四、氟化锂工艺流程

1、氟化锂反应原理

1）反应方程式碳酸锂和二氧化碳合成碳酸氢锂Li₂CO₃+CO₂+H₂O=2LiHCO₃碳酸氢锂和氟化氢合成氟化锂LiHCO₃+HF=LiF+CO₂+H₂O碳酸锂一次反应效率 81.2%，无副反应发生，过量碳酸锂循环使用。

2）生产制度及操作参数氟化锂每年生产 330 天，共 16 条生产线（16 个合成釜，16 个碳化釜，16 个双锥干燥），碳化过滤：6h，合成：4h，离心干燥：批/6h，顺延 6h 开始第二釜碳化，实现 1天 2 批次生产，1 年共 660 批次。操作温度、操作压力及操作时间见下表。

2、氟化锂工艺设备清单

3、氟化锂工艺流程

1）在氟化氢配臵罐中加入适量的脱盐水，将外购的 HF 缓慢通入氟化氢配臵罐中，配臵 50%的氢氟酸，氢氟酸配臵过程产生微量的氢氟酸（G1-1），送二车间废气处理单元；

2）使用自动投料器将 1000 kg 碳酸锂加入碳化釜，再用管道加入 20000kg 脱盐水（初次加入 20000kg 脱盐水，后续加入 19800kg 回用水，新鲜脱盐水 200kg），并进行搅拌，转速为 50 转/min；再通入 585kg 二氧化碳，流量约 60kg/h，进行碳化加压反应；

3）碳化后的反应物经过滤器过滤（S1-1）过滤后，转移至反应釜，向反应釜中滴加 50%氢氟酸约 880kg。过滤下的碳酸锂回用。

4）反应过程生成的二氧化碳经管线输送至二氧化碳压缩机进行压缩加压，加压后的二氧化碳依次进入二氧化碳回收缓冲罐和二氧化碳二级缓冲罐中，通过二氧化碳二级缓冲罐顶部管路进入碳化釜中进行碳化回用。多余的二氧化碳（G1-2）通过缓冲罐罐顶放空线排放至二车间废气处理单元；生成的水回收利用。

5）将氟化锂溶液进行压滤，压力控制在 0.2Mpa，常温，压滤水回收利用；将合成的氟化锂用脱盐水进行洗涤离心，离心水回收利用。

6）将离心后的氟化锂转移至双锥干燥机内进行干燥，温度 120℃，干燥 4h，得到成品氟化锂。干燥过程产生的水等冷凝回收至回收水罐，微量不凝气（G1-3）送废气处理单元。

7）包装在无尘包装车间进行包装操作，整个包装过程采用半自动包装系统：干燥完毕后，氟化锂氮气保护密闭卸料至中间暂存仓，暂存仓设有微负压系统；暂存仓中物料自动控制在自动包装机上进行包装，包装车间设有微负压吸附系统。微量负压废气经布袋除尘后（G1-4）送至二车间废气处理系统排气筒排放。布袋除尘器定期清理，收集物作为产品外售。

4、氟化锂平衡性分析

五、1,3-丙磺酸内酯

1、1,3-丙磺酸内酯反应原理

1）反应方程式：以丙烯醇为起始原料经与 NaHSO3 加成，生成 3-羟基丙磺酸钠，酸化即得 3-羟基丙磺酸，再减压蒸馏，分子内脱水，得 1,3-丙磺酸内酯。

*主反应：

（1）亚硫酸氢钠溶液配臵：本项目亚硫酸氢钠由焦亚硫酸钠溶于水制得。

     Na2S2O5+H2O=2NaHSO3

   焦亚硫酸钠 水 亚硫酸氢钠

（2）丙烯醇与亚硫酸氢钠反应生成 3-羟基丙磺酸钠，丙烯醇转化率约 97%；

CH₂CHCH₂OH+NaHSO₃=OHCH₂CH₂CH₂SO₃Na

丙烯醇  亚硫酸氢钠 3-羟基丙磺酸钠

（3）3-羟基丙磺酸钠经 98%的硫酸酸化，生成 3-羟基丙磺酸，3-羟基丙磺酸钠全部酸化转化；

2OHCH2CH2CH2SO3Na+H2SO4=2OHCH2CH2CH2SO3H+Na2SO43-羟基丙磺酸钠                   硫酸              3-羟基丙磺酸            硫酸钠4）3-羟基丙磺酸经减压蒸馏，分子内脱水生成 1,3-丙磺酸内酯，1,3-丙磺酸内酯生成率约 52.5%。OHCH2CH2CH2SO3H = C3H6SO3 +H2O3-羟基丙磺酸               1,3-丙磺酸内酯   水副反应：项目主要副反应是过量的亚硫酸氢钠和亚硫酸钠、碳酸氢钠等与硫酸反应：
2NaHSO3+H2SO4=Na2SO4+ 2SO2 +2H2O
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2 +H2O2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2（2）生产制度及操作参数每年生产 330 天，共 3 条生产线，1 年生产 440 批次（A 液配制 880 批次）。操作温度、操作压力及操作时间见下表
2、1,3-丙磺酸内酯工艺设备清单
3、1,3-丙磺酸内酯工艺流程
（1）将 615kgNa2S2O5 溶于 2460kg 水中，在常温常压下与水反应生成 NaHSO3 为 A液。（3）取 720kg 丙烯醇常温下溶于 720kg 水中，配成 B 液。（4）在加成釜内加入适量水和一定量的催化剂（双氧水），打开搅拌，同时缓慢滴加 A 液和 B 液，在 60℃下于 4h 左右滴加完成。再将反应温度上升并保持在 30℃，搅拌反应。（5）合成完成后将溶液转入酸化釜，进行硫酸滴加酸化反应，一次酸化完成后升温 90℃，负压浓缩，将水分蒸出，并冷凝后回用。（6）浓缩液降温至 40℃后加入一定量乙醇萃取后，经离心分离后，钠盐委外处理。（7）离心滤液转入浓缩釜进行负压蒸馏至 90℃将萃取剂乙醇蒸出，乙醇经过冷凝二次回用。（8）物料转入反应釜，加入一定量 Na2SO3 和一定量的 NaHCO3 进行 PH 调节进行操作，取出滤渣进行外售处理，滤液进入蒸馏釜负压 100℃蒸馏，得到粗品。（9）粗品进入预处理釜中，加入一定量的氯仿进行二次萃取，上层水自釜排入废水罐中套用，下层为丙烷磺酸内酯和氯仿互溶液。待排出水后，对釜中溶液进行负压蒸馏，温度 70℃，负压，蒸出氯仿回收套用。下部剩余丙烷磺酸内酯粗品进入精制釜中。（10）精制釜温度 130℃负压脱水干燥得到的成品下至成品储存罐中进行灌装外售。氯仿更换说明：因其沸点与物料 PS 的沸点相差很大，故采用负压蒸馏的方法进行分离，损耗的部分进行外购补充；氯仿重复使用后可能存在的微量杂质在每次的负压蒸馏过程中进入产品中，无需更换。4、1,3-丙磺酸内酯平衡性分析