车间生产原料，经第一文丘里洗涤器、第二文丘里洗涤器和第三文丘里洗涤器三级冷却洗涤后得到的尾气通过设置在第三文丘里洗涤器上的尾气排空管道排空；(3)氧化铝的反应来自气体混合室的混合气体通过设置在双层流化床反应器底部的布风板均勻进入双层流化床反应器下部，与双层流化床反应器下床层上的物料发生反应，混合气体中未反应完的氟化氢气体继续通过双层流化床反应器内设置的顶床布风板，与双层流化床反应器上床层上的物料发生反应，上床层的物料通过溢流管输送至下床层，反应生成的氟化铝产品从双层流化床反应器的底部流出，进入冷却炉，在冷却炉内与冷却水进行间接换热进行冷却，之后再经引风机、除尘器，进入氟化铝成品料仓。
全文摘要
本发明属于氟化铝生产技术领域，具体公开了一种无水氟化铝生产系统以及一种无水氟化铝的生产方法。无水氟化铝生产系统包括氢氟酸蒸发器，氢氟酸蒸发器与尾气换热器串设，尾气换热器上设置有尾气出口、氟化氢气体出口，尾气出口设有尾气洗涤装置，氟化氢气体出口设有气体混合室，气体混合室的混合气出口设有双层流化床反应器，双层流化床反应器的底部设置有氟化铝产品出口，其顶部设有双层流化床反应器高温尾气出口，双层流化床反应器上还设有反应物料进口，双层流化床反应器高温尾气出口设有一级气流反应器，一级气流反应器依次与二、三、四级气流反应器串设，二、三、四级气流反应器与双层流化床反应器连通，四级气流反应器与尾气换热器相连通。
文档编号C01F7/50GK102320639SQ201110265720
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者于贺华, 侯红军, 刘海霞, 尚钟声, 李世江, 李凌云, 杨华春, 薛旭金, 贾棉, 高胜军 申请人:多氟多化工股份有限公司