一种采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，该方法采用无水氯化钙为HF吸附剂，利用如下化学反应提纯待处理的氯化氢气体：2HF＋CaCl2→CaF2?＋?2HCl其中，该无水氯化钙经活化处理过；反应温度为－40℃~50℃；反应压力为0.1MPa~5MPa，反应时间为6min~18h。本发明通过无水氯化钙与氟化氢气体的化学反应提纯氯化氢气体，降低氟化氢气体的浓度使之小于10ppm，从而实现了高纯度氯化氢的回收和再利用，特别适用于生产四氟乙烷等氟化物工艺中产生的副产物氯化氢的回收再利用，具有显著的环境和经济价值。
【专利说明】一种采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及提纯氯化氢的工艺，具体来说，涉及一种使用无水氯化钙去处氯化氢气体中氟化氢气体的方法，最终实现氟化氢气体的浓度小于lOppm，从而实现了高纯度氯化氢的回收和再利用。
【背景技术】
[0002]R 134a是一种替换R-12 (二氟二氯甲烷)的HFC类制冷剂，其化学成份为四氟乙烷。R 134a可应用于新型中高温固定式商业制冷系统，如冷水机组及家用制冷器具。另外，还可以用于替换现有的R-12制冷系统及空调系统。同时也是新型移动式空调的全球标准，可用于替换现有的R-12移动式空调系统。
R-134a作为使用最广泛的中低温环保制冷剂，由于其良好的综合性能:
（1）不破坏臭氧层，其分子式中不含氯元素，故其臭氧层破坏潜能值(ODP)为0，全球变暖系数值(GWP)小于0.2 ;
(2)毒性极低，容许浓度和R22(二氟一氯甲烷)同样，都是1000ppm;
(3)不可燃，空气中的可燃极性为O;
(4)化学和热稳定性闻；
(5)水分溶解性与R22几乎相同；
(6)是混合制冷剂，由两种制冷剂组成；
(7)不与矿物油或烷基苯油相溶，与酯润滑油P0E(POlyOlefin Elastomer，聚烯烃类的弹性体)、醚润滑油PVE (Polyvinyl ether,聚乙烯脂)相溶。
[0003]从而，使得R-134a成为一种非常有效和安全的CFC-12 (即R12)的替代品，主要应用于在使用R12制冷剂的多数领域，包括:冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、中央空调、除湿机、冷库、商业制冷、冰水机、冰淇淋机、冷冻冷凝机组等制冷设备中，同时还可应用于气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂、聚合物(塑料)物理发泡剂，以及镁合金保护气体等。
[0004]R-134a的生产通常采用三氯乙烯和无水氟化氢为原料，经过两步气相催化氟化反应，生成四氟乙烷(即R_134a，又作HFC-134a)。其生产过程中会产生大量的氯化氢气体，可回收再利用，但该过程中所得到的氯化氢气体中含有微量的氟化氢气体。众所周知，含有氟化物的氯化氢气体或盐酸，即使氟化物的含量极低，也会超过一定许可浓度标准，从而使氯化氢或盐酸失去经济价值。例如，氟化物浓度在50ppm以上，盐酸就可能腐蚀玻璃和搪瓷。因此，将氟化物的含量降低到可接受的范围(如，低于50ppm)将解决潜在的生产问题并产生经济价值。然而，由于氟化氢和氯化氢形态相同，用通常的方法很难将其进行分离。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种除去无水氯化氢气体中的氟化氢的工艺方法，能快速有效地除去氟化氢，使得其在氯化氢中的含量低于lOppm，使得氯化氢可应用于工业领域。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供了一种采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其特征在于，所述的方法采用无水氯化钙为HF吸附剂，利用如下化学反应提纯待处理的氯化氢气体:
2HF + CaCl2 → CaF2 + 2HC1 其中，所述的无水氯化钙经活化处理过；反应温度为一 40°C~50°C ;反应压力为
0.1MPa~5Mpa，反应时间为 6mirTl8h。
[0007]上述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其中，所述的活化处理工艺为高温300-400°C 的烘烤 l_5h。
[0008]上述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其中，所述的活化处理工艺是在真空的条件下烘烤。
[0009]上述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其中，所述的无水氯化钙是指在活化处理后还经气流粉碎，得到的粒径为1-50微米的氯化钙。
[0010]上述氯化钙经除水、粉碎处理，以便于除去氯化钙中吸附的物质，避免将杂质带入到氯化氢气体中，同时，粉碎后的氯化钙微粒，接触面积提高，能加快氯化钙与氟化氢的反应速度。
[0011 ] 上述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其中，所述的反应温度为50°C，压力为5Mpa。
[0012]上述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其中，所述待处理的氯化氢气体为含有1000ppm以上的氟化氢的氯化氢气体。
[0013]本发明采用无水氯化钙与氟化氢气体的化学反应提纯氯化氢气体，最终实现氟化氢气体的浓度小于lOppm，从而实现了高纯度氯化氢的回收和再利用，具有显著的环境和经济价值。
【具体实施方式】
[0014]以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
[0015]实施例1-10
实施例在500mL压力反应釜中加入100g已活化的无水氯化钙,然后将氟化氢浓度为1000ppm的氯化氢气体通入反应釜，并控制反应釜压力在0.1至5MPa，反映温度一 40°C至200 ?范围内，反应时间为5min-18h,具体如表1所示:
表1:实施例1-10的反应条件及结果
【权利要求】
1.一种采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其特征在于，所述的方法采用无水氯化钙为HF吸附剂，利用如下化学反应提纯待处理的氯化氢气体:
2HF + CaCl2 — CaF2 + 2HC1 其中，所述的无水氯化钙经活化处理过；反应温度为一 40°C~50°C ;反应压力为0.1MPa~5Mpa，反应时间为 6mirTl8h。
2.如权利要求1所述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其特征在于，所述的活化处理工艺为高温300-400°C的烘烤l_5h。
3.如权利要求2所述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其特征在于，所述的活化处理工艺是在真空的条件下烘烤。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其特征在于，所述的无水氯化钙是指在活化处理后还经气流粉碎，得到的粒径为1-50微米的氯化钙。
5.如权利要求4所述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其特征在于，所述的反应温度为50°C，压力为5Mpa。
6.如权利要求5所述的采用无水氯化钙提纯氯化氢的方法，其特征在于，所述待处理的氯化氢气体为含 有1000ppm以上的氟化氢的氯化氢气体。
【文档编号】C01B7/03GK103896213SQ201210580615
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】庄田, 谢坤, 黄健翔, 杨菲, 李 杰 申请人:上海梅思泰克生态科技有限公司