本發(fā)明屬于化工，具體涉及一種制備六氟磷酸鋰的尾氣的連續(xù)分離吸收系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、六氟磷酸鋰(lipf6)作為鋰離子電池電解質(zhì)，主要用于鋰離子動(dòng)力電池、鋰離子儲(chǔ)能電池及其他日用電池，同時(shí)是近中期不可替代的鋰離子電池電解質(zhì)原材料。六氟磷酸鋰(lipf6)是無機(jī)氟化工領(lǐng)域中科技含量較高的品種，具備較高的技術(shù)壁壘。

2、六氟磷酸鋰(lipf6)的生產(chǎn)工藝包括氣-固反應(yīng)法、hf溶劑法、有機(jī)溶劑法和離子交換法，由于氣-固反應(yīng)法及離子交換法所產(chǎn)六氟磷酸鋰純度較低，均處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,未有工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)例；目前已量產(chǎn)的工藝僅有有機(jī)溶劑法及hf溶劑法，其中hf溶劑法由于所產(chǎn)六氟磷酸鋰(lipf6)為固體結(jié)晶易于存儲(chǔ)、純度高，成為目前主流工藝。

3、hf溶劑法生產(chǎn)六氟磷酸鋰(lipf6)，一般包括：五氯化磷(pcl5)與無水氫氟酸(ahf)反應(yīng)制備五氟化磷(pf5)；高純氟化鋰(lif)溶解于無水氫氟酸(ahf)；五氟化磷(pf5)與氟化鋰(lif)在無水氫氟酸(ahf)溶液中反應(yīng)生產(chǎn)六氟磷酸鋰(lipf6)；六氟磷酸鋰(lipf6)自無水氫氟酸(ahf)溶液中間斷結(jié)晶析出；六氟磷酸鋰(lipf6)晶體與無水氫氟酸(ahf)過濾后干燥；干燥后的六氟磷酸鋰(lipf6)晶體篩分包裝；

4、目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的hf溶劑法生產(chǎn)六氟磷酸鋰(lipf6)工藝，在采用五氯化磷(pcl5)與無水氫氟酸(ahf)反應(yīng)制備五氟化磷(pf5)過程中，伴隨大量的hcl生成，其反應(yīng)式如下：

5、5hf+pcl5→pf5+5hcl

6、由于無水hf沸點(diǎn)較低，僅19.5℃，大量hf揮發(fā)與hcl一起進(jìn)入尾氣系統(tǒng)，hf與hcl同屬酸性氣體，性質(zhì)接近，分離困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種制備六氟磷酸鋰的尾氣的連續(xù)分離吸收系統(tǒng)和方法，以實(shí)現(xiàn)制備六氟磷酸鋰的尾氣中hf和hcl的連續(xù)分離與吸收，提高生產(chǎn)效率。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種制備六氟磷酸鋰的尾氣的連續(xù)分離吸收系統(tǒng)，包括：

4、吸收分離塔，用于將所述制備六氟磷酸鋰的尾氣采用選擇性吸收劑進(jìn)行吸收處理，得到含hf的吸收劑和含hcl氣體；

5、hf解吸塔，用于對(duì)所述含hf的吸收劑進(jìn)行汽提處理，得到含hf的氣體和解吸后吸收劑；

6、hf吸收塔，用于將所述含hf的氣體采用水進(jìn)行吸收處理，得到氫氟酸溶液和hf吸收塔尾氣；

7、hcl吸收塔，用于將所述含hcl氣體采用水進(jìn)行吸收處理，得到鹽酸溶液和hcl吸收塔尾氣；

8、尾氣吸收塔，用于將hf吸收塔尾氣和hcl吸收塔尾氣采用水進(jìn)行吸收處理，得到混合酸產(chǎn)品。

9、可選的，所述選擇性吸收劑采用98wt％濃硫酸、99.5wt％環(huán)丁砜或99.5wt％乙醚中的至少一種。

10、可選的，所述制備六氟磷酸鋰的尾氣從吸收分離塔底部進(jìn)入吸收分離塔，與從吸收分離塔頂部進(jìn)入的吸收劑逆流接觸得到含hf的吸收劑和含hcl氣體；

11、優(yōu)選的，所述含hf的吸收劑從吸收分離塔底部經(jīng)過分離塔出料泵進(jìn)入hf解吸塔。

12、可選的，所述含hf的吸收劑從hf解吸塔頂部進(jìn)入hf解吸塔，與從hf解吸塔底部進(jìn)入的氮?dú)饽媪鹘佑|進(jìn)行汽提，得到含hf的氣體和解吸后吸收劑；

13、優(yōu)選的，所述解吸后吸收劑經(jīng)過解吸塔出料泵進(jìn)入吸收分離塔頂部；

14、優(yōu)選的，解吸后吸收劑依次經(jīng)過解吸塔出料泵和吸收劑冷卻器進(jìn)入吸收分離塔頂部。

15、可選的，在hf解吸塔解內(nèi)解吸后的含hf的氣體，自hf解吸塔塔頂排出后送入hf吸收塔底部，與從hf吸收塔的塔頂進(jìn)入hf吸收塔的水逆流接觸吸收后，得到氫氟酸溶液和hf吸收塔尾氣；

16、優(yōu)選的，所述氫氟酸溶液中一部分作為氫氟酸產(chǎn)品輸出，另一部分通過hf吸收塔回流泵返回hf吸收塔中部。

17、可選的，在吸收分離塔生成的含hcl的氣體，自吸收分離塔塔頂排出后送入hcl吸收塔底部，與從hcl吸收塔的塔頂進(jìn)入hcl吸收塔的水逆流接觸吸收后，得到鹽酸溶液和hcl吸收塔尾氣；

18、優(yōu)選的，所述鹽酸溶液中一部分作為鹽酸產(chǎn)品輸出，另一部分通過hcl吸收塔回流泵返回hcl吸收塔中部。

19、可選的，自hf吸收塔排出的hf吸收塔尾氣和hcl吸收塔塔頂排出的hcl吸收塔尾氣混合后進(jìn)入尾氣吸收塔底部，與從尾氣吸收塔底部的塔頂進(jìn)入尾氣吸收塔底部的水逆流接觸吸收后，生成混合酸溶液，塔頂氣體達(dá)標(biāo)放空；

20、優(yōu)選的，所述混合酸溶液中一部分作為混合酸產(chǎn)品輸出，另一部分通過尾氣吸收塔回流泵返回尾氣吸收塔中部。

21、一種制備六氟磷酸鋰的尾氣的連續(xù)分離吸收方法，包括如下步驟：

22、步驟一)在吸收分離塔中將所述制備六氟磷酸鋰的尾氣采用選擇性吸收劑進(jìn)行吸收處理，得到含hf的吸收劑和含hcl氣體；

23、步驟二)將含hf的吸收劑送入hf解吸塔，在hf解吸塔中對(duì)所述含hf的吸收劑進(jìn)行汽提處理，得到含hf的氣體和解吸后吸收劑；

24、步驟三)將含hf的氣體送入hf吸收塔，在hf吸收塔中將所述含hf的氣體采用水進(jìn)行吸收處理，得到氫氟酸溶液和hf吸收塔尾氣；

25、步驟四)將含hcl的氣體送入hcl吸收塔，在hcl吸收塔中將所述含hcl氣體采用水進(jìn)行吸收處理，得到鹽酸溶液和hcl吸收塔尾氣；

26、步驟五)將hf吸收塔尾氣和hcl吸收塔尾氣采用水進(jìn)行吸收處理，得到混合酸溶液。

27、可選的，所述步驟一)中制備六氟磷酸鋰的尾氣和選擇性吸收劑之比為1～2：10～15；

28、所述步驟二)中采用氮?dú)鈱?duì)含hf的吸收劑進(jìn)行汽提，氮?dú)馀c含hf的吸收劑之比為5～10：1～2；

29、所述步驟三)中含hf的氣體與水之比為1～4：10～15；

30、所述步驟四)中含hcl的氣體與水之比為1～4：10～15；

31、所述步驟五)中hf吸收塔尾氣和hcl吸收塔尾氣的總量與水之比為1～3：10～15。

32、可選的，所述步驟一)中吸收劑的溫度為10～45℃；

33、所述步驟二)中氮?dú)獾臏囟葹?0～95℃。

34、可選的，所述步驟三)中將10～35％的氫氟酸溶液作為氫氟酸產(chǎn)品輸出，另一部分通過hf吸收塔回流泵返回hf吸收塔中部；

35、所述步驟四)中將10～35％的鹽酸溶液作為鹽酸產(chǎn)品輸出，另一部分通過hcl吸收塔回流泵返回hcl吸收塔中部；

36、所述步驟五)中將10～45％的混合酸溶液作為混合酸產(chǎn)品輸出，另一部分通過尾氣吸收塔回流泵返回尾氣吸收塔中部。

37、優(yōu)選的，hf吸收塔、hcl吸收塔及混合氣吸收塔塔頂采用脫鹽水進(jìn)行酸性氣體吸收。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

39、本發(fā)明提供了一種制備六氟磷酸鋰的尾氣的連續(xù)分離吸收系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括：吸收分離塔、hf解吸塔、hf吸收塔、hcl吸收塔、尾氣吸收塔，首先，通過吸收分離塔和hf解吸塔的分離解吸操作，可實(shí)現(xiàn)hf及hcl的連續(xù)分離。其次，通過hf吸收塔和hcl吸收塔的連續(xù)吸收操作，可以獲得hf溶液和hcl溶液產(chǎn)品。最后尾氣通個(gè)混合氣吸收塔吸收凈化，尾氣可達(dá)標(biāo)排放。該系統(tǒng)工藝流程短，設(shè)備簡單，能耗低，流程連續(xù)、安全可靠，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益。滿足了六氟磷酸鋰制備中含hf和hcl尾氣的連續(xù)分離吸收工藝要求。