专利名称：一种有机氟残液中制取氟气的方法
技术领域：
本发明涉及一种有机氟残液中制取氟气的方法，具体地说，涉及一种在无氧条件
下，将有机氟残液在高温电弧的作用下直接裂解制取氟气的方法。
背景技术：
在二氟一氯甲烷高温裂解制备四氟乙烯的过程中，会生成少量的六氟丙烯、八氟 环丁烷以及痕量的八氟异丁烯。在四氟乙烯裂解制备六氟丙烯的过程中也会生成少量的八 氟环丁烷和八氟异丁烯。由于八氟异丁烯是一种剧毒物质，也是联合国禁化武(0PCW)核查 的重要物质之一，因此这两种残液只能通过高温焚烧处理。目前几乎所有的有机氟残液都
是在有氧存在下进行高温裂解、焚烧，然后通过水洗、碱洗来处理，最终c元素与空气中的o
结合生成C02放空，而F元素与水中的H结合生成30%左右的氢氟酸，也就是最后的氟元素 是以氢氟酸的水溶液形式存在，因此只能作为低档次的副产品出售掉。
发明内容
本发明的目的是将有机氟残液在无氧条件下，以氟气作为等离子引弧介质，在高 温下进行裂解，将有机氟残液中的C-F键、C-C键断开，生成纳米级的碳黑和氟气，然后通过 冷却过滤后将氟气和碳黑分离出来直接作为副产品出售。 本发明的目的是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提供的一种有机氟残
液中制取氟气的方法，其包括步骤1)在无氧条件下，将有机氟残液在高温电弧的作用下
直接进行裂解；2)裂解物经过冷却、过滤、除尘和精馏处理，最后得到F2。 本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。 前述的高温电弧是以氟气作为等离子引弧介质。 前述的裂解时高温电弧的弧(束)心温度为7000°C以上。 等离子体是利用电极间所产生的等离子矩或等离子束来产生高温的，产生等离子
矩或等离子束可用交流、直流、工频和高频等方法。 前述的裂解物包括C、 F2以及H2、 Cl2、 HF和/或HC1 。 前述的裂解物在热气流和氟气的带动下进入急冷器进行冷却。 前述的冷却过程中的冷却水变成低压蒸汽循环使用。 前述的裂解物进入冷却器冷至140 160°C 。 前述的裂解物，使其依次通过一级除尘器、二级除尘器，分离出碳黑和氟气。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果
(1)通过废热锅炉回收余热，制成低压蒸汽循环使用。 (2)后续处理不采用水洗分离，而完全是通过过滤、除尘、精馏来处理，最后得到的 是附加值很高的F2和副产品碳黑。 (3)副产物HF、HC1制成有水酸作为副产品出售。 (4)主产物&可作为SFe、NF3等物质的合成原料，也可作为含氟精细化学品的氟化原料使用。
图1为本发明较佳实施例的流程示意图。
具体实施例方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例
1、工作原理 等离子体是利用电极间所产生的等离子矩或等离子束来产生高温的，产生等离子 矩或等离子束可用交流、直流、工频和高频等方法，弧(束)心温度可达到700(TC以上，并可 瞬间实现高温。 危险废物在能量密集的等离子炉内会迅速被分解成单个的离子和原子结构。如将 有机物分解为碳、氢、氯等元素以及CO等分子结构。 制备四氟乙烯的残液和制备六氟丙烯的残液都是以C、 F元素为主的有机混合物。 在等离子高温电弧的作用下这些有机物的化学键全部断开，最终生成以碳黑和氟气为主的 混合物。混合物在冷却、过滤后分离出纳米级的碳黑和氟气。
2、操作过程 先打开等离子枪的冷却无离子水，冷却无离子水的流量控制在3 4吨/h，进出口 温差控制在l(TC。然后向等离子枪中通入精制氟气，氟气流量控制在20mVh左右(氟气的 作用为将高温电弧吹入焚烧炉中，同时又保护了电极)。然后开启电源，电流在等离子枪处 引弧，形成700(TC高温电弧，电弧产生的高温将氟气加热到600(TC左右，然后高温氟气进 入到焚烧炉中，将整个炉膛加热到400(TC左右。然后再将残液升温、汽化，压入到焚烧炉中， 流量控制在50kg/h，压力控制在0. 15MPa左右。在高温无氧条件下，有机残液在裂解炉内裂 解生成碳黑和氟气。由于碳黑的粒径非常细小，在热气流和氟气的带动下混合气体进入急 冷器进行冷却，冷却水变成低压蒸汽循环使用，混合气体再进入冷却器冷至15(TC左右，然 后依次进入一级袋式除尘器、二级袋式除尘器，最终将碳黑从混合气体中分离出来。将分离 出来的碳黑、氟气作为副产品出售。 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
一种有机氟残液中制取氟气的方法，其特征在于其包括步骤1)在无氧条件下，将有机氟残液在高温电弧的作用下直接进行裂解；2)裂解物经过冷却、过滤、除尘和精馏处理，最后得到F2。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的高温电弧是以氟气作为等离子 引弧介质。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述裂解时高温电弧的弧心温度为 7000。C以上。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于其中所述的裂解物包括C、 F2、 H2、 Cl2、 HF禾口 HC1 。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于裂解物在热气流和氟气的带动下进入 急冷器进行冷却。
6. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于冷却过程中的冷却水变成低压蒸汽循 环使用。
7. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于裂解物进入冷却器冷至140 160°C 。
8. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于使裂解物依次通过一级除尘器、二级除 尘器，分离出碳黑和氟气。
全文摘要
本发明提供了一种有机氟残液中制取氟气的方法，其是在无氧条件下，将有机氟残液在高温电弧的作用下直接进行裂解，将有机物中的C、F、H、Cl等化学健断开，分解成C、F2和少量的H2、Cl2、HF、HCl等物质，这些物质再经过冷却、过滤、精馏等处理，最后得到纯度较高的F2，并作为SF6、NF3等原料循环使用。
文档编号C01B7/00GK101734623SQ20091025815
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者张劲松, 张金刚, 徐美燚, 曾本忠, 王家贵, 谢学端 申请人:中昊晨光化工研究院