一种高效脱氟剂及其在六氟化硫废气处理中的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109045955A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201811064597.0C01B33/12(2006.01)(22)申请日2018.09.12(71)申请人烟台大学地址264003山东省烟台市莱山区清泉路30号(72)发明人徐秀峰李和健赵天琪潘燕飞肖波(74)专利代理机构烟台双联专利事务所(普通合伙)37225代理人梁翠荣(51)Int.Cl.B01D53/48(2006.01)B01D53/68(2006.01)B01D53/74(2006.01)C01B17/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图9页(54)发明名称一种高效脱氟剂及其在六氟化硫废气处理中的应用(57)摘要本发明涉及一种高效脱氟剂及其在六氟化硫废气处理中的应用，脱氟剂为氟化钠和单质硅组成的混合物，其中，氟化钠、单质硅的摩尔比为(0~2)：1，优选摩尔比为(0.5~1.5)：1。在无水条件下将六氟化硫废气引入含有脱氟剂的反应炉中，进行六氟化硫分解反应，反应气的空速为每克脱氟剂每小时1.5升，反应压力为常压，反应温度为625～650℃，优选650℃。本发明的一个特点是，六氟化硫分解率高，且不产生氟化氢、三氧化硫等腐蚀性气体，不腐蚀反应器材，操作简单安全。本发明还提供了六氟化硫废气的资源化处理方法，既处理了六氟化硫废气，还副产硫磺和高表面积的水合二氧化硅（又称白炭黑）。CN109045955ACN109045955A权利要求书1/1页1.一种用于六氟化硫废气处理的脱氟剂，其特征在于所述脱氟剂是由氟化钠和单质硅组成的混合物。2.如权利要求1所述的脱氟剂，其特征在于：氟化钠与单质硅的摩尔比为(0~2)：1。3.如权利要求2所述的脱氟剂，其特征在于：氟化钠与单质硅的摩尔比为(0.5~1.5)：1。4.权利要求1或2或3所述的脱氟剂应用于六氟化硫废气处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、将六氟化硫废气引入含有脱氟剂的反应炉中，进行六氟化硫分解反应；(2)、将步骤(1)的反应尾气冷却，得到硫磺；(3)、将步骤(1)的尾气通入水中，反应生成水合二氧化硅。5.权利要求4所述的脱氟剂应用于六氟化硫废气处理方法，其特征在于：含有六氟化硫的反应气空速为每克脱氟剂每小时1.5升，反应温度为625℃~650℃。6.权利要求5所述的脱氟剂应用于六氟化硫废气处理方法，其特征在于：反应温度为650℃。2CN109045955A说明书1/5页一种高效脱氟剂及其在六氟化硫废气处理中的应用技术领域[0001]本发明涉及一种高效脱氟剂，并涉及所述高效脱氟剂在六氟化硫废气处理中的应用。背景技术[0002]六氟化硫(SF6)是一种无色无味、化学性质极其稳定的气体，被广泛用作发电厂的介电绝缘介质、镁铝冶炼防氧剂等，这些过程产生的六氟化硫废气如不经处理直接排放到大气中，将对生态环境造成严重危害。[0003]现行的对六氟化硫废气的处理方法，一般采用高温煅烧、催化水解等方法。其中，高温煅烧法要求煅烧温度1000℃以上才能得到较高的SF6分解率，能耗非常高。而催化水解法分解六氟化硫废气，是在催化剂的作用下六氟化硫与水反应，生成三氧化硫(SO3)和氟化氢(HF)。Park等人(Catal.Today，2012，185，247-252)研究了AlPO4/γ-Al2O3催化剂催化SF6与水反应，反应温度为750℃时SF6分解率超过90％。Kashiwagi等人(J.ColloidInterfaceSci.，2009，332，136-144)研究了一些稀土磷酸盐催化剂催化SF6水解反应，反应温度为700℃时SF6可在CePO4表面完全分解。但是，产物SO3和HF气体对反应管材有强烈的腐蚀作用，操作流程复杂，且SF6中的硫资源得不到回收。[0004]中国发明专利CN103406019B公开了“一种六氟化硫废气的处理方法”，先将六氟化硫废气引入含有脱氟剂的反应炉中，进行六氟化硫裂解反应，得到反应尾气和反应尾渣，其中，脱氟剂为氟化钠、硅粉、金属氧化物组成的混合物；再将得到的反应尾气通入水中，进行过滤和干燥，得到粉末状硫磺。其选择在无水条件下将六氟化硫与固态脱氟剂混合，发生反应使六氟化硫分解，六氟化硫分解率较高(最高达到97.2％)，并且不产生氟化氢、三氧化硫等腐蚀性气体，对反应器无腐蚀作用，操作简单安全，同时六氟化硫裂解反应尾气通入水中，生成的硫磺蒸汽遇水冷凝，简单过滤、干燥后，得到粉末状硫磺，六氟化硫中的硫资源得到充分的回收再利用。但这种方法仍然存在以下缺陷：第一、脱氟剂的反应活性和六氟化硫分解率仍不能令人满意，特别是六氟化硫随反应时间延长的持续分解率较低；第二、所要求的反应温度较高(750-850℃)，能