廢舊氟利昂的處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢舊氟利昂的處理工藝，該工藝的步驟為：(1)將硫酸鋯、鈦酸、鎢酸按照鋯、鈦、鎢摩爾比1∶0.5-0.6∶0.1-0.3混合后加水造粒，在200-300℃噴霧干燥制備成直徑是0.1-10mm的催化劑顆粒；(2)將顆粒放置在管式反應器內，催化劑顆粒的體積占管式反應器總體積的25-40％；(3)同時將氟利昂和水蒸氣按照體積比1∶3-6同時通入管式反應器內，同時維持管式反應器內的溫度250-300℃之間，接觸時間為3-10min。(4)催化水解后的尾氣用90-98％濃硫酸吸收水蒸氣，無水乙醇吸收氯化氫氣體，用碳酸氫鈉溶液來吸收氟化氫氣體，用碳酸鈉溶液來吸收二氧化碳氣體。與現有技術相比，本發(fā)明能耗低、氟利昂水解效率高、水解產物能夠再利用，在廢物治理與資源化領域應用前景廣闊。
【專利說明】廢舊氟利昂的處理工藝

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及涉及環(huán)保領域，尤其是涉及一種廢棄氟利昂的處理方法。

【背景技術】
[0002] 氟利昂（CFCs)是上世紀20年代合成的"安全制冷劑"。其具有良好的化學穩(wěn)定性、 易相變性、無腐蝕性和高絕緣性等諸多特性，因此被廣泛應用于現代生產生活的各個領域。 排放到大氣中的CFCs在對流層中性質十分穩(wěn)定，可穩(wěn)定存在數十到上百年，但其慢慢上升 進入平流層后，會在強烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會發(fā)生連鎖 反應，破壞臭氧分子。據科學估計一個氯原子可以破壞數萬個臭氧分子。地球表面的臭氧 層能吸收太陽輻射中的紫外線，保護地球的生態(tài)環(huán)境，臭氧分子被大量消耗的結果是其吸 收紫外線輻射的能力大大減弱，導致到達地球表面的紫外線明顯增加，給人類健康和生態(tài) 環(huán)境帶來多方面的嚴重危害，如：人類免疫系統(tǒng)疾病，呼吸道疾病明顯增加，植物生長受損， 海洋生物種類數量減少等。
[0003] 廢棄氟利昂如果排放到環(huán)境中，對環(huán)境和人造成的危害主要有以下兩個方面：
[0004] 1.臭氧空洞。由于臭氧層保護地球表面不受太陽強烈的紫外線照射，破壞后將會 影響生物圈的動植物界，特別是會使人類皮癌患者增多。大氣中的氟利昂R11和R12的含量 在增加，臭氧濃度在降低，甚至使南極上空出現了臭氧空洞。臭氧空洞的出現，會造成：使微 生物死亡；使植物生長受阻，尤其是農作物如棉花、豆類、瓜類和一些蔬菜的生長受到傷害； 使海洋中的浮游生物死亡，導致以這些浮游生物為食的海洋生物相繼死亡；使海洋中的魚 苗死亡，漁業(yè)減產；使動物和人的眼睛失明；使人和動物免疫力降低。
[0005] 據分析，平流層臭氧減少萬分之一，全球白內障的發(fā)病率將增加0. 6?0.8%，即 意味著因此引起失明的人數將增加1萬到1. 5萬人。
[0006] 2.溫室效應。氟利昂在大氣中濃度的增加的另一個危害是"溫室效應"，本來地球 表面的溫室效應的典型來源是大氣中的二氧化碳，但大多氟利昂也有類似的特性，而且它 的溫室效應效果是二氧化碳的數千倍。溫室效應使地球表面的溫度上升，引起全球性氣候 反常。如果地球表面溫度升高的速度繼續(xù)發(fā)展，科學家們預測：到2050年，全球溫度將上升 2-4攝氏度，南北極地冰山將大幅度融化，導致海平面上升，使一些島嶼國家和沿海城市淹 沒于海水之中，其中包括國際大城市：紐約，上海，東京和悉尼。
[0007] 正由于CFCs對大氣臭氧層的極大破壞作用，世界各國已采取行動來限制CFCs的 生產使用，并提出了逐步淘汰CFCs的各種方案。
[0008] 目前，世界上CFCs產品年使用量超過100萬噸，如何經濟、高效地實現CFCs的無 害化排放成為環(huán)境保護的重要課題之一，因此，開發(fā)CFCs無害化的分解技術成為當務之 急。常用的CFCs無害化處理技術包括燃燒熱分解法、催化分解法、光催化分解法、化學試 劑消解法、超聲波分解法和等離子體分解法等。中國專利（CN201110320425. 7)公開了一 種水熱分解來處理廢棄氟利昂的方法，將堿液、氧化劑、氟利昂一起放入反應體系中進行水 熱反應，氟利昂水解后的產物立即被堿液吸收，最終得到含有碳酸鹽和氟氯的混合巖，具 有反應快速高效的特點但是存在產物為混合鹽，經濟價值不大，沒有完全利用的缺點；中 國專利（CN200810058719. 5)公開了一種氟利昂燃燒水解過程中提高氟利昂分解速率的 方法，但CFCs的分解效率不能達到完全（98% )，且會產生危險的二次化合物；公開專利 (CN1049295)描述了一種氯氟烷烴的催化分解法，該方法不僅存在催化劑容易失活的問題， 其催化分解氟利昂的效率也有待進一步的提高；化學試劑消解法存在殘留化學試劑的處理 問題；中國專利（CN200810058719. 5)公開了一種微波等離子體分解氟利昂無害化處理方 法，氟利昂的分解效率能達到99 %以上，取得很好的效果，但該方法易發(fā)生設備積碳，運行 的穩(wěn)定性有待提_。
[0009] 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。


【發(fā)明內容】

[0010] 本發(fā)明為解決現有技術的上述問題，提供一種能耗低、氟利昂水解效率高、水解產 物能夠再利用的方法。
[0011] 本發(fā)明的催化水解氟利昂的方法，其方案包括以下步驟：
[0012] (1)將硫酸鋯、鈦酸、鎢酸按照鋯、鈦、鎢摩爾比1 : 0.5-0. 6 : 0. 1-0. 3混合后加 水造粒，在200-30(TC噴霧干燥制備成直徑是0.l-10mm的催化劑顆粒；
[0013] (2)將顆粒放置在管式反應器內，催化劑顆粒的體積占管式反應器總體積的 25-40% ；
[0014] (3)同時將氟利昂和水蒸氣按照體積比1 : 3-6同時通入管式反應器內，同時維持 管式反應器內的溫度250-300°C之間，接觸時間為3-10min。
[0015] (4)催化水解后的尾氣用90-98%濃硫酸吸收水蒸氣，無水乙醇吸收氯化氫氣體， 用碳酸氫鈉溶液來吸收氟化氫氣體，用碳酸鈉溶液來吸收二氧化碳氣體。
[0016] 優(yōu)選的，催化劑顆粒呈自然堆積狀態(tài)；反應過程中的壓力為〇? 5-2atm;催化水解 后的尾氣經過換熱器冷卻到l〇〇-l〇5°C后再通入90-98%濃硫酸吸收水蒸氣；用來吸收氟 化氫的碳酸氫鈉溶液為飽和碳酸氫鈉。最終氟利昂的水解率高于99. 5%
[0017]其水解的化學反應方式（以最常見的F-12為例）：
[0018]

【權利要求】
1. 一種廢棄氟利昂的處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 將硫酸鋯、鈦酸、鎢酸按照鋯、鈦、鎢摩爾比1 : 0.5-0. 6 : 0.1-0. 3混合后加水造 粒，在200-30(TC噴霧干燥制備成直徑是0. l-10mm的催化劑顆粒； (2) 將顆粒放置在管式反應器內，催化劑顆粒的體積占管式反應器總體積的25-40% ; (3) 同時將氟利昂和水蒸氣按照體積比1 : 3-6同時通入管式反應器內，同時維持管式 反應器內的溫度250-300°C之間，接觸時間為3-10min。 (4) 催化水解后的尾氣用90-98%濃硫酸吸收水蒸氣，無水乙醇吸收氯化氫氣體，用碳 酸氫鈉溶液來吸收氟化氫氣體，用碳酸鈉溶液來吸收二氧化碳氣體。
2. 如權利要求1所述廢棄氟利昂的處理方法，其特征是，催化劑顆粒呈自然堆積狀態(tài)。
3. 如權利要求1所述廢棄氟利昂的處理方法，其特征是，反應過程中的壓力為 0?5_2atm〇
4. 如權利要求1所述廢棄氟利昂的處理方法，其特征是，催化水解后的尾氣經過換熱 器冷卻到100-105°C后再通入90-98 %濃硫酸吸收水蒸氣。
5. 如權利要求1所述廢棄氟利昂的處理方法，其特征是，用來吸收氟化氫的碳酸氫鈉 溶液為飽和碳酸氫鈉。
【文檔編號】C01B7/19GK104386650SQ201410541948
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月2日 優(yōu)先權日:2014年10月2日
【發(fā)明者】董亞倫 申請人:董亞倫