六氟磷酸锂干燥过程的设计与应用研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ZAQWSX12344321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
六氟磷酸锂以其循环寿命长、能量密度高等特点,已经成为商业化动力电池中使用最主要的电解质锂盐。六氟磷酸锂的工业化生产多采用氟化氢溶剂法,氟化氢既作为溶剂参与到化学反应中同时也为六氟磷磷酸锂的反应过程提供溶剂条件,合成六氟磷酸锂的整个化学反应过程中,氟化氢全程参与。作为锂离子电池用六氟磷酸锂产品纯度通常要求大于99.9%,残余氟化氢质量分数≤0.0150%,水分质量分数≤0.0020%。要生产纯度要求如此高的产品,除了对原料水分提出要求之外。在六氟磷酸锂的合成工序结束后,还需要经过结晶、过滤、干燥等工序去除残余在六氟磷酸锂产品中的氟化氢及水分。
  干燥也许是最古老、最普通和最多样化的化工单元操作,同时干燥过程的技术涉及面广,在化学工业技术研究中占有非常重要的地位。在六氟磷酸锂工业化生产中同样是极为重要的一个工艺过程。其干燥过程是将六氟磷酸锂湿物料中的氟化氢及微量水分利用热能进行分离。由于六氟磷酸锂在一定条件下,如水分存在条件、受热温度达到一定高的条件及二者同时具备条件(通常是二者兼具)等,会发生受热分解,可以说六氟磷酸锂在作为被干燥对象时是一种热敏性物料。其干燥过程控制不当,干燥工序设备组织优化不足时,很可能发生干燥过程使产品品质降低甚至报废。
  在综合六氟磷酸锂的干燥纯化技术研究的基础上,结合六氟磷酸锂物料性质、六氟磷酸锂产业化关键技术特点、现有六氟磷酸锂工业化干燥过程,组合优化设计了一套全新的多级干燥过程。该多级干燥系统全流程无缝对接,由密闭的气力输送装置进行六氟磷酸锂物料的转运,经双锥真空干燥器干燥后使用耙式干燥器进行最终的高温干燥。针对六氟磷酸锂在干燥过程中可能受热分解而增加杂质含量的特点,在干燥过程中试验性通入惰性气体氮气及惰性气体氮气与五氟化磷气体的混合气体,探索其对干燥结果的影响。同时,初步摸索了六氟磷酸锂受热分解产生五氟化磷气体的控制条件。结果表明:
  1.六氟磷酸锂在微量水分存在的条件下,较低温度下就有可能进行分解;
  2.实验条件下:六氟磷酸锂的分解速率较稳定,不会因为分解温度的变化剧烈波动;
  3.实验条件下:五氟化磷气体的加入对六氟磷酸锂的干燥纯化有一定的效果
  4.组合优化设计的多级干燥系统,干燥纯化效果明显,六氟磷酸锂干燥过程两项关键产品指标游离酸(以HF计)数据和碳酸二甲酯(DMC)不溶物均优于行业标准。
其他文献
焦化废水生化尾水(Bio-Treated Coking Wastewater,BTCW)具有有机污染物含量高、成分复杂以及难生物降解等特点,在经过超滤、反渗透深度处理后会产生污染物浓度更高的反渗透浓水。如何有效处理焦化废水生化尾水的反渗透浓水是实现零排放的关键。催化臭氧氧化是一种有效提高有机物去除率的工艺,具有臭氧利用率高、不产生二次污染等优势。本论文进行了单独臭氧氧化和γ-Al2O3负载金属氧化
城市生活污水中蕴含了大量的能源,传统城市污水厂主要是通过以能消能的形式将污水中的有机物生物矿化降解,传统的活性污泥法不仅消耗大量能源,还造成了资源的浪费。本论文首次探讨了一种新的城市污水碳源回收工艺—高速活性污泥法(High-rate Activated Sludge process,HRAS )和厌氧膜生物反应器(Anaerobic Membrane Bioreactor,AnMBR)组合工艺,
学位
磷浓度超标是目前造成水体污染的重要原因之一,为减少水体富营养化风险,降低水体的磷浓度迫在眉睫。目前主要的除磷方式有化学沉淀法、生物法、离子交换法、电化学法和吸附法。吸附法相比较于其他的除磷方式具有成本低、效率高、操作简单快捷的优势而被广泛应用。水合硅酸钙(CSH)类材料孔隙结构发达、强度大、截留能力强、具有较好的除磷性能。其制备的原材料来源广泛,制备成本较低。但这类材料对磷酸盐吸附容量较小,在实际
单过硫酸盐(PMS)能够被亚铁离子(Fe2+)活化有效降解水溶液中有机污染物,但该反应中三价铁离子(Fe3+)被PMS还原为Fe2+的效率较低,使得单独使用Fe2+/PMS体系降解有机物时所需的Fe2+投量较大,这也一直限制着Fe2+/PMS体系在水处理中的应用。  本研究针对Fe2+/PMS体系中Fe2+/Fe3+循环慢的问题,将二硫化钼(MoS2)作为助催化剂加入Fe2+/PMS体系中,分别对
学位
在采用两相厌氧反应器处理高浓度硫酸盐有机废水时,其中的酸化/硫酸盐还原相容易因较高的有机负荷(Organic loading rate, OLR),产生挥发性脂肪酸(Volatile fatty acid, VFA)积累和pH下降,使处理效果下降。由于生物炭能提高厌氧消化的效率,本文向酸化/硫酸盐还原反应器中投加生物炭,强化对高浓度硫酸盐有机废水的处理,并从污泥性能、降解动力学、微生物群落和功能基
焦化废水来源于炼焦行业,是一种典型的难降解工业废水,具有污染物浓度高、色度大、组分复杂及毒性大等特点。传统生物法难以将其有效处理至达标排放。因而通常需要对生化尾水进行深度处理,混凝能经济高效地去除废水中的胶体、悬浮物和部分有机物,因此通常作为深度处理的预处理。近几年来,微气泡臭氧氧化(Ozonation microbubble,OMB)被广泛应用在各类废水的处理中,不仅可以弥补单独臭氧(Ozone
学位
近年来,随着建筑工程领域的不断发展,对于基坑支护的设计要求也越来越高,然而,由于支护体结构设计不当所造成的深基坑事故时有发生,故有必要对其进行深入研究。  本文结合某深基坑工程,以桩锚支护结构为研究对象,分析了桩锚支护结构的基本理论,在运用理正软件对基坑进行设计计算的基础上,使用ABAQUS有限元软件对基坑的开挖和支护进行数值模拟分析,研究其在不同工况的基坑侧壁水平位移、地表沉降量以及坑底隆起量的
喹唑啉是一种含氮的苯并杂环化合物,是众多生物碱和功能分子的核心结构。喹唑啉的合成对医药、材料和生命科学等领域都具有重要的支撑意义。氟原子在已知元素中电负性最大,且其原子半径相对较小,这样独特的结构使得含氟化合物具有特殊的性质而一直受到人们广泛的关注。在医药和农药领域中,氟原子或含氟基团可呈现其特殊的电子效应、脂溶性及代谢稳定性等作用。基于此,本文以喹唑啉的合成为目标,并在可见光的诱导下对喹唑啉进行
学位
发展清洁可持续的新能源代替传统化石燃料是现代社会的迫切需求。在许多关键的可再生能源开发系统中,析氧反应(OER)让整个系统的效率受到限制,如电化学分解水和可充电金属-空气电池。为了解决这些能源危机,迫切需要为析氧反应开发低成本、高效率和耐用的电催化剂。目前,IrO2和RuO2被认为是最先进的OER电催化剂,但是这些贵金属的高成本和低地球储量严重限制了其工业应用。开发高性能的非贵金属OER电催化剂一
学位
乙二醇(EG)是一种高需求有机化工原料,需求量在近十五年翻两番。我国乙二醇的产量严重不足,自给率仅为40%左右,导致乙二醇一直处于供不应求状态。当前,乙二醇的制备工艺以环氧乙烷水合法以及煤制乙二醇法为主。环氧乙烷水合路线耗能大、所需的反应条件苛刻,并且需要消耗大量的水资源。新型的煤制乙二醇路线原料来源丰富、条件温和,相较于环氧乙烷水合法有较大优势。煤制乙二醇工艺路线关键技术是草酸酯加氢阶段催化剂的
学位