一種催化水解氟利昂的方法以及設備技術

本發明專利技術涉及氟氯烷烴的催化分解，具體涉及一種催化水解氟利昂的方法和設備。本發明專利技術所述催化水解氟利昂的設備，按氟利昂和水蒸汽的運行方向，依次包括三通管、U形反應器、熱交換器、吸收裝置，三通管與U形反應器連接，U形反應器為兩段，U形反應器出口端與熱交換器連接，熱交換器出口與吸收裝置連接。與現有技術相比，本發明專利技術能夠使得氟利昂的分解率達到95％以上，反應溫度較低，催化劑廉價易得并且使用壽命較長，水解得到的產物能夠完全利用，不會造成二次污染。設備結構簡單，成本低廉，分解和吸收效率高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及氟氯烷烴的催化分解，具體涉及一種催化水解氟利昂的方法以及設備。
技術介紹
氟利昂等消耗臭氧物質是臭氧層破壞的元兇，氟利昂是上世紀20年代合成的，其化學性質穩定，不具有可燃性和毒性，被當作制冷劑、發泡劑和清洗劑，廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。80年代后期，氟利昂的生產達到了高峰，產量達到了 144萬噸。在對氟利昂實行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達數百年，它能夠持久的破壞臭氧層，是一種溫室氣體。目前在回收冰箱以及空調等家電時，會單獨收集氟利昂，對于氟利昂的處理大多采用 燃燒法處理，在800-1200°C左右，使得氟利昂燃燒，在研究的還有微波分解法、等離子法等其他方法，但微波分解法和等離子法成本太高，燃燒法又會產生新的污染物，而且無法回收有效物質，造成資源浪費。
技術實現思路
本專利技術為解決現有技術的上述問題，提供一種能耗低、成本低、效率高、設備簡單的催化水解氟利昂的方法和設備。本專利技術的催化水解氟利昂的方法，其方案包括以下步驟將硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵烘干脫水，過80-250目篩，然后按照摩爾比I : O. 2 1.5 O. 2 I. 5混合均勻，然后裝入兩段U形反應器，第一段的溫度控制在380 450°C，第二段的溫度控制在460 530°C，將水蒸汽和氟利昂氣流通入U形反應器，同時控制氟利昂氣流與水蒸汽的流速，使氟利昂氣流以及水蒸汽與催化劑的接觸時間在3 5min，水蒸汽的體積流量是氟利昂體積流量的3 5倍，從U形反應器出來的氣流通過熱交換器冷卻至120°C以下，然后依次通過四個吸收塔，四個吸收塔分別裝有無水硫酸銅、無水乙醇、水、氫氧化鈉溶液，分別用來吸收水蒸汽、氯化氫、氟化氫、二氧化碳氣體。優選地，包括以下步驟將硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵烘干脫水，過100 200目篩，然后按照摩爾比I : 0.3 I : 0.3 I混合均勻，然后裝入兩段U形反應器，第一段的溫度控制在400 430°C，第二段的溫度控制在480 510°C，同時控制氟利昂氣流與水蒸汽的流速，使氟利昂氣流以及水蒸汽與催化劑的接觸時間在3 5min，水蒸汽的體積流量是氟利昂體積流量的3 5倍，從U形反應器出來的氣流通過熱交換器冷卻至100°C以下，然后依次通過四個吸收塔，四個吸收塔分別裝有無水硫酸銅、無水乙醇、水、氫氧化鈉溶液。本專利技術所述催化水解氟利昂的設備，按氟利昂和水蒸汽的運行方向，依次包括三通管、U形反應器、熱交換器、吸收裝置，三通管與U形反應器連接，U形反應器為兩段，U形反應器出口端與熱交換器連接，熱交換器出口與吸收裝置連接。其中，所述吸收裝置可以為四個吸收塔。與現有技術相比，本專利技術能夠使得氟利昂的分解率達到95 %以上，反應溫度較低，催化劑廉價易得并且使用壽命較長，水解得到的產物能夠完全利用，不會造成二次污染。附圖說明圖I是本專利技術實施例I工藝流程圖；圖2是本專利技術實施例2的設備結構示意圖。具體實施例方式以下提供本專利技術的一些實施例，以助于進一步理解本專利技術，但本專利技術的保護范圍并不僅限于這些實施例。 實施例I圖I是本實施方案的工藝流程圖。如圖I所示，水蒸汽和氟利昂分別從兩端通入三通管I，然后經過U形反應器2，U形反應器為兩段，第一段連接三通管，第二段連接熱交換器，U形反應器里面裝有硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵的混合物(硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵經過烘干脫水，過100 200目篩，然后按照摩爾比I : O. 3 I : O. 3 I混合)，混合氣體經過U形反應器后，再經熱交換器3交換冷卻，然后進入吸收裝置(吸收塔4、5、6、7組成本方案的吸收裝置)。具體操作步驟將硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵烘干脫水，過150目篩，然后按照摩爾比I : 0.5 : 0.5混合均勻，然后裝入兩段U形反應器，第一段U形反應器溫度控制在420°C，第二段的溫度控制在500°C，同時控制氟利昂氣流與水蒸汽的流速，使氟利昂氣流以及水蒸汽與催化劑的接觸時間在4. 5min，水蒸汽的體積流量是氟利昂體積流量的4倍，從U形反應器第二段出來的氣流通過熱交換器冷卻至100°C以下，然后依次通過吸收塔4、5、6、7，吸收塔4、5、6、7分別裝有無水硫酸銅、無水乙醇、水、氫氧化鈉溶液，分別用來吸收水蒸汽、氯化氫、氟化氫、二氧化碳。氟利昂的分解率為96%，氯化氫、氟化氫的吸收率達到99%以上。實施例2圖2是本專利技術的催化水解氟利昂的設備結構示意圖。如圖2所示，按氟利昂和水蒸汽的運行方向，該設備依次包括三通管l、u形反應器2、熱交換器3、吸收裝置(吸收裝置為四個吸收塔，即吸收塔4、5、6、7)，三通管與U形反應器連接，U形反應器為兩段，第一段連接三通管，第二段連接熱交換器，U形反應器第二段出口端與熱交換器連接，熱交換器出口與吸收裝置連接。本設備結構簡單，成本低廉，分解和吸收效率高。實施例3使用圖2所示的催化水解氟利昂的設備，水蒸汽和氟利昂分別從兩端通入三通管1，然后經過U形反應器2，U形反應器為兩段，里面裝有硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵的混合物(硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵經過烘干脫水，過100目篩，然后按照摩爾比I : 0.3 0.3混合)，混合氣體經過U形反應器后，再經熱交換器3交換冷卻，然后進入吸收裝置(吸收塔4、5、6、7組成本方案的吸收裝置)。第一段U形反應器的溫度控制在400°C，第二段的溫度控制在510°C，同時控制氟利昂氣流與水蒸汽的流速，使氟利昂氣流以及水蒸汽與整個U形反應器內的催化劑的接觸時間在3min，水蒸汽的體積流量是氟利昂體積流量的5倍，從U形反應器出來的氣流通過熱交換器冷卻至120°C以下，然后依次通過吸收塔4、5、6、7，吸收塔4、5、6、7分別裝有無水硫酸銅、無水乙醇、水、氫氧化鈉溶液,分別用來吸收水蒸汽、氯化氫、氟化氫、二氧化碳。氟利昂的分解率為96%，氯化氫、氟化氫的吸收率達到99%以上。實施例4按圖I所示的工藝流程，水蒸汽和氟利昂分別從兩端通入三通管1，然后經過U形反應器2，U形反應器為兩段，第一段連接三通管，第二段連接熱交換器，U形反應器里面裝有硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵的混合物(硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵經過烘干脫水，過200目篩，然后按照摩爾比I : I : I混合)，混合氣體經過U形反應器后，再經熱交換器3交換冷卻，然后進入吸收裝置(吸收塔4、5、6、7組成本方案的吸收裝置)。U形反應器第一段的溫度控制在430°C，第二段的溫度控制在500°C，同時控制氟利昂氣流與水蒸汽的流速，使氟利昂氣流以及水蒸汽與催化劑的接觸時間在4. 5min，水蒸汽的體積流量是氟利昂體積流量的3倍，從U形反應器出來的氣流通過熱交換器冷卻至100°C以下，然后依次通過吸收塔4、5、·6、7，吸收塔4、5、6、7分別裝有無水硫酸銅、無水乙醇、水、氫氧化鈉溶液，分別用來吸收水蒸汽、氯化氫、氟化氫、二氧化碳。上述實施例為本專利技術較佳的實施方式，但本專利技術的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本專利技術的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本專利技術的保護范圍之內。權利要求1.一種催化水解氟利昂的方法，其特征是，包括以下步驟 將硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵烘干脫水，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種催化水解氟利昂的方法，其特征是，包括以下步驟：將硫酸鋁、磷酸鋁、磷酸鐵烘干脫水，過80～250目篩，然后按照摩爾比1∶0.2～1.5∶0.2～1.5混合均勻，然后裝入兩段U形反應器，第一段的溫度控制在380～450℃，第二段的溫度控制在460～530℃，將水蒸汽和氟利昂氣流通入U形反應器，同時控制氟利昂氣流與水蒸汽的流速，使氟利昂氣流以及水蒸汽與催化劑的接觸時間在3～5min，水蒸汽的體積流量是氟利昂體積流量的3～5倍，從U形反應器出來的氣流通過熱交換器冷卻至120℃以下，然后依次通過四個吸收塔，四個吸收塔分別裝有無水硫酸銅、無水乙醇、水、氫氧化鈉溶液。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王勤，陳艷紅，閆梨，譚翠麗，蘇陶貴，何顯達，
申請(專利權)人：深圳市格林美高新技術股份有限公司，荊門市格林美新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：