氟氮混合气生产工艺及设计

氟氮混合气生产工艺及设计

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氟氮混合气作为一种重要的工业气体，在塑料制品氟化、氟化物合成、电子设备清洗等领域具有广泛的应用前景。本文将详细介绍氟氮混合气的生产工艺流程及其市场发展前景。

氟氮混合气的应用领域

氟氮混合气体（氟气和氮气的混合气体）主要用于塑料制品氟化、氟化物的合成、电子设备的清洗等领域，在化学工业、汽车、运输、电子等行业具有较大的应用市场。其有效成分主要为氟气，因氟气高反应活性和毒性，安全储运需要以氟氮混合气的形式储存、运输和使用。

氟氮混合气应用范围和前景极其广阔，是原子能工业、含氟电子特气、氟化石墨、多种氟化物、医药中间体等的原料。同时还是一些特殊材料表面改性的理想材料。

作为当今理想的蚀刻气体之一且氟气不会造成温室效应，被应用于集成电路和各种电子元器件的生产，半导体制造工艺中CVD腔室的清洗，在半导体领域极具市场潜力。

具体应用领域包括：

1. 汽车油箱、除草机小油箱表面氟化，提高阻隔性，降低溶剂挥发。
2. 塑料包装容器表面氟化，提高阻隔性，耐化学腐蚀。
3. 汽车内饰零部件表面处理，提高表面能，达因笔测试>40，提高水性涂料粘结性；
4. 塑料制品表面提高水、油接触角。
5. 更多的有机、无机合成，可持续发展的绿色氟化工艺。

氟氮混合气生产工艺

1. 电解制氟工序
   将氟化氢钾(khf2)作为电解质投放至制备设备中，然后由hf储罐向电解槽内定量加入hf气体，使hf进入电解槽与电解质khf2进行混合，配制成为kf2hf电解液，整个过程中电解槽密闭，并通过电解机构对khf2进行电解，电解质的温度为60-100℃，电解过程阳极表面析出含有少量氟化氢的氟气，阴极表面析出氢气。

2. 氢气系统
   在阴极表面析出的h2经氢气支管、氢气总管、阻火器、三级水洗、一级碱洗淋洗后经25米排气简排空

3. 热水系统
   电解过程是放热过程，在生产程中由热水槽提供60-70℃的热水，电解过程中经换热组件带走电解产生的热量

4. 氟气提纯系统
   电解产生的氟气会夹带hf进入后系统，通过冷凝、吸附、过滤进行去除hf

5. 氟氮气混合配比工序
   经提纯后的氟气经氟气膜压机输送到氟氨气配比罐，与氮气按一定比例进行混合

市场发展前景

因氟气特殊的物化性质，其生产技术壁垒较高，当前国内高品质稳定生产氟气的装置较少，并伴随着国内对安全环保的要求的逐步提高，具备稳定合法生产氟氮混合气的公司更少。随着随电子、电力、半导体、光伏、新材料等工业的发展，氟氮混合气的年均需求量保持增长趋势。

作为一种工业气体，氟氮混合气在众多领域拥有广阔应用前景，未来伴随下游需求逐渐释放，其行业发展态势将持续向好。近年来，我国氟氮混合气生产技术不断进步，预计未来一段时间，具备高纯氟氮混合气规模化生产能力的企业将占据我国市场更大空间。