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SMART-MT微量水分仪对于氟气或氟化氢中微量水的测量和应用 锂电池行业

2021-02-09146

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SMART-MT微量水分仪对于氟气或氟化氢中微量水的测量和应用


一、氟化工概述:

       氟化工是以萤石(CaF2)作为基础原料的化学工业。氟化工产品以其耐化学品、耐高低温、耐老化、低摩擦、绝缘等优异的性能,广泛应用于化工、电子、医药、生物、机械等各个领域,已成为化工行业中发展最快、最有前景的行业之一。

       氟化学工业自上世纪30年代崛起,至今已有近八十年的历史。产品品种层出不穷,应用领域不断扩大,迄今已形成了无机氟化物、ODS(消耗臭氧层物质)及其替代品、氟聚合物及含氟精细化学品四大产品系列。目前,全世界氟化工产品已达千种以上,总产量超过200万吨,形成了几百亿美元的销售市场。随着科学技术的进步,不断有氟化工新产品问世,市场对氟化工产品的需求量越来越大,氟化工因此成为全球密切关注的高新技术产业。


二、氟化工工艺

2.1无水氟化氢的生产方法

       国内大多生产厂家均采用以萤石粉、浓硫酸、发烟硫酸为原料,在回转炉中加热反应生成粗氟化氢气体,经洗涤、冷却、冷凝、精馏、脱气得到无水氟化氢产品,副产品为氟化硅和含氟石膏,再以氟化氢为原料合成其它有机氟化物。

2.2氟化工的产业链


三、微量水分析主要应用在氟化工的行业

3.1氟气的生产

       氟气是一种极具腐蚀性的双原子气体,剧毒。氟是电负度最强的元素,也是很强的氧化剂。在常温下,它几乎能和所有的元素化合,并产生大量的热能,在所有的元素中,要算氟最活泼了。氟气可与水发生歧化反应:2F2+2H2O=4HF+O2 。

3.1.1氟气生产方法

       氟气工业制法通常为:电解氟氢化钾与氟化氢的混合物,以压实的石墨做阳极,钢制电解槽槽身做阴极,以氟化氢钾为电解质,进行无水氢氟酸的电解,再经净化而得。

       电解总反应式:2KHF2=2KF+H2↑+F2↑

3.1.2氟气生产难点

       因氟气易与水反应释放出氧气和氟化氢,而氟化氢易溶于水,如氟气中含水量较高将会生成氢氟酸,在加压过程中会腐蚀加压设备。

3.1.3难点克服

       日常生产中需要在加压前对氟气进行采样分析氟气中的含水量,以保护加压设备。


3.2六氟磷酸锂电解液生产(锂电池行业)

       主要用于锂离子电池制造。是新一代锂离子电池制造材料,六氟磷酸锂产品具有绿色环保、占用体积小、发热少、储能高、性价比高等显著特点。现在主要用于储能电池、动力电池及数码、照明类系列锂电池等产品。

3.2.1六氟磷酸锂电解液生产方法

气-固反应法:是将LiF用无水HF处理,形成多孔LiF,然后通入PF5气体进行反应,从而得到产品。

       主要反应如下:LiF(固)+HF(气)   LHiF2(固)   LiF(多孔)+HF(气)

       LiF(多孔)+PF5    LiPF6 

溶剂法:将氟化锂溶于无水氟化氢中形成LiF、HF溶液,通入高纯PF5气体进入反应,然后将溶液冷却至-20℃以下,六氟磷酸锂结晶析出,经低温过滤干燥得到六氟磷酸锂产品。

       目前国内外主流的六氟磷酸锂的生产工艺是采用无水氟化氢溶剂法生产六氟磷酸锂,生产工艺过程主要包括:溶解-造气-合成-结晶过滤-干燥等步骤。

3.2.2六氟磷酸锂电解液生产难点

       生产六氟磷酸锂的主要技术瓶颈是无水环境要求高。

3.2.3难点克服

       在线监测惰性保护气体的微量水含量,保证其含水量在1ppm以下。


四、SMART-MT微量水分析仪特点

    测量精度高,工作稳定,使用寿命长,价格适中,维护成本低。陶瓷传感器抗HF,SO2的腐蚀,使用成本低(无需校正,定期使用40%的磷酸对探头涂层再生)。





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