專利名稱：采用氟氣與熔融硫表面接觸制備六氟化硫的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化工產(chǎn)品，特別是一種采用氟氣與熔融硫表面接觸反應法生產(chǎn)六氟化硫的技術，適合于生產(chǎn)六氟化硫。
背景技術：
本品是已知化學安定性最好的物質之一，其惰性與氮氣相似。它具有極好的熱穩(wěn)定性，純態(tài)下即使在500°C以上也不分解。六氟化硫具有卓越的電絕緣性和滅弧特性，相同條件下，其絕緣能力為空氣、氮氣的2. 5倍以上，滅弧能力為空氣的100倍。六氟化硫的熔點為-50. 8°C，可作為-45 0°C溫度范圍內的特殊制冷劑，又因其耐熱性好，是一種穩(wěn)定的高溫熱載體。六氟化硫因上述及其它優(yōu)良特性，近年來被廣泛用于電力、電子、電氣行業(yè)和激光、醫(yī)療、氣象、制冷、消防、化工、軍事、宇航、有色冶金、物理研究等。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術的不足，原有技術是不能得到純的六氟化硫，采用本法會大大提高生產(chǎn)效率，本方法提供了一種設備及工藝。該技術不僅工藝合理，并解決了生產(chǎn)六氟化硫的問題。一種采用氟氣與熔融硫表面接觸反應法生產(chǎn)六氟化硫的方法，其特征在于硫在反應器內120-140°C保持熔融狀態(tài)，通入氟氣與熔融硫表面接觸反應生成SF6，保持反應溫度為 150-210°C。本發(fā)明公開了一種采用氟氣與熔融硫表面接觸反應法生產(chǎn)六氟化硫的技術，硫在反應器內保持熔融狀態(tài)(120 140°C)，通入氟氣與熔融硫表面接觸反應生成SF6，反應強烈放熱(H = -1096kJ/mol)，應及時移除，一般保持反應溫度為150 210°C。此法反應溫度較易控制，只要采用結構合理的反應器和控制適當?shù)姆磻獥l件，即能使氟反應完全，且可盡量減少各種副產(chǎn)物的生成，從而可經(jīng)濟有效地獲得純度高的SF6。本發(fā)明制備的六氟化硫，在常溫常壓下為無色、無味、無毒、無腐蝕性、不燃、不爆炸的氣體，密度約為空氣的5倍，標準狀態(tài)下密度為6. 0886kg/立米.在低溫和加壓情況下呈液態(tài)，冷凍后變成白色固體。升華溫度為-63. 9°C，熔點-50. 8°C，臨界溫度45. 55°C，臨界壓力為3. 759MPa。六氟化硫具有良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，卓越的電絕緣性和滅弧性能SF6氣體不溶于水和變壓器油，在熾熱的溫度下，它與氧氣、氬氣、鋁及其他許多物質不發(fā)生作用。但在電弧和電暈的作用下，SF6氣體會分解，產(chǎn)生低氟化合物，這些化合物會引起絕緣材料的損壞，且這些低氟化合物是劇毒氣體。SF6的分解反應與水分有很大關系， 因此要有去潮措施。SF6的密度是空氣的5倍，極易存積在低洼處，在常溫下性質穩(wěn)定，在電弧作用下易生成有毒物質。純凈的SF6氣體無色、無味、無臭、不燃，在常溫下化學性質穩(wěn)定，屬惰性氣體。但在電力行業(yè)，由于六氟化硫氣體(SF6)主要是作為絕緣和滅弧介質而廣泛應用于高壓開關及其設備，在斷路器和GIS操作過程中，由于電弧、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素影響下，SF6氣體會進行分解，它的分解物遇到水分后會變成腐蝕性電解質。尤其是有些高毒性分解物.如SF4、S2F2、S2F10S0F2、HF和S02，它們會刺激皮膚、眼睛、粘膜，如果吸入量大，還會弓I起頭暈和肺水腫，甚至致人死亡。SF6氣體液化溫度它在一個大氣壓下(即0. IMPa)，液化溫度為_62°C ；在1. 2MPa 壓力下，液化溫度為0°c ；—般充入斷路器的SF6氣體壓力為0.35 0·65ΜΙ^范圍(由充氣時的環(huán)境溫度具體確定)，其液化溫度為-40°C。


圖1為反應器單元示意圖；圖2為早期工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)六氟化硫的直接氟化反應器。
具體實施例方式下面結合實施例說明本發(fā)明，這里所述實施例的方案，不限制本發(fā)明，本領域的專業(yè)人員按照本發(fā)明的精神可以對其進行改進和變化，所述的這些改進和變化都應視為在本發(fā)明的范圍內，本發(fā)明的范圍和實質由權利要求來限定。實施例1硫在反應器內120°C保持熔融狀態(tài)，通入氟氣與熔融硫表面接觸反應生成SF6，保持反應溫度為150°C。，工藝流程見圖1。實施例2硫在反應器內140°C保持熔融狀態(tài)，通入氟氣與熔融硫表面接觸反應生成SF6，保持反應溫度為180°C。，工藝流程見圖1。實施例3硫在反應器內保持熔融狀態(tài)(140°C )，通入氟氣與熔融硫表面接觸反應生成SF6， 反應強烈放熱(H = -1096kJ/mol)，應及時移除，一般保持反應溫度為210°C。此法反應溫度較易控制，只要采用結構合理的反應器和控制適當?shù)姆磻獥l件，即能使氟反應完全，且可盡量減少各種副產(chǎn)物的生成，從而可經(jīng)濟有效地獲得純度高的SF6。，工藝流程見圖1。
權利要求
1. 一種采用氟氣與熔融硫表面接觸反應法生產(chǎn)六氟化硫的方法，其特征在于硫在反應器內120-140°C保持熔融狀態(tài)，通入氟氣與熔融硫表面接觸反應生成SF6，保持反應溫度為 150-210°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用氟氣與熔融硫表面接觸反應法生產(chǎn)六氟化硫的技術，硫在反應器內保持熔融狀態(tài)(120-140℃)，通入氟氣與熔融硫表面接觸反應生成SF6，反應強烈放熱，應及時移除，一般保持反應溫度為150-210℃。此法反應溫度較易控制，只要采用結構合理的反應器和控制適當?shù)姆磻獥l件，即能使氟反應完全，且可盡量減少各種副產(chǎn)物的生成，從而可經(jīng)濟有效地獲得純度高的SF6。工藝合理，制作簡單，是六氟化硫制備的最簡便理想技術。
文檔編號C01B17/45GK102390818SQ20111021653
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權日2011年7月29日
發(fā)明者李中元 申請人:天津市泰亨氣體有限公司