氟化工工艺流程十篇

氟化工工艺流程篇1

关键词：电解铝；烟气处理；氟化物；烟气净化

中图分类号：X701

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）8007803

1引言

随着国家铝行业准入条件的出台，某电解铝企业从企业自身长远发展考虑，通过大量考察论证，充分利用当地土地、资源、能源和劳动力等方面的优势，在各级政府的大力支持下，将列入国家火炬计划项目的电解法生产铝硅钛多元合金技术做为企业发展方向，建设20万t/年铝基合金项目，同时淘汰现有电解铝生产线。

项目采用具有国际先进水平的高效节能环保型400kA大型电解槽进行铝基合金生产，通过电解法直接生产铝硅钛多元合金。该工艺使用的原料主要为两部分：氧化铝和硅钛铝土矿粉。采用电解的方法是生产新型铝硅系铸造合金――铝硅钛多元合金的一种新的工艺方法，充分利用铝矿中有用元素，具有生产流程短、成本能耗低等特点，并获得国家发明专利。该工艺早在1998年河南登封电厂集团有限公司得以示范建设使用，在近几年的不断研究完善基础上，工艺现已相当成熟，能够在大型预焙槽中稳定使用。

2工艺技术方案

2.1反应原理

电解法直接生产铝硅钛多元合金其生产原理是在电解槽中通入强大的直流电，将氧化铝及硅钛铝土矿粉置于熔融的冰晶石作为电解质的电解槽中，在阴极和阳极发生电化学反应，铝、钛金属在阴极析出，与原料中的硅混合形成铝硅钛合金液，并定期由真空抬包抽出，送往铸造车间，阳极析出CO2 气体以及少量有害的氟化物。在电解过程中，由于冰晶石熔液温度高，具有很大侵蚀性，因此通常使用炭素材料作阴、阳极，阳极在电解过程中不断消耗。

电化学反应方程式为：

aAl3+（络合）+bTi4+（络合）+mO2-+nCxAl+ yTi+zCO2

（a、b、m、n、x、y、z为系数）

2.2工艺过程

外冶金级氧化铝粉及硅钛铝土矿粉，氧化铝一部分用于阳极更换时表面覆盖料用，另一路送入袋式除尘系统的反应器内供吸附烟气中的氟化氢用。从烟气净化返回的载氟氧化铝以及外购硅钛铝土矿粉、冰晶石、氟化铝以超浓相输送方式分别送入电解槽上的各自加料箱，通过计算机分析各槽况后酌量添加各种原辅料。生产过程中定期加入氟化铝目的是为了调整电解质成分。电解所需的炭阳极是由外购阳极炭块经阳极组装车间组装后供给，电解残极返回阳极组装车间，经收集残极上电解质后，残极碳素材料返回阳极炭块生产厂家。电解槽生产的合金铝硅钛液，通过多功能机组配合真空抬包抽出，经平板拖车送至铸造车间混合炉经化验调配，铸成合金铸锭。

3电解烟气治理措施分析

电解槽排出烟气，主要含氟、二氧化硫和粉尘[1]，通过集气装置引入烟气净化系统除氟及粉尘，后由烟囱排空，未被收集的烟气排至电解车间屋顶天窗，在天窗安装隔尘设施，上部安装集气管，对逸散气体再次收集，未被收集的部分烟气经天窗无组织排放。电解槽的烟气净化方法分为干式和湿式两类[2]。将两类烟气净化系统作对比分析，结果见表1。

由表1可以看出干法净化系统在净化效果和资源利用上具有很大的优势。结合国内外电解烟气净化技术发展及环保要求，项目采用干法净化系统是可行的。

干法净化技术是利用设置于电解槽上部的集气罩捕集烟气进入净化设施，在净化设施中利用电解原料氧化铝吸附烟气中的氟化氢，再通过布袋除尘器实现气固分离，达到净化烟气，同时去除气态氟和固态氟的目的，净化之后的干净烟气通过烟囱排入大气。吸附氟之后的氧化铝作为电解生产的原料返回电解槽使用，氧化铝吸附的氟回补了电解过程所需要的氟化盐电解质，无废弃物和二次污染产生，且实现了氟化物的有效回收利用。为提高氧化铝对氟化氢的吸附效率，载氟氧化铝进入生产原料输送系统之前有一部分返回净化系统重复使用。目前，国内铝行业电解烟气干法净化技术的基本工艺流程是一致的，但由于其采用的工艺细节及净化效果则有所不同，大致分为3种类型[3]。

（1）传统干法净化工艺。传统干法净化工艺流程为电解烟气干法净化工程最早使用的工艺流程，其特点为新鲜氧化铝与载氟氧化铝同时加入反应器内（文丘里、VRI、管道），反应后通过布袋进行气固分离[4]。该工艺缺点：①没有充分利用新鲜氧化铝和载氟氧化铝对氟化氢不同的吸附反应特性，致使全氟净化效率不够高；②由于采用新鲜氧化铝与载氟氧化铝同时进入除尘器的工艺流程，致使大量的载氟氧化铝在系统内进行无功死循环，粉化严重，加之氧化铝吸附氟化氢之后粘性增加，造成大量的粉化氧化铝粘附在布袋上，清灰困难，增大系统负荷，降低除尘器的净化效率。同时由于清灰困难，也导致除尘器运行阻力不断增大，风机抽风能力降低，电解槽的集气效率降低，增加了天窗的无组织排放。

（2）两段干法净化工艺。两段干法净化工艺与传统工艺流程的不同之处在于，在反应器上游约20 m的烟气总管处加载氟氧化铝，吸附烟气中的高浓度氟化氢；在反应器内加新鲜氧化铝（传统两段反应工艺），吸附烟气中的低浓度氟化氢；反应后通过布袋进行气固分离。

（3）新型两段逆流干法净化工艺。新型逆流两段烟气干法净化工艺技术，充分利用了新鲜氧化铝和载氟氧化铝吸附氟化氢的反应特性，克服了上述两种干法净化工艺存在的无法进一步提高全氟净化效率、载氟氧化铝存在死循环、影响布袋清灰效果的问题。新型两段逆流干法净化工艺技术与原有两段净化工艺相比，其特点是两个反应阶段相互分离。即：除尘器分离出的一次载氟氧化铝与高浓度氟化氢烟气在反应器中进行反应，完成吸附反应的二次载氟氧化铝在进入袋滤器前通过动力分离器与烟气分离；与二次载氟氧化铝分离后的低HF含量的烟气，在除尘器内被新鲜氧化铝进行二次吸氟，完成烟气干法净化的所有吸氟过程。动力分离器分离出的二次载氟氧化铝被收集在除尘器底部的灰斗中，作为电解原料返回电解槽使用。除尘器分离的主要为新鲜氧化铝吸氟后的一次载氟氧化铝，该载氟氧化铝进入氟化氢吸附反应器。此干法净化的工艺流程主要优点体现在：提高全氟净化效率、降低除尘器运行阻力、延长布袋使用寿命。

三种电解烟气干法处理措施效率及优缺点对比见表2。新型逆向两段干法净化工艺处理效果明显优于传统干法净化工艺和两段干法净化工艺。

4电解烟气处理关注的主要问题

电解槽烟气的无组织排放对环境有较大影响，因此，集气效率的高低对拟建项目大气污染物排放与电解槽集气效率有很大关系。

集气罩及方式：本项目电解槽集气罩结构形式为多区上部集气方式，该方式改变了电解槽密闭排烟罩结构，改水平罩板下的排烟道为水平罩板上的排烟道，且分为多区多烟道集气；使集气罩内负压分布均匀，合理利用罩内气体温度产生的压差，可以有效的提高烟气捕集效率。

双排烟技术：本项目采用双烟管排烟技术，控制电解槽操作时污染物的排放，提高电解槽集气效率。正常生产时，烟气通过主排烟支管排到车间外的主排烟管，并通过控制设在主排烟支管上的气动调节蝶阀调节排烟量，现槽罩内的负压控制目标。当对电解槽进行工艺操作时，需打开部分槽罩，控制系统自动关闭主排烟支管，并启动辅助排烟系统，此时每台电解槽的排烟量为正常操作时的2倍。采用电解槽双排烟技术可以稳定未打开槽罩部分电解槽的负压，并减少打开槽罩板时排入车间的烟气量，达到提高电解槽烟气捕集效率的目的。

控制系统：拟建项目通过采用PLC作为主控制器，上位计算机为管理机，通过人机界面实现对净化系统的监视、控制。要实现净化系统高效、平稳地运行，就必须对系统主要的工艺参数进行监测，监视设备的运行状况，实现关键被控参数的自动控制。

通过上述措施，能够保证电解槽烟气集气效率大于99%。

5结语

本项目电解烟气采用新型逆向两段干法净化工艺，氟化物的净化效率大于99%，粉尘捕集效率达到99.9%，均满足GB25465-2010《铝工业污染物排放标准》表5规定：达到氟化物排放浓度3.0 mg/Nm3、粉尘排放浓度20 mg/Nm3、SO2排放浓度200 mg/Nm3 的要求。因此项目采取电解烟气治理措施是合理可行的。

参考文献：

[1]

薛建刚，闫颖.铝电解烟气治理中干法净化技术的运用[J].工业，2015（24）：112.

[2]高慧平.干法净化技术在铝电解烟气治理中的应用[J].科学与财富，2015（35）：80.

氟化工工艺流程篇2

[关键词]磷酸 尾气 白炭黑 氟化铵

中图分类号：TM691 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0390-01

瓮福（集团）有限责任公司是国家“八五”和“九五”期间建设的五个大型磷矿肥基地之一。其中，瓮福磷肥厂磷酸分厂由一套设计能力为30万吨进口磷酸装置和一套设计能力为20万吨国产磷酸装置和辅助设施组成。

进口磷酸装置采用比利时Prayon第四代二水物工艺（由一套反应过滤系统和三套浓缩氟回收系统组成），其主要设备从美国、比利时、法国和德国等国进口；国产磷酸装置采用湿法二水物工艺（由一套反应和两套过滤和两套浓缩氟回收系统组成），96%以上为国产设备。2002年、2004年两套磷酸装置经过扩能改造后产能均达到400kt/a。

现我公司两套湿法磷酸尾气洗涤系统为水洗流程，洗涤后溶液为稀H2SiF6溶液（浓度0.8～1.5%）无法利用而排放，年排放SiF4：19000吨（单系列为9500吨），折算为F：15000吨，SiO2：8000吨。此种处理方式造成了宝贵的氟、硅资源白白浪费，同时加大了废水处理负荷，造成环境污染。也由于吸收时有硅胶析出，沉积在吸收设备中与输送管道内，尾汽洗涤系统填料及冲洗水喷头很容易发生堵塞，造成反应烟气大量外溢需定期清理，影响装置处理废气能力，严重污染环境。

随着我公司成功实现三年三大步跨越式发展和大力发展磷化工业循环经济，以“资源再利用、废物资源化”为原则，以低消耗、低排放、无害化为基本特征，经济效益与社会效益并存的可持续发展的新开发项目。

国内绝大多数磷肥厂在利用氟硅酸和硅胶时都是将硅胶遗弃，氟硅酸进一步加工成为氟硅酸钠产品。在生产氟硅酸钠的过程中，又排出大量的含氟母液，其中含有大量的盐酸和氯化钠，导致了二次污染，又需对此进行排污处理。即使按通常采用的以石灰乳中和方法再次处理，仍需排出大量含有氯化钠、氯化钙的溶液，依然存在污染水源和土壤盐碱化的环境问题。

为很好的回收磷酸含氟尾气中的氟、硅资源，我公司研究了利用废气生产氟化铵和白炭黑的新方法，从而将现有含氟废气的利用提高到一个新水平。该方法能充分利用磷肥生产中的含氟废气制取氟硅酸铵、高浓度的氟化铵溶液和高比表面积的沉淀二氧化硅――白炭黑，以及由高浓度的氟化铵溶液制取系列无机氟化合物氟化铵、氟化钠、氟化钾和冰晶石等产品。该方法的实施可以大大消除磷肥尾气中氟、硅对环境的污染，基本无废水、废气、废渣排放，为磷肥工业实现清洁生产创造了条件。

1 原料

氟、硅均为我公司磷酸装置生产过程中硫酸分解磷矿萃取产生的SiF4和HF气体，氨由公司下属的30万吨/年合成氨装置提供。

2 工艺原理及流程

2.1 工艺原理

湿法二水物法磷酸生产过程中，硫酸分解磷矿会产生SiF4和HF气体，用NH4F溶液替代水吸收含氟气体，生成（NH4）2SiF6溶液。其反应式为：

2NH4F+SiF4（NH4）2SiF6

生成的（NH4）2SiF6溶液再与氨反应，得到氟化铵和二氧化硅。其反应式为：

（NH4）2SiF6+4NH3+2H2O6NH4F+SiO2

同时，溶液中存在的氢氟酸在通入氨气后，生成氟化铵，

NH3+HFNH4F

因此，在以上反应过程中，用氟化铵吸收磷酸反应含氟烟气，得到氟化铵和二氧化硅产品。

2.2 工艺流程

2.2.1 SiF4吸收工艺

SiF4吸收装置由吸收液槽、吸收塔、风机和循环洗涤泵组成。

首先在吸收液槽内配置氟化铵溶液，然后用风机抽取磷酸反应槽烟气，在吸收塔用氟化铵溶液进行循环洗涤吸收烟气中的SiF4气体，生成氟硅酸铵溶液。SiF4的吸收过程中，用10～25%的氟化铵溶液吸收SiF4气体，得到15～30%的氟硅酸铵溶液。吸收液槽的温度控制30-70℃，PH值控制在5-8。

2.2.2 氨化反应工艺

氟化铵吸收装置生产的氟硅酸铵溶液，首先经过过滤，除去氟硅酸铵溶液中杂质，然后通入气氨进行氨化反应。并且当PH值达到9.5时，反应器中产生白色悬浊物，用经过第二次过滤，滤液为氟化铵溶液送入氟化铵结晶槽中进行结晶，得到氟化铵产品。过滤的滤渣再用高效离心分离器进行液固分离，分离后固体物质即为白炭黑产品。

2.3 氟化铵吸收湿法磷酸含F尾气联产白炭黑理论计算

2.3.1 计算依据：以吸收磷酸反应烟气中1吨SiF4为计算基准

2.3.2 吸收1吨四氟化硅，消耗和得到产品的物料衡算表如表1：

3 设备特点

3.1 氟化铵吸收SiF4气体反应过程中，反应条件为弱酸性，并且反应温度不高，因此对设备管线材质要求不高，但考虑到白炭黑产品的纯度，因此设备管线采用碳钢内衬聚丙烯材料。

3.2 白炭黑料浆的过滤

（NH4）2SiF6溶液再与氨反应生成的SiO2料浆，料浆中SiO2颗粒较细，粘度较高，可采用自动化程度较高的高效离心分离设备，过滤后的SiO2纯度较高。

4 产品质量

我公司通过用氟化铵吸收磷酸含氟尾气进行研究后，并建立中试装置进行生产实验，根据实验生产出的白炭黑产品指标分析，产品已达到一等品标准。

5 结论

氟化工工艺流程篇3

【关键词】太阳能 光伏企业 含氟废水 处理工艺

近年来，随着煤炭、石油等不可再生资源的日益减少，国内太阳能电池行业得到快速的发展。但是，太阳能电池特殊的生产工艺以及生产中要使用某些原辅材料，特别是硅料清洗和电池制备过程中会用到HF等含氟物质，决定了该项目中存在一定的环境污染。受工艺技术水平等因素的限制，国内许多企业还没有或仅有简单的后续处理设施，导致排放废水中的氟含量达不到国家排放标准，严重威胁着人们的健康和生存环境。

一、太阳能光伏企业含氟废水处理方案

1、所有废水集中，由污水处理厂用槽车每隔一段时间运走，由该厂负责处理。收费标准为500元/吨。该方案简单易行，且不需要任何前期投资及人员安排。但实际运行成本较高，可自己根据每日排水量得出支出额。

2、设计依据

（1）污水处理工程现场运行情况记录以及所提供的车间生产情况；

（2）《污水综合排放标准》（GB8978－1996）；

（3）《水处理设备制造技术条件》（JB2932-86）；

3、设计原则

（1）严格执行环境保护的各项规定，确保废水处理后水质符合国家标准《污水综合排放标准》GB8978―1996；

（2）尽可能的利用原有工艺构筑物和设备，优化废水处理工艺流程。

（3）采用技术先进、运行可靠、运行费用低、操作管理简单的工艺，使先进性和可靠性有机地结合起来；

（4）采用成熟先进技术提高处理效率，尽量降低投资和运行费用；

（5）采用先进的控制手段，保证操作运行与维护管理方便可靠。

太阳能光伏企业含氟废水处理工艺

化学沉淀法。沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一，

是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通过固体的分离达到去除的目的，药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理，采用较多的是钙盐沉淀法，即石灰沉淀法，通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成沉淀，来实现除去使废水中的F-的目的。该工艺简单方便，费用低，但是存在一些不足。处理后的废水中氟含量达15mg/L后，再加石灰水，很难形成沉淀物，因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理反应，很难达到国标一级标准。

混凝沉淀法。决定混凝法除氟效果的关键是混凝剂，混凝剂有无机物和有机物之分，铁盐和铝盐是最常用的两大类无机混凝剂。据研究，对氟质量浓度为25～50mg/L的废水，铁盐混凝剂的除氟率较低，在10％～30％之间，而铝盐混凝剂可达50％～80％，铁盐要达到较高的除氟率，需配合使用。最后需用酸将PH调至中性才能排放，工艺复杂。而铝盐则可在接近中性的条件下除氟与钙盐沉淀法相比，铝盐混凝沉降法具有药剂投加量少、处理水量大、成本低、一次处理后出水即可达到国家排放标准的优点，适用于工业废水的处理。硫酸铝、聚合铝等铝盐对氟离子都具有较好的混凝去除效果。使用硫酸铝时，混凝最佳PH为6.4～7.2，但投加量较大，根据不同情况每吨水需投加150～1000g，这会使出水中含有一定量的对人体有害的溶解铝，使用聚合铝后，用量可减少一半左右，混凝最佳PH范围扩大到5~8，聚合铝的除氟效果与聚合铝本身的性质有关，碱化度为75％左右的聚合铝除氟最佳，投加量以水中F与AL的摩尔比为0.7时最为经济。但铝盐混凝沉降法氟离子去除效果受搅拌条件、沉降时间等操作因素及水中、等阴离子的影响较大，出水水质不够稳定。

3、吸附法。吸附法主要是将含氟废水通入装有氟吸附剂的设备，氟与吸附剂的其他离子或基团交换而留在吸附剂上从而被去除，适用于水量较小的饮用水深度处理，处理费用往往高于沉淀法，且操作复杂。

4、反渗透法。反渗透法除氟效率高，但膜价格昂贵，且膜在除氟方面的稳定性尚待研究，因此阻碍了膜在工业含氟废水处理中的应用。

5、离子交换法。离子交换法设备投资大，交换剂再生困难，工业应用尚需深入研究。

6、电凝聚法。电凝聚法是利用电解铝过程中生成羟基铝络合物和，凝胶的络合凝聚作用除氟的方法。其缺点是影响除氟的外部因素过多，效果不稳定，且存在电极钝化的问题。

综上所述，去除F离子最好的效果是一级采用化学沉淀法，二级采用混凝沉淀法。

三、需注意的问题

1、选用合适的处理流程

废水处理流程的选择依据是废水性质，排放标准、废水处理站投资和运行成本。在给定废水成分和浓度时，该地所要求的排放标准就成为选择处理流程的主要因素。根据国家新颁发的污水综合排放标准，氟是Ⅱ类污染物，分为三级排放标准，它可在排污单位出口取样，表示允许与工厂中其他废水来稀释，规定最高允许浓度一般应不超过10mg/L，但有的城市颁发了地方标准，如北京、上海对F-排放浓度很严格，在不允许稀释条件下，要求小于8mg/L。现以电子工厂所排出含氟废水为例，为达到上述两种排放标准，即10mg/L和8mg/L，别采用以下流程是合适的。一段处理工艺，它包括三级反应、凝聚、沉淀和过滤，药剂可用石灰、磷酸、硫酸铝和聚丙烯酰胺，处理后可使F-≤12mg/L。二段处理工艺，它包括两级反应、凝聚、沉淀；两级反应、凝聚、沉淀和过滤。药剂可采用石灰、三氯化铁（或磷酸）、聚丙烯酰胺；石灰、硫酸铝、聚丙烯酰胺。处理后可使F-≤8mg/L。

2、反应过程中最佳pH值控制

含氟废水来源广泛，成分复杂，如磷酸及磷肥工业中，含氟废水以氟硅酸较多，且含有一定的磷酸及磷酸钙；电镀及钢加工的含氟废水，除了氢氟酸，还含有一定的铁离子；制铝工业的含氟废水，除了氢氟酸，还含有氟硅酸及铝离子，而电子工业的含氟废水大多以氢氟酸形态存在，但也有一定的重金属Pb2+、Zn2+等。因此，根据含氟废水中不同成分，来控制反应过程中最佳pH值，是改善处理效果和降低运行成本的关键措施之一。例如对含氟硅酸为主的废水，由于氟硅酸在中性溶液中与石灰反应会生成易溶性氟硅酸钙，只有在碱性溶液中才能生成难溶性氟化钙，故该反应的最佳pH值为12左右。而对含氢氟酸为主的废水，pH值可以适当降低，以佛山彩管厂氢氟酸废水装置为例，该装置的废水成分以HF-为主，且带有，为共沉F-和，其最佳pH值控制在8～9为宜。石灰中和反应后，还需投加其他药剂，这应根据各种药剂所要求的pH进行调整，如磷酸为偏酸性或中性，硫酸铝为7.0，氯化钙为5.7～8。

3、强化反应和沉淀药剂与废水的接触时间是保证除氟效果的基本因素。在常温条件下，含氟废水石灰中和所生成的氟化钙反应缓慢，并随F-浓度不断降低，反应速度随着递减。因此，必须采取措施使中和反应强化。充分搅拌可使物料混合均匀，加速中和反应，并会带来Ca(OH)2粒子表面的CaF2覆盖膜脱落，如果在中和反应的同时投加凝聚剂，使中和反应生成物起共沉效应，搅拌也有利于该反应进行。沉淀时间对除氟效果的影响，目前还缺乏一致的看法。据文献报导，沉淀时间短，水中残留氟量为20mg/L以上，沉淀时间24h则降至7～8mg/L。但也有人认为沉淀时间与水中氟的去除没有明显的关系。

四、结束语

鉴于含氟污水对钢筋混凝土构筑物和钢制设备的强腐蚀性，对废水处理系统内主要构筑物需进行有效的耐氟防腐处理。与含氟废水接触的设备尽可能采用非金属材质，当必须采用金属部件或配件时，接触面进行耐氟玻璃钢三布五涂防腐，以保证设备和配件持久运行。

参考文献：

[1] 朱亦仁. 环境污染治理技术[M]. 中国环境科学出版社，2002 ：251-251，254-255.

[2]孙晓慰，朱国富. 电吸附水处理技术及设备[J].工业水处理，2002，22（8）：

1-3.

氟化工工艺流程篇4

关键词：氟橡胶 氟化钙 硫酸钡 炭黑

氟橡胶是主链或侧链碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。氟原子的电负性极高，使得C-F键键能较大（大约110kJ.mol-1），同时促使C-C主链键能提高（97kJ.mol-1），并在F-H之间利用强范德华力形成氢键，且其原子半径（0.064mm）相当于C-C键的一半，因此能够紧密地排列在碳原子周围，对聚合物C-C主链产生很强地屏蔽作用，从而赋予了含氟高聚物高度稳定性。由于氟橡胶这种化学结构，使得氟橡胶基体与绝大多数填料之间并不存在化学作用，也很难找到一种合适的表面活性剂对填料进行表面改性处理，所以氟橡胶与现今普遍使用的填料之间的界面粘合强度较弱。然而，填料却可增大体积、降低成本，改善力学性能及加工工艺性能等，对于氟橡胶这种昂贵的特种橡胶来说，其作用更加明显。研究填充体系对氟橡胶力学性能及加工工艺性能的影响具有重要的意义。本文选用了3种典型的填料（氟化钙、硫酸钡、炭黑）来探讨填料对氟橡胶性能的影响及其在使用上所体现的优缺点。

1、实验

1.1 原材料

氟橡胶26，门尼粘度[ML（1+10）121℃]为42，双酚AF，BPP，Ca（OH）2，活性氧化镁，N990，巴西棕蜡；氟化钙和硫酸钡。

1.2 需要的实验设备

开炼机，XK13-021-003型；无转子硫化仪，GT-M2000A型；拉力机，GT-TCS-2000型；邵尔A型硬度计；平板硫化机，KSHR100型；扫描电子显微镜，GSM-5900LV型。

1.3 试样制备基本配方

氟橡胶，100；双酚AF，2；BPP，0.5；Ca（OH）2，6；活性氧化镁，3；巴西棕蜡，1；填料（氟化钙、硫酸钡、炭黑N990），变量。用开炼机混炼，加料顺序为：氟橡胶活性氧化镁氢氧化钙巴西棕蜡填料双酚AFBPP。混炼时辊温不超过50℃，混炼后停放12h以上，然后返炼、薄通10遍。一段硫化采用平板硫化机，硫化条件为170℃×10min；二段硫化采用热空气老化箱，硫化条件为230℃×24h。

1.4 性能测试

拉伸强度、拉断伸长率按GB/T528-1998测试；撕裂强度按GB/T529-1999测试；硬度采用邵尔A硬度，按GB/T531-1999测试；压缩永久变形按GB/T7759-1996测试，测试条件为200℃×24h，压缩25%；硫化转矩测试温度为170℃。

2、结果与讨论

2.1 硫化特性的研究

对3种填料填充氟橡胶的硫化特性曲线分析，胶料的焦烧时间、正硫化时间和加工流动性等参数见表1。

由表1可以看出，不同填料对混炼胶硫化时间有一定影响，氟化钙和硫酸钡体系的焦烧时间缩短，这对实际硫化操作不利；而炭黑填充的混炼胶焦烧时间延长，具有良好的焦烧安全性。表1中ML表示胶料的最小转矩，ML值越小，说明胶料的塑性和流动性越好；MH表示胶料的最大转矩，MH值越大，说明硫化胶的交联密度或模量越大。实验结果显示，只有炭黑改善了胶料在硫化成型过程中的流动性，这有利于加工工艺性能的提高；而3种填料的MH都有不同程度的降低，这是由于在相同用量的硫化体系下，随着填料的加入，降低了单位体积的硫化剂含量，所以相应的交联密度就会降低。

2.2 力学性能的分析

在相同工艺条件下，向氟橡胶中分别加入氟化钙、硫酸钡、炭黑N990等填料，其力学性能测试结果见表2。

由表2可以看出，随着填料的加入，混炼胶拉伸强度都有很大程度的提高，特别是30份氟化钙，增幅达到了60%左右；其次是炭黑和硫酸钡，增幅分别达到了35%和25%，这说明了3种填料都起到了一定的补强作用。氟化钙和炭黑对抗撕裂性能的作用比较显著，相对于不加填料的氟橡胶体系，撕裂强度都有了明显的提高；而硫酸钡的变化不大。从表2还可知，填料的加入，尤其是炭黑大幅度提高了硫化胶的抗变形能力，特别是含炭黑的硫化胶，其100%定伸应力和硬度明显增加；而含硫酸钡的提高幅度不大。添加炭黑的胶料具有较低的压缩永久变形。这对于26型氟橡胶在密封件方面的应用有利，所以炭黑填充的硫化胶在这方面的应用占有很大优势。

综上所述，30份氟化钙和炭黑对26型氟橡胶力学性能的改善是较为明显的；特别是炭黑填充的氟橡胶，综合性能最佳。

3、结语

填料粒径、形态、表面活性等因素对氟橡胶力学性能及加工性能具有决定性影响作用。氟化钙对26型氟橡胶的补强作用最为明显，但它的使用会让氟橡胶的压缩永久变形性能变差。炭黑N990对26型氟橡胶的补强效果没有氟化钙好，但它有助于提高压缩永久变形性能，综合性能也在3种填料中最佳。

参考文献

[1]陈青，魏伯荣等.氟橡胶的改性研究进展[J].特种橡胶制品，2009，25（2）：57～61.

氟化工工艺流程篇5

关键词 ：含氟废水；处理工艺；研究进展；化学混凝沉淀法

中图分类号：O652.61；文献标识码：A ；文章编号：

1 氟元素污染

氟是人体必需的微量元素之一，适量的氟有益于人力健康，但是含量过低或过多都会危害健康，特别是过多会引起氟中毒。人们日常饮用水含氟量一般控制在0.4～0.6mg/L，长期饮用氟离子浓度大于1mg/L水对人体不利，严重的会引起氟斑牙与氟骨症以及其他一些疾病，甚至会诱发肿瘤的发生，严重威胁人类健康。

现代工业的发展的同时，排放了大量的高浓度含氟工业废水，这些废水一般含有氟离子(F-)形态的氟。而很多企业尚无完善的处理设施来对这些废水加以处理，排放的废水中氟含量超过国家排放标准，氟离子浓度应超过了10mg/L，严重地污染着人类赖以生存的环境的同时给人类的健康造成很多威胁。因此，高浓度含氟废水处理研究成为了当前环保及卫生领域重要的研究课题。

2 含氟废水处理的基本工艺研究

当前，国内外高浓度含氟废水的处理方法有数种，常见的有吸附法和沉淀法两种。其中沉淀法主要应用于工业含氟废水的处理，吸附法主要用于饮用水的处理。另外还有冷冻法、离子交换法、超滤除氟法、电凝聚法、电渗析、反渗透技术等方法。

2.1沉淀法

沉淀法是高浓度含氟废水处理应用较为广泛的方法之一，是通过加药剂或其它药物形成氟化物沉淀或絮凝沉淀，通过固体的分离达到去除的目的，药剂、反应条件和固液分离的效果决定了沉淀法的处理效率。

2.1.1 化学沉淀法

化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理，采用较多的是钙盐沉淀法，即石灰沉淀法，通过向废水中投加钙盐等化学药品，使钙离子与氟离子反应生成CaF2沉淀，来实现除去使废水中的F-的目的。该工艺简单方便，费用低，但是存在一些不足。处理后的废水中氟含量达15mg/L后，再加石灰水，很难形成沉淀物，因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理或预处理，很难达到国标一级标准。另外，产生的CaF2的沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的表面，因此不能被充分利用，造成浪费。

近年来，一些专业人士对工艺进行了大量的研究，在加钙盐的基础上，加上铝盐、镁盐、磷酸盐等，除氟效果增加的同时提高了利用率。在加石灰的基础上加入镁盐，通过石灰与含镁盐的水溶液作用，生成氢氧化镁沉淀实现对氟化物的吸附。在废水中加入硫酸铝、明矾等铝盐，与碳酸盐反应生成氢氧化铝，在混凝过程中氢氧化铝与氟离子发生反应生产氟铝络合物，生产的氟铝络合物被氢氧化铝矾花吸附而产生沉淀。另外，可以在水中加入氯化钙、复合铁盐作混凝剂和高分子PAM作絮凝剂，在不增加现有设备处理设备的基础上，提高了废水处理效果。

2.1.2 混凝沉淀法

混凝沉淀法是通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂，在水中形成带正电的胶粒，胶粒能够吸附水中的F-而相互并聚为絮状物沉淀，以达到除氟的目的。混凝沉淀法一般只适用于低氟的废水处理，一般通过与中和沉淀法配合使用，实现对高氟废水的处理。由于除氟效果受搅拌条件、沉降时间等因素的影响，因此出水水质会不够稳定。

铁盐类混凝剂一般需要配合Ca(OH)2使用，才能实现高效率，并且处理后的废水需要用酸中和后才能排放，因此工艺比较复杂。铝盐除氟法是在水中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-，效果不错。由于药剂投加量少、成本低，并且一次处理后出水即可达到国家排放标准，因此铝盐混凝沉降法在工业废水处理中应用较为广泛。

2.2 吸附法

吸附法是将装有活性氧化铝、聚合铝盐、褐煤吸附剂、功能纤维吸附剂、活性炭等吸附剂的设备放入工业废水中，使氟离子通过与固体介质进行特殊或常规的离子交换或者化学反应，最终吸附在吸附剂上而被除去，吸附剂还可通过再生恢复交换能力。为了保证处理效果，废水的pH值不宜过高，一般控制在5左右，另外吸附剂的吸附温要加以控制，不能太高。该方法一般用于低浓度含氟废水的处理，效果十分显著。由于成本较低，而且除氟效果较好，是含氟废水处理的重要方法。

2.3 其他方法

除了上述两种比较常用的方法外，还有一些方法虽然没有被普遍应用，但是已经成为行业人士研究的对象，在一些特种含氟废水处理中取得较好的效果。其中包括离子交换法、电渗析、反渗透膜法等方法。反渗透技术借助比渗透压更高的压力，使高氟水中的水分子改变自然渗透方向，通过反渗透膜被分离出来，先主要应用于海水淡化和超纯水制造工艺中。当前使用的反渗透膜主要有低压复合膜、海水膜和醋酸纤维素膜等。电渗析法是外加直流电场，利用离子交换膜的选择透过性，使水中的离子能够定向迁移。离子交换法是使用离子交换树脂或离子交换纤维实现除氟离子的一种方法。离子交换树脂需要用铝盐进行预处理和再生，因此费用会比较高。与离子交换树脂相比，离子交换纤维耗资小，而且比表面积较大，吸附能力强，交换速度及再生速度快，并且处理后不会给水体带来任何污染，反而具有清洁作用，是一种理想的深度去除水中氟离子的方法。

3 化学混凝沉淀法废水处理试验研究

3.1 研究机理

化学沉淀法就是利用离子与氟离子结合生成难溶于水的CaF2 沉淀，等沉淀后以固液分离手段将F-从废水中去除。化学方程式如下：

Ca2++2F-=CaF2

如果在废水中同时加如钙盐和磷酸盐，能够形成更难溶于水的含氟化合物，是水中F-的残留量更低，提高了除氟效果。化学方程式如下：

F-+5 Ca2++3P043－ = Ca5(PO4)4F

混凝沉淀法通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂，在配加Ca(OH)2，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花，去除废水中的F-。如加入铝盐，Al3+与F-形成AlFx(3-X)＋，夹杂在Al(OH)3中被沉淀下来。

3.2 试验流程与方法介绍

取定量废水水样，首先在水中加入一定量的CaCl2作为沉淀剂，等沉淀物沉淀5分钟后再加入适量的AlCl3和Ca(OH)2作为混凝剂，另加六偏磷酸钠作为助凝剂对其进行处理，再等沉淀5分钟后将水排放。尽量多做几次，每个试验完毕后，采用电极法测定每次试验后的氟离子的浓度。

化学混凝沉淀法将化学沉淀和混凝沉淀结合起来使用，能够解决一些常用方法处理以后存在的水质不稳定，药剂使用量过多，或存在二次污染等问题。试验结果表明，利用化学混凝沉淀法处理含氟工业废水，设备和工艺简单，运行费用低，除氟效果好，是一种比较理想的含氟废水的处理方法。

4 结论

目前使用较多的方法主要是化学沉淀法、絮凝沉淀法和吸附法。化学沉淀法一般用于处理高浓度含氟废水，由于操作简单，低成本效果好，因此使用较为广泛。与化学沉淀法相反，混凝沉降法一般只适用于含氟较低的废水处理，高浓度含氟废水首先要经过化学沉淀法经过一级处理，然后采用混凝沉降法进行再次去氟。吸附法主要适用于水量较小的饮用水的深度处理，相对来说处理费用高，而且操作比较繁琐。当然，其它的一些方法各有各的使用领域和优势。

总之，含氟废水处理过程中，在选择处理方法时要了解实际情况，根据水质情况和要求达到的标准而定，尤其要重视以废治废和综合利用。因此，在含氟废水的处理中要遵循资源化与无害化相结合的原则，以获得较好的经济效益。

参考文献：

[1] 张玲,薛学佳,周任明.含氟废水处理的最新研究进展[J].化工时刊,2004,18(12),23-25.

[2] 彭天杰等.工业污染治理技术手册仁[M].成都:四川科学技术出版社,1985,1-19.

[3] 哀劲松,张在利.含氟废水的混凝沉淀处理[J].污染防治技术.1999,12(4),35-36.

氟化工工艺流程篇6

关键词：含氟废水处理 石灰沉淀法 装置改进

中图分类号：X3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0134-01

1 含氟废水处理方法

由于含氟工业废水中的成分复杂，不同的行业其工业废水中的成分不同，使用的工艺方法也有所不同，因此，含氟废水的处理方法有很多种，但最为常见的是沉淀法和吸附法。另外还有反渗透法、冷冻法、活性炭除氟法、离子交换树脂法等多种方法，但因其投资成本较高，除氟率低，推广的范围也一直比较小。

吸附法是利用氟吸附剂通过将吸附剂中的离子或基团与废水中的氟进行交换，将废水中的氟留在吸附剂内，从而达到废水除氟目的的方法，但由于这种方法的原理是以接触法作为基础的表面反应，不能用于含氟较高的废水处理，因此一般只处理含氟较低的废水或者作为经过预处理废水的后处理工序。

对较高浓度的含氟废水进行处理时，通常使用沉淀法，沉淀法有化学沉淀法和絮凝沉淀法两种。

化学沉淀法包括石灰沉淀法和电石渣沉淀法，石灰沉淀法是利用石灰中的Ca2+与含氟废水中的F-进行化学反应，生成难溶于水的CaF2，经过沉淀，从而将废水中的氟除掉；电石渣沉淀法即是以电石渣代替石灰来进行中和反应，其工艺原理与石灰沉淀法一致，但应用的效果要优于石灰沉淀法。

絮凝沉淀法是通过往废水中添加混凝剂，利用水中溶解的一些阳离子与F-进行化学反应，从而生成难溶有水的沉淀物，使用的混凝剂一般有无机混凝剂和有机混凝剂两种，无机混凝剂主要为明矾、聚铁之类的盐类，有机混凝剂有聚丙烯酰胺（PAM）和天然的高分子化合物类。絮凝沉淀的方法投资小、工艺简单、操作便捷，但也存在着除氟效果不稳定、产生的废渣难以处理等问题。

2 含氟废水处理装置中存在的问题

在进行含氟废水处理时，废水处理站通常使用的都是石灰沉淀法，以往的含氟废水处理装置一般有中和池和污泥沉淀池。

工业废水在进入中和池之后，通过往中和池中添加石灰乳、明矾等使其与废水中的氟进行中和反应，产生沉淀后，沉淀物被排入污泥沉淀池，处理后的废水则进入整个废水处理系统中的其它装置中进行废水成分的处理，在这一过程中，含氟废水处理的原理为：

但是在这一处理过程中，由于石灰乳易分层，且在中和池中停留的时间较短，与废水中的氟反应效果不佳，且如果含氟水中溶有碳酸钠、氢氧化钠等物质时会使废水中存在强电解质，使CaF2的溶解度增加，直接投加石灰乳除氟的实际效果与预想中的效果相差较大，出水常常达不到排放标准。

另外，这种化学沉淀法还会造成二次污染，增加了废水处理的成本，不利于企业工厂的持续发展，因此，需要对这种装置进行改进优化，以使其能够发挥更好的作用。

3 含氟废水处理装置改进的措施和效果

针对传统的含氟废水处理装置中存在的问题，在对其进行改进时，可以分别从处理方法和处理装置上着手。

3.1 处理方法改进

在对含氟废水的处理装置进行改进时，可以用电石渣或者熟石灰浆水来代替石灰乳，二者的主要成分都是Ca（OH）2，且电石渣是生产聚氯乙烯、聚乙烯醇等产品时排出的废渣，使用其能够实现资源的回收利用，以废治废，降低废水处理的成本，具有经济和环境的双重效益。

以HCl含量较高的酸性废水为例，其化学反应机理为：

在这一化学反应中，由于CaCl2是可溶于水的钙盐，基于同离子效应，就会降低CaF2的溶解度，更有利于沉淀物的析出。同时，改进的装置将化学沉淀和絮凝沉淀结合起来使用，通过往废水中添加聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），使其能够较好地解决化学沉淀中CaF2沉淀慢的问题，加快沉淀的速度，使废水处理的效果更好。

3.2 处理装置改进

在改进之后，含氟废水的处理装置包括有格栅井、调节池、耐腐蚀泵、第一反应池、第一沉淀池、第二反应池、第二沉淀池、污泥池和自动板框压滤机（使用熟石灰浆水时还须有相应的溶解池和混合池）几个部分。

工业废水通过格栅井进入调节池中，由耐腐蚀泵将其抽入到装有在线pH计和搅拌器以及电石渣填料的混合池中（可以通过pH计对溶解池进行控制，将适量的熟石灰浆水投入混合池中），用机械搅拌中和，并投入无机高分子的PAC进行絮凝沉淀，接着废水进入第一反应池，往池中投入PAM加快沉淀速度，废水流入第一沉淀池中进行沉淀，污泥排入污泥池中，废水进入第二反应池，往池中同时投入PAC和PAM，使其进一步的反应、沉淀后进入第二沉淀池，污泥排入污泥池，出水部分回到调节池中，其余排出。

3.3 应用效果

在对含氟废水处理装置进行改进后，对其进行了多次试验，将其多次出水的结果进行了对比分析，其出水的pH值稳定，且每次都达到了相应的排放标准，装置的处理能力也有了很大的提高，含氟废水的CODcr由处理前的300～800 mg/L降到了100 mg/L以下，含氟量由3000～5000 mg/L降到了10 mg/L以下，除氟效果显著。

4 结论

改进后的含氟废水处理装置在应用到实践中收到了与预期相差不大的效果，它不仅能大幅度地提高除氟的效率，同时还能节约了大量的工业水，对周边的环境也有着良好的改善作用。但在实际的应用中，各废水处理站应结合自身的情况，从实际出发，对本站的含氟废水处理装置进行有针对性和目的性的改进，使其符合企业工厂的具体情况，从而更好地提高废水处理的能力，促进企业工厂的良好健康发展，进而推动环境和社会经济的可持续发展。

参考文献

[1]雷绍民，郭振华.氟污染的危害及含氟废水处理技术研究发展[J].金属矿山，2012（4）.

[2]姜华，苏国栋.含氟废水的处理[J].化工生产与技术，2012（6）.

氟化工工艺流程篇7

目前国内外关于吡虫隆合成的报道较少，张月亮报道以2-氯-5-氨基苯酚为起始原料，三步合成全采用带压反应， 存在一定的安全隐患，醚化反应时间需要12 h， 且粗品收率只有52%～62%，成本高，不适合工业化生产。本文主要通过以下路线优化了合成工艺： 以2-氯-5-氨基苯酚（2）为起始原料，DMF 为溶剂，在碳酸钾和相转移催化剂四丁基氯化铵作用下， 和三氟甲基吡啶（3）进行醚化反应制得醚化物（4）；另以甲苯为溶剂，2，6-二氟苯甲酰胺（5）和草酰氯（6）缩合得到异氰酸酯（7）；最后，醚化物（4）和异氰酸酯（7）在三乙烯二胺催化下加成反应得到吡虫隆（1）。合成路线图如图1 所示。新工艺有以下几个优点：①醚化反应采用了相转移催化剂，加成反应增加了叔胺类催化剂，提高了反应速率，缩短了醚化反应时间；②新工艺总收率达到90%以上；③反应条件温和，不需要加压，对设备要求低，操作简便，适合国内工业化生产。

1 实验部分

1.1 实验仪器及设备

熔点仪：YRT-3 熔点仪（天大天发科技有限公司）；液相：Agilent1200series。

1.2 实验过程

1.2.1 醚化物的制备

向1000mL 干燥的四口瓶中投入2-氯-5-氨基苯酚60.9g（0.42mol）、2，3-二氯-5-三氟甲基吡啶99.0g（0.46mol）、70g 碳酸钾（0.5mol）、0.4g四丁基氯化铵和250gDMF。搅拌加热至100℃，在95℃～105℃保温反应3h。保温反应结束后降温至0℃，加入200mL水，析出灰色固体，抽滤，鼓风干燥得干品132.4g，收率97.3%，熔点：79.2℃～81.0℃。

1.2.2 异氰酸酯的制备

向500mL 四口瓶中投入2，6-二氟苯甲酰胺81.5g（0.52mol）和甲苯150mL，搅拌下滴加草酰氯139.6 g（1.1mol），滴加温度10℃～20℃，滴加完毕缓慢升温至回流，保温反应6h，减压蒸出甲苯和过量草酰氯，得淡黄色液体，直接用于下步合成。

1.2.3 吡虫隆的制备

向500mL烧杯中投入132.0g 醚化物（0.41mol），1.2g 三乙烯二胺（TEDA），加入280mL 甲苯搅拌溶解，转移至滴液漏斗中，滴加至上一步异氰酸酯甲苯反应液中，滴加温度控制在25℃～35℃，滴加时间1.5～2.0h，滴加完毕，回流反应4h。抽滤，滤饼用20mL甲苯漂洗，抽干，干燥6h 得白色结晶192.6g。收率：92.8%， 熔点：218.1℃～219.5℃， 含量为99.3%。

氟化工工艺流程篇8

[关键词]氟化物；检测方法；控制措施

中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0282-01

引言

目前，周围环境中的氟污染物的主要来源为工业生产和燃煤过程中含氟“三废”的排放。此外，环境中另一个氟化物的污染主要来源是地质元素的异常。环境污染物中的氟化物可导致人、畜、植物等大范围的中毒，造成严重的经济损失，同时环境中氟化物含量过高时容易引起地方性疾病，加强氟化物的检测以进行合理的总量控制。

1 氟化物的概念

氟化物是卤族元素氟所形成的各种化合物。氟与其他卤族元素性质相似，一般情况下形成单负阴离子（氟离子F）。另外，氟离子能够与除氦、氖、氩等惰性元素以外的其他所有元素生成二元化合物。氟元素既可以生成可致命的毒素沙林又可以生成特效药品伊氟维纶，既可以是难溶于水的氟化钙又可以生成具有强反应性的四氟化硫。氟不同于其他卤族元素，能够和锂、碱土金属以及镧系元素形成水难溶物，氢氟酸是氟化氢的水溶液，是一种具有较强的还原性的弱酸。

2 氟化物的检测方法

2.1 比色法

比色法的基本原理是待测样品与氟试剂及硝酸镧反应，生成蓝色三元络合物，而颜色的深浅与氟离子的浓度成正比，通过在580nm处测定蓝色络合物的吸光度，达到定量的目的。比色法有对茜素锆比色法和氟离子选择电极法。测定水中氟化物的准确度和精密度进行比较研究，结果证明两种方法各有优势，而使用茜素锆法是测定低浓度样品的更为简便、经济的方法。同时，在测定氟化物的诸多方法中氟试剂比色法是最易普及的方法。

2.2 离子选择电极法

离子选择电极法原理是氟离子选择电极的氟化镧单晶膜对氟离子产生选择性的对数响应，在被测试液中的氟电极和饱和甘汞电极，电位差会因为溶液中氟离子活度的变化而变化，电位变化的规律符合能斯特方程。氟离子选择电极法因选择性能好而得到广泛的应用，在测定氟离子时是最常用到的方法。

2.3 光度法

地表水、地下水和工业废水中氟化物多用此方法测定。本方法的原理在于当乙酸盐溶液的pH值在4.0左右时水中氟离子与氟试剂及硝酸镧反应生成蓝色络合物，而该络合物在波长为620nm时的吸光度与水中氟离子浓度成正比。试验研究得出该方法的检出限为0.02mg/L，而测定下限为0.08mg/L。该方法的优点在于适合于检测低氟含量的水样品，缺点在于检测过程时间较长，步骤繁琐。

2.4 离子色谱法

环境监测过程中，离子色谱法是测定阴离子是应用最为普遍且较为准确的方法，是在离子交换树脂柱后面安装改进的电导检测器，然后利用检测器连续检测色谱分离后过柱离子电导率的方法。利用所测电导率在一定浓度条件下与待测氟离子的浓度成正比，通过待测氟离子的保留时间作定性检测，而通过峰高或者峰面积大小对待测氟离子的样品进行定量分析。近年来科技和检测手段的发展，促使离子色谱法在多个领域开展，而环境监测过程中对离子色谱仪的应用更为广泛，不仅要测定水中氟化物的含量，还需要测定大气、土壤等环境样品中的氟化物。离子色谱法在测定清洁地表水中氟元素时，比其它方法具有较高的灵敏度，同时测定速度较快，目前分析中较为广泛使用。离子色谱仪的构成相对复杂，主要由淋洗液、高压泵、进样阀、保护柱/分离柱、抑制器、电导池和数据处理系统等部位组成，离子色谱的检测器常见的有3种，分别是电导检测器、安培检测器、光学检测器。而抑制器在离子色谱中主要起到2个作用。第一它对淋洗液的背景电导具有很好的降低作用，第二是增加被测离子的电导值，改善信噪比。离子色谱法不仅可以测定待测样品中的单一元素，可以同时测定样品溶液中多种阴离子，同时可以利用自动进样器和软件实现自动化操作，分析完成后可进行自动报告打印，大大提高了工作效率。离子色谱虽然在环境样品阴离子测定过程中作用巨大，但仪器本身比较贵，并且日常维护以及配件费用也很高，同时在检测悬浮物较多、污染样品需要经过前处理才可测定，且前处理方式一般较复杂。

2.5 液相色谱法

使用ODS柱，流动相为甲醇-水，检测波长为566nm，线性范围0.050-1.0mg/L，检测限为0.001mg/L，相对标准偏差为1.9%-2.7%，回收率为97%-98%，该方法适用于矿泉水和食盐样品的测定。采用离子交换柱的反相高效液相色谱法，使用等梯度洗脱、恒温40℃直接M样、间接紫外检测。该方法的前处理无需除去阳离子，且流动相可循环使用。同时采用反相柱分离，保留时间长，可提高柱效和选择性，改善固定相或流动相的配比，提供更多的优化参数。该方法的线性范围为0-500mg/L，进样量为25μL时，最低检出限为0.1mg/L。

2.6 气相色谱法

建立用顶空气相色谱法测定玉米氟含量的方法，其原理是将玉米样品经前处理后置于顶空瓶中，其中的氟在酸性条件下与硅烷化试剂二甲基氯硅烷反应，可以生成挥发性的二甲基氟硅烷，当气、液两相达到热力学平衡时，抽取一定量的液上气体进行气相色谱分析，以峰面积定量，调整保留时间定性。其最低检出限为0.05mg/ml，相对标准偏差为3.08%，平均回收率为98.6%。这种方法具有高灵敏度、高精密度且良好准确度，通过对样品中氟含量的测定，可以为对地方性氟中毒的预防提供科学支持。

3 氟化物总量控制措施

针对氟化物环境质量超标现象严重的企业，钢铁行业主要是针对炼铁厂现有烧结机全部安装烟气脱硫除氟设备，并采用半干法除氟净化工艺新技术，提高除氟能效，电解铝行业生产与废气处理工艺已较为先进，从工艺上控制氟化物排放效果甚微，因此建议对电解铝生产的规模进行一定的限制，若要扩大，建议向郊区转移，降低对人民群众的身体危害；管理，铁矿要求使用低氟的西矿，实施总量控制为核心的大气氟化物排放许可证制度，强化环境监督管理，控制允许排氟量。

4 结语

环境样品中的氟化物一般较为复杂，在测定过程中一定要根据样品的性质选择合适的分析方法，在检测过程中严格按照方法操作步骤进行。因为不同的方法检测对样品的结果会有影响，另外，对仪器准确的操作也会影响样品的检测结果。因此，在环境样品氟化物的检测过程中要严格按照方法操作，才能准确的测定出污染物氟化物的含量，为环境监测提供可靠的数据。

参考文献

[1] 赵正华，蒋丹萍.污水中氟化物的两种检测方法比较[J].化学工程师，2015，（11）：26-27+29.

氟化工工艺流程篇9

【关键词】欢西油田 稠油疏导 引流 复合吞吐

1 前言

欢西油田已进入开发中后期，其中吞吐轮次高，油汽比低，地层孔隙堵塞，流体渗流能力差等主要矛盾逐步凸显出来。为解决上述问题决定研究稠油疏导引流增产技术，研究出 “先解堵后助排”的配套处理工艺，有效解决注汽伤害，实现地层孔隙的疏通，提高蒸汽有效率，恢复油井产能。

2 主要研究内容

2.1 优选氟硼酸解堵剂

氟硼酸（HBF4）是一种缓速酸，水解反应生成HF，反应速度低于常规土酸，因而酸液能够有效的进入地层深部，实现油层深部解堵。同时，氟硼酸具有稳定粘土和地层微粒的作用，反应出的 HF对粘土矿物进行破坏，降低了粘土的阳离子交换能力，粘土中的铝被硼所代替，形成一层不溶的硼硅酸盐的覆盖物，连接微粒与岩石骨架，稳定地层中的粘土和细粒（防水敏产生）。

2.1.1 水解反应速度研究

氟硼酸的水解是一个多级反应，氟硼酸与地层中的粘土反应产生HF，产生HF再与粘土反应解除地层堵塞。反应方程式如下：

HBF4+H2O=HBF3OH+HF（慢）

HBF3OH+H2O=HBF2（OH）2+HF

（快）

HBF2（OH）2+H2O=HBF（OH）3+HF

（快）

HBF（OH）3+H2O=HB（OH）4+HF

（快）

由于氟硼酸水解速度的缓慢，溶液达到平衡时HF浓度远小于土酸浓度，与地层矿物的反应速度也远小于土酸，因此氟硼酸的酸化深度得到有效增加，解除油层酸溶性伤害。

2.1.2 流动模拟实验

经HBF4处理岩心的K/Ko与Q的关系

从上述实验结果可以看出，经HBF4酸化处理后的岩芯，通过不同流量的盐水测试，随着流量的增加，渗透率比值上升，岩芯渗透率并没有明显下降，实验证明HBF4具有稳定粘土微粒移动的作用。

2.2 油层助排剂研究

对所收集的表面活性剂（石油磺酸盐、两性表面活性剂、烷基芳基磺酸盐、木质磺酸盐、双离子表面活性剂、氟表面活性剂、非离子表面活性剂）共7种进行了界面张力实验，界面张力取稳定值，实验结果发现任何单一表面活性剂与原油的界面张力都降低不到10-3mN/m数量级。而将两种表面活性剂按不同质量比进行复配，用产出水配溶液，复配表面活性剂质量浓度3.0 g/kg，经过反复实验、优化，最终确定烷基芳基磺酸盐与非离子表面活性剂进行复配的表面活性物质，质量比1：2，浓度0.2%～0.3%，界面张力可以降低到2.6×10-3mN/m 2.3 岩心模拟评价实验2.3.1 蒸汽吞吐实验

按流程图组装流程，试压25 MPa，将准备好的油、水、助剂装入各自样品容器，温度加至80℃；然后注入蒸汽，向岩心注入驱替流体，使岩心内的压力保持稳定；随后焖井24 h，待生产；将回压阀门设置到预定的生产压力，在设定的压差下进行生产，直至达到吞吐周期结束。重复上述步骤，完成下一个吞吐周期，直至达到预期效果为止。

2.3.2 评价实验

岩芯模拟吞吐实验：在模拟油藏压力4MPa、温度80℃的条件下，首先进行水蒸汽吞吐2轮，再依次注入解堵剂、粘土稳定剂、助排剂再进行蒸汽吞吐2轮。

从岩心模拟实验数据明显看出，蒸汽吞吐效果得到明显改善，周期采油量、回采水率明显上升，采注比、油汽比有效改善，注入压力下降1.3MPa，有效提高了蒸汽使用率。

3 现场应用情况及效果

2010-2011年，在欢西油田现场试验8井次，有效率87.5%，总投入资金56万元，增油1868.6吨，单井增油233.6吨，吨油成本300元。

4 技术创新点

创新应用氟硼酸解堵技术，有效解除地层酸溶性伤害，稳定地层中粘土与微粒；优选粘土稳定剂，形成隔离，实现了解堵与助排相结合的施工工艺；通过实验复配优选高效的表面活性剂，耐温性能、助排与降粘效果良好；优化施工工艺，研究出“先解堵后助排”的配套处理工艺。

5 结论

氟硼酸体系具有稳定粘土和地层微粒的作用，防止水敏、速敏产生，保护地层；该技术能够降低注汽压力，提高注汽质量，改善油井周期生产状况，提高油汽比，现场应用潜力巨大；该技术在现场的成功应用打破了人们认为只能用酸进行解堵的观念，解决近井地带和油层深部污染实施既实现了降压解堵增注又达到驱油的双重目的。

参考文献

[1] 秦伟.氟硼酸解堵技术在沈阳油田的应用[J].石油地质与工程，2011，（S1），p69-70

[2] 刘晓娟，李宪文.油气藏增产新技术[J].石油工业出版社

氟化工工艺流程篇10

关键词：城市视觉导识设计；表面处理；氟碳漆

1城市视觉导识设计应用特征

城市视觉导识设计又称都市环境设计，是“城市视觉导识设计是一种关注城市规划布局、城市面貌、城镇功能，并且尤其关注城市公共空间的一门学科”。通过对物质空间及景观标志的处理，创造一种物质环境，既能使居民感到愉快，又能激励其社区精神，并且能够带来整个城市范围内的良性发展。城市视觉导识设计不仅是一个流动的引导体，同时也是一个区域与方位的坐标体，它存在于现代城市的各个主要节点之上，广布于道路及街市，其触觉深入到城市生活的每一个角落。[1]“导识”是一个动态与静态相结合的概念，是一个从静态到动态的引导过程，是城市最为鲜明的信息传递形式，是二维平面信息展示和三维空间表现的高度符号化的产物。[2]

从导识的内核分析，可分为两大层次：其一为导向识别层，另一个为标识功能层。“导向识别层”具体包括：1）城市整体规划与区域规划的导向识别体系；2）赋有一定意义的符号化图形与文字；3）各种空间环境的相互借用；4）导识色彩与环境色彩的对比关系；5）在不同运动速度和距离环境条件下的导识信息传递；6）导识制作环境与人文景观环境；7）视觉导识信息的心理分析；8）麦克儿逊和莫雷相消试验和相长试验对导识设计的指导等。“标识功能层”具体包括：1）形象识别标识；2）店面招牌及独立形象宣传板；3）警示性标识；4）行业标识；5）展场固定标识；6）社会服务图形形象；7）残障标识；8）公共交通及公共场所标识等。这两大层次都需要一定的材料技术和表面技术来支撑，反映到应用上的是多样的色彩和需要在户外各种气候条件下存在，氟碳漆的一特性是能满足这一要求的。[3]

城市视觉导识设计建立在城市社会学的体系之中，同时它又是拥有物理学和城市规划意义的城市建设工程，它反映出的物理学特征有质量、速度、运动、时间等内容，[4]从事这项工作的设计师不仅应具备较强的艺术设计能力，还应是对其他学科均有了解的设计师，特别是导识牌表面技术处等问题就显得十分重要。它的终极目的是在人们接受到视觉图形享受后获得功能上的服务，让人们看到一个导识点就如同欣赏一件艺术性极强的雕塑或壁画作品的同时，又得到现代城市综合信息服务。让视觉导识设计成为和谐城市的物质条件，其艺术设计的文脉理念又构成视觉表现的精神特征。

2氟碳漆的优越性能特性与导识设计制作要求的融合

城市视觉导识设计需要运用的材料和工艺方法可以说囊括了现在户外与室内一切可用材料和先进的工艺方法。表现在版面设计主要用图形或文字，或者两者相结合的平面设计形式，对图形、文字等设计元素的要求有别于通常的平面设计表现方法，[5]它更加注重用简洁鲜明的图文符号在最短时间内，在最大受众面传递最为明确的信息，同时对信息内容在设计表现上又有细致的分类。由于城市视觉导识设计的成形材料多种多样，这就是说表面处理材料应满足这样的要求，氟碳漆的优越性能特性能很好满足这一点。主要氟碳漆有以下特性；

（1）优良的防腐蚀性能；这主要是指氟碳漆有良好的化学惰性、漆膜能耐酸、碱、盐等化学物质，能为导识基材提供保护屏障，而且氟碳漆坚韧并表面硬度高、耐冲击、抗屈曲、耐磨性好。

（2）氟碳漆的免维护、自清洁也是城市视觉导识所特需要求，城市视觉导识有很多定位在高空和人不易到达的地方，维护和清洁―直是导识制作工艺程序的重要部分。氟碳涂层有极低的表面能、表面灰尘可通过雨水自洁，极好的疏水性（最大吸水率小于5%）且斥油、极小的摩擦系数（0.15～0.17 ），不会粘尘结垢，防污性好。

（3）强附着性；氟碳漆能在铜、不锈钢等金属、聚脂、聚氨脂、氯乙烯等塑料、水泥、复合材料等表面都具有其优良的附着力，基本显示出宜附于任何材料的特性。高装饰性――在60 度光泽计中，能达到80% 以上的高光泽。氟碳漆这一性能可以说为城市视觉导识设计师提供了广阔的设计创意空间和多种多样的材料运用的可能，在城市视觉导识设计艺术表现力上起到了技术保障的作用。

（4）同时氟碳漆还有超长耐候性，在氟碳漆涂层中含有大量的F―C键，决定了其超强的稳定性，不粉化、不褪色，使用寿命长达20年，具有比任何其他类涂料更为优异的使用性能。优异的施工性―双组分包装、贮存期长、施工方便。我们知道一组视觉导识系统一般都要用五到十年，长的达几十年，氟碳漆的超长耐候性特征是普通漆所不能做到的。

从上四点氟碳漆特性我们看到对于城市视觉导识工程施工，在城市视觉导识设计务实工作中氟碳漆是重要的选择取向。

3结语

现代的城市环境是一个人口高度密集，信息传递迅速，提倡人文关怀，推崇与自然相和谐的城市。这类城市的特性表现在行为流与物质流高度发达，人的思想也异常活跃，人的生活节奏较历史的任何时期都快，这种状况主要集中在人群流、物质流、思想行为流、信息流上。故而，在此环境下“城市视觉导识设计”的工程施工应尽一切可能来满足这一需求，[6]要从工程细微之处来入手，视觉导识的表面处理正是这细微的重要环节，杜邦公司的“特氟隆涂层”氟碳漆1938年就诞生到现在，可以说用科技手段将城市视觉导识设计推向了一个新的高度，使城市视觉导识设计结合现代科技成果来服务于人的城市生活。

存在于城市中的“城市视觉导识设计”所要做的课题就是运用文字、图形、形象符号、语言形态、色彩灯光等手段来实现公共视觉服务设计，有责任对生活在城市中的人们提供方向、地标识别、区域位置识别、人文关怀提示、社会警示、社会公共信息传递、人的行为帮助等内容。[7]是艺术设计与城市技术服务的综合体，是在充分了解人在城市生活与工作需求的前提下，而从事的城市建设活动，其目的是更好地服务社会，对人在城市中的一切活动提供服务与帮助的视觉设计。城市视觉导识设计不仅仅停留在导向和识别的内涵上，更成为一个城市的公共信息服务平台，使之成为现代城市建设中的一个重要节点。应与周围的自然环境相融合，应与人的心理相融合，应与现代科技相同步。

参考文献：

[1] 王建国.21世纪初中国建筑和城市设计发展战略研究[J].建筑学报，2005.

[2] 胡毅.人文视角下的城市设计评价研究[D].合肥工业大学，2010.

[3] 朱克炎，马会军.谈城市规划设计与建筑设计的关系[J].黑龙江科技信息，2009.

[4] 王伟光.文脉对城市环境艺术设计渗透作用的研究[J].中国轻工教育，2008.

[5] 罗杰・特兰西克.寻找失落的空间：城市设计的理论[M].中国建筑工业出版社，2008.

[6] 刘宛.城市设计理论思潮初探（之一）城市设计――社会秩序的重整[J].国外城市规划，2004.