RU2223908C1 - Способ получения трифторида хлора - Google Patents
Способ получения трифторида хлора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2223908C1 RU2223908C1 RU2002114894/15A RU2002114894A RU2223908C1 RU 2223908 C1 RU2223908 C1 RU 2223908C1 RU 2002114894/15 A RU2002114894/15 A RU 2002114894/15A RU 2002114894 A RU2002114894 A RU 2002114894A RU 2223908 C1 RU2223908 C1 RU 2223908C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chlorine
- fluorination
- fluorine
- temperature
- sodium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам получения галоидных соединений фтора, в частности трифторида хлора, и может быть использовано в процессах переработки ядерных материалов и других областях техники. Способ осуществляют путем двухстадийного фторирования элементным фтором хлорсодержащих реагентов при повышенной температуре, при этом на первой стадии фторируют хлорид натрия или кальция с получением газовой смеси хлора и монофторида хлора, которую после отделения от твердых частиц направляют на вторую стадию фторирования. Изобретение позволяет осуществить простой, дешевый и менее опасный способ получения трифторида хлора, исключающий использование как сжиженного хлора, так и действующей электролизной установки по его получению. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к способам получения галоидных соединений фтора, в частности трифторида хлора (ТФХ), и может быть использовано в процессах переработки ядерных материалов и других областях техники.
Известен способ получения трифторида хлора, основанный на взаимодействии газообразных фтора и хлора при температуре 280oС в трубчатом никелевом реакторе, заполненном посеребренными медными стружками. Газообразные фтор и хлор подают в один конец реактора, а продукт реакции выводят с другого конца. Трифторид хлора собирают в кварцевой ловушке при температуре минус 78oС в виде бледно-желтой жидкости (Н.С.Николаев, В.Ф.Суховертов, Ю.Д.Шишков, И. Ф.Аленчикова. Химия галоидных соединений фтора. М.: Наука, 1968. С.33).
Реакция взаимодействия фтора и хлора протекает с высокой скоростью и значительным тепловым эффектом (~160 кДж/моль), поэтому сложно поддерживать оптимальные технологические параметры процесса синтеза ТФХ (температуру и т. д.).
Для промышленной реализации данного способа необходимо иметь постоянный запас сжиженного хлора либо действующую в период синтеза ТФХ электролизную установку по его получению, что значительно удорожает процесс получения ТФХ и требует обеспечения дополнительных мер безопасности труда, связанных с производством и хранением хлора.
Известен другой способ получения трифторида хлора (прототип), он заключается в следующем.
Сжатый до 2 атм фтор охлаждают до минус 60oС для удаления фтористого водорода. После этого фтор делят на 2 потока в отношении 1:2. Меньшая часть идет на взаимодействие с газообразным хлором с получением монофторида хлора, который затем (в результате реакции с оставшейся частью фтора) превращают в трифторид хлора. Реакции проводят последовательно в реакторах, изготовленных из никеля. Фтор и хлор предварительно нагревают до 200oС в специальных подогревателях. Эту температуру поддерживают в процессе реакции. Газы, выходящие из реактора получения ТФХ, конденсируют. Жидкий трифторид хлора хранят в стальных баллонах. Общий выход продукта достигает 95% (Н.С.Николаев, В.Ф. Суховертов, Ю.Д.Шишков, И.Ф.Аленчикова. Химия галоидных соединений фтора. М. : Наука, 1968. С.33).
Синтез трифторида хлора в данном способе разделен на две стадии. Благодаря этому процесс образования трифторида хлора происходит в более мягком режиме с меньшим тепловым эффектом реакции (110 кДж/моль), что способствует его большей управляемости.
Недостатком же данного способа, как и предыдущего, является необходимость иметь постоянный запас сжиженного хлора либо действующую во время синтеза ТФХ электролизную установку по его получению.
Задачей изобретения является разработка более простого, дешевого и менее опасного способа получения ТФХ, исключающего использование как сжиженного хлора, так и действующей электролизной установки по его получению.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения трифторида хлора, включающем двухстадийное фторирование элементным фтором хлорсодержащих реагентов при повышенной температуре, на первой стадии фторируют хлорид натрия или кальция с получением газовой смеси хлора и монофторида хлора, которую после отделения от твердых частиц направляют на вторую стадию фторирования.
Хлорид натрия или кальция фторируют при температуре 150-250oС и избыточном давлении 200-800 Па.
Газовую смесь хлора и монофторида хлора фторируют при температуре 250-300oС.
Способ осуществляли следующим образом.
В первый реактор-фторатор, оборудованный перемешивающим и выгружным устройством, загружали заданное количество порошка хлорида натрия или кальция, где при температуре 200-250oС в течение 4-5 часов производилась сушка порошка для удаления из него сорбированной влаги.
После осушки порошка в первый реактор подавали фтор с расходом, обеспечивающим получение смеси хлора и монофторида хлора по реакциям
3NаСlтв+2F2г=3NaFтв+ClFг+Cl2г
или
3CaCl2тв+4F2г=3CaF2тв+2ClFг+2Cl2г,
при этом в реакторе поддерживали температуру 150-250oС и избыточное давление 200-800 Па.
3NаСlтв+2F2г=3NaFтв+ClFг+Cl2г
или
3CaCl2тв+4F2г=3CaF2тв+2ClFг+2Cl2г,
при этом в реакторе поддерживали температуру 150-250oС и избыточное давление 200-800 Па.
Полученную на первой стадии смесь хлора и монофторида хлора после отделения на фильтре от твердых частиц (фторида натрия или кальция, хлорида натрия или кальция) по трубопроводу направляли во второй реактор - реактор синтеза ТФХ, представляющий собой вертикальную медную трубу, заполненную никелевой насадкой. В этот же реактор с заданным расходом подавали фтор. Температуру синтеза ТФХ поддерживали в пределах 250-300oС.
ClFг+Cl2г+4F2г=3СlF3г
Из реактора синтеза газообразный трифторид хлора после фильтрации направляли в конденсатор, где при температуре минус 10 - минус 15oС происходила его конденсация, из конденсатора ТФХ в виде жидкости самотеком сливался в приемный сборник, оборудованный уровнемером.
Из реактора синтеза газообразный трифторид хлора после фильтрации направляли в конденсатор, где при температуре минус 10 - минус 15oС происходила его конденсация, из конденсатора ТФХ в виде жидкости самотеком сливался в приемный сборник, оборудованный уровнемером.
Неконденсируемые газы из конденсатора направляли на санитарную очистку от следов фтора, хлора и монофторида хлора.
Твердый продукт реакции - порошок фторида натрия - может быть использован в качестве антисептика при обработке древесины, а фторид кальция - для получения фторида водорода.
При использовании в процессе технического фтора (с содержанием фторида водорода до 6 об.%) выход ТФХ составлял 70-75%, при использовании очищенного фтора (с содержанием фторида водорода до 0,1 об.%) - 90-95%.
Claims (3)
1. Способ получения трифторида хлора путем двухстадийного фторирования элементным фтором хлорсодержащих реагентов при повышенной температуре, отличающийся тем, что на первой стадии фторируют хлорид натрия или кальция с получением газовой смеси хлора и монофторида хлора, которую после отделения от твердых частиц направляют на вторую стадию фторирования.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что хлорид натрия или кальция фторируют при температуре 150-250°С и избыточном давлении 200-800 Па.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовую смесь хлора и монофторида хлора фторируют при 250-300°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114894/15A RU2223908C1 (ru) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Способ получения трифторида хлора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114894/15A RU2223908C1 (ru) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Способ получения трифторида хлора |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2223908C1 true RU2223908C1 (ru) | 2004-02-20 |
| RU2002114894A RU2002114894A (ru) | 2004-04-20 |
Family
ID=32172785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002114894/15A RU2223908C1 (ru) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Способ получения трифторида хлора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2223908C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104477849A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-01 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种三氟化氯的制备方法 |
| EP3441362A4 (en) * | 2016-04-05 | 2020-02-26 | Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. | PROCESS FOR SUPPLYING CHLORINE FLUORIDE |
-
2002
- 2002-06-05 RU RU2002114894/15A patent/RU2223908C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| АХМЕТОВ H.C. ОБЩАЯ НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. - М.: ВЫСШАЯ ШКОЛА, 2001, с.321. * |
| НИКОЛАЕВ Н.С. И ДР. ХИМИЯ ГАЛОИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ФТОРА. - М.: НАУКА, 1968, с.32-33. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104477849A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-01 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种三氟化氯的制备方法 |
| CN104477849B (zh) * | 2014-12-02 | 2016-08-17 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 一种三氟化氯的制备方法 |
| EP3441362A4 (en) * | 2016-04-05 | 2020-02-26 | Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. | PROCESS FOR SUPPLYING CHLORINE FLUORIDE |
| US10899615B2 (en) | 2016-04-05 | 2021-01-26 | Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. | Feeding process of chlorine fluoride |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2368568C2 (ru) | Способ получения кремния | |
| JPS6042214A (ja) | 同時に水蒸気の発生を伴う、ホスゲンの製造方法 | |
| KR102010466B1 (ko) | 산화 삼불화아민 효과적 제조방법 및 장치 | |
| JP7128427B2 (ja) | 四フッ化硫黄の製造方法 | |
| DE10030252A1 (de) | Abtrennung von Metallchloriden aus deren Suspensionen in Chlorsilanen | |
| JP2008260676A (ja) | 高純度シリコンの製造方法 | |
| CN113562699B (zh) | 一种高纯级三氟化氯的纯化***及制备*** | |
| US2952513A (en) | Production of zirconium and silicon chlorides | |
| RU2223908C1 (ru) | Способ получения трифторида хлора | |
| JP2018507163A (ja) | 臭化水素酸の調製のためのプロセス | |
| DE2229571B2 (de) | Verfahren zur Reinigung von gasförmigem, einen kleineren Anteil an HF enthaltendem Clorwasserstoff | |
| US3848064A (en) | Production of sulfur tetrafluoride from sulfur chlorides and fluorine | |
| EP3476804B1 (en) | Method for producing boron trichloride | |
| CN104093668B (zh) | 低氯化物-LiPF6 | |
| CN113371681B (zh) | 一种高纯级三氟化氯的纯化方法及制备方法 | |
| CN215540754U (zh) | 高纯级三氟化氯的反应装置 | |
| KR100961587B1 (ko) | 할로겐화 질소의 합성방법 | |
| JP2007176770A (ja) | 高純度フッ素ガスの製造方法および高純度フッ素ガス製造装置 | |
| JP2004537490A (ja) | ポリリン酸の製造方法 | |
| US4458087A (en) | Organosilicon compounds | |
| CN203816452U (zh) | 处理生产氯甲烷副产尾气的*** | |
| KR100734383B1 (ko) | 삼플루오르화질소의 제조 방법 | |
| US4061723A (en) | Process for preparing concentrated tetrafluoroboric acid | |
| US20140079619A1 (en) | Manufacture of pf5 | |
| CN113548942B (zh) | 一种氟化剂及制备全氟烷烃和副产物氟代卤素的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160606 |