[发明专利]制备高纯四氟化碳气体的方法及设备

摘要

本发明公开了一种制备高纯四氟化碳气体的方法及设备，其方法包括以下步骤：氟气与高纯活性炭进行化学合成反应、除尘、水洗、碱洗、气液分离、除水、精馏、液化和收集等。其设备包括氟气储罐、反应釜、除尘器、水洗塔、碱洗塔、气液分离器、吸附塔、精馏釜、精馏柱和冷凝器等。利用本发明的方法及设备生产的四氟化碳气体纯度高、设备简单、操作方便、设备运行安全、可连续生产等优点。

主权项

1、一种制备高纯四氟化碳气体的方法，其特征在于：包括以下步骤：(i)氟气与炭含量≥90％高纯活性炭进行化学合成反应氟气储罐1的压力为-0.02～0Mpa，氟气储罐(1)内的氟气与预热到150～300℃的高纯活性炭在反应器(4)内进行直接合成反应，生成含有杂质六氟乙烷(C2F6)和八氟丙烷(C3F8)的四氟化碳气体；反应式：6C+9F2-→CF4+C2F6+C3F8 (ii)除尘含有杂质的四氟化碳气体通过除尘器(5)去除固体物质；(iii)水洗除尘器(5)出来的四氟化碳气体进入水洗塔(6)进行水洗，除去氟化氢、氟气等易溶于水的物质；(iv)碱洗水洗塔(6)出来的四氟化碳气体进入碱洗塔(7)进行碱洗，除去微量的氟化氢、二氧化碳等酸性杂质，碱液浓度为10～20％；(v)气液分离碱洗塔(7)出来的四氟化碳气体进入气液分离器(8)进行气液分离；(vi)除水处理气液分离器(8)出来的四氟化碳气体进入吸附塔(9)进行除水处理；(vii)精馏在精馏釜(10)中进行精馏，精馏釜(10)中的温度保持-160～-140℃，精馏釜(10)收集满四氟化碳后停止收集；(viii)冷凝先使精馏釜(10)升温，精馏釜(10)中的气相部分通过精馏柱(11)上升到冷凝器(12)中，此气相部分在冷凝器(12)中被冷却到-140～-125℃，大部分四氟化碳气体被液化变成液体，再流回到精馏釜(10)，而氢气、氧气、氮气等轻杂质不能被液化，此部分杂质经过尾气塔(15)和真空机组(16)后，通过管道排入废气处理系统处理达标后再排放，冷凝器(12)中通过管道出来的四氟化碳气体用隔膜压缩机(14)充装在钢瓶中。