[发明专利]一种五氟化碘的制备方法及装置

权利要求书

1.一种五氟化碘的制备方法，其特征在于：由碘蒸气与氟气反应或碘蒸气与氟氮混合气反应制得五氟化碘。

2.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备方法，其特征在于：反应温度为室温～100℃，反应压力为-0.1MPa～0.1MPa；氟气与碘蒸气的摩尔比为5:1～10:1。

3.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备方法，其特征在于：反应温度为室温～100℃，反应压力为-0.1MPa～0.1MPa；氟气与碘蒸气的摩尔比为5.1:1～7:1。

4.根据权利要求1所述的一种五氟化碘的制备方法，其特征在于：所述碘蒸气与氟气反应的具体步骤为：

1)将冷媒沿着冷媒进口(5)通入反应器(8)内上部的冷凝器(7)中，冷媒对冷凝器(7)产生热交换后，冷媒再从冷媒出口(6)流出；

2)将氮气充入反应器(8)实现气体置换，置换过程中，通过真空-充氮的方式循环，将空气及水除净；再依次将氟气或氟氮混合气、碘蒸气充入反应器(8)中进行反应制得五氟化碘，并逐渐减少氮气进气量至0；

3)五氟化碘流入到反应器(8)底部，最终经反应器(8)的出液口(14)流入五氟化碘收集器内，部分碘蒸气或五氟化碘气体上升遇到冷凝器(7)，遇冷后凝结成固体或液体，再与氟气反应生成五氟化碘。

5.根据权利要求4所述的一种五氟化碘的制备方法，其特征在于：冷凝器(7)内冷媒的温度为-50℃～40℃；冷媒包括水、乙二醇或冷氮气。

6.根据权利要求4所述的一种五氟化碘的制备方法，其特征在于：冷凝器(7)内冷媒的温度为-20℃～20℃；冷媒包括水、乙二醇或冷氮气。

7.根据权利要求4所述的一种五氟化碘的制备方法，其特征在于：反应温度为室温～100℃，反应压力为-0.1MPa～0.1MPa；氟气与碘蒸气的摩尔比为5.1:1～7:1；冷凝器(7)内冷媒的温度为-20℃～20℃；冷媒包括水、乙二醇或冷氮气。

8.一种五氟化碘的制备装置，其特征在于：如权利要求1～7中任一项所述的一种五氟化碘的制备方法采用所述装置进行，所述装置包括反应器(8)和碘气化器(11)；

反应器(8)内上部设有冷凝器(7)，反应器(8)侧壁上设有冷媒进口(5)和冷媒出口(6)，冷媒进口(5)和冷媒出口(6)分别与冷凝器(7)的进口和出口相连；反应器(8)顶部设有出气口(4)，底部设有出液口(14)；碘气化器(11)借助管道与反应器(8)的碘进气口(3)相连，碘气化器(11)上设有碘加料口(10)连接连续进料装置；反应器(8)下侧器壁上还设有氟气进气口(1)和氮气进气口(2)；

反应器(8)内设有温度传感器(13)，反应器(8)顶部设有压力传感器(12)；反应器(8)顶部出气口(4)与氟气处理装置相连。

9.根据权利要求8所述的一种五氟化碘的制备装置，其特征在于：反应器(8)内设有折流板或填料塔板；反应器(8)、冷凝器(7)、折流板和填料塔板的材质分别独立为碳钢、不锈钢、蒙乃尔或镍；

折流板与反应器(8)内壁间设有缺口区(9)，缺口区(9)面积占反应器(8)面积的0～1/2；折流板形状为优弓形，直径与反应器(8)相同，缺口为劣弓形，矢高为直径的0～1/2。

10.根据权利要求9所述的一种五氟化碘的制备装置，其特征在于：反应器(8)内设有10层～20层折流板或填料塔板；折流板或填料塔板的层间距离为5mm～50mm。