水解产物能够再利用的废弃氟利昂的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种水解产物能够再利用的废旧氟利昂的处理方法，其步骤为：(1)将硫酸锆、钛酸、钨酸按照锆、钛、钨摩尔比1∶0.5-0.6∶0.1-0.3混合后加水造粒，在200-300℃喷雾干燥制备成直径是0.1-10mm的催化剂颗粒；(2)将颗粒放置在管式反应器内，催化剂颗粒的体积占管式反应器总体积的25-40%；(3)同时将氟利昂和水蒸气按照体积比1∶3-6同时通入管式反应器内，同时维持管式反应器内的温度250-300℃之间，接触时间为3-10min。(4)催化水解后的尾气用90-98%浓硫酸吸收水蒸气，无水乙醇吸收氯化氢气体，用碳酸氢钠溶液来吸收氟化氢气体，用碳酸钠溶液来吸收二氧化碳气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保领域，尤其是涉及一种废弃氟利昂的处理方法。
技术介绍
氟利昂(CFCs)是上世纪20年代合成的“安全制冷剂”。其具有良好的化学稳定性、易相变性、无腐蚀性和高绝缘性等诸多特性，因此被广泛应用于现代生产生活的各个领域。排放到大气中的CFCs在对流层中性质十分稳定，可稳定存在数十到上百年，但其慢慢上升进入平流层后，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，破坏臭氧分子。据科学估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。地球表面的臭氧层能吸收太阳辐射中的紫外线，保护地球的生态环境，臭氧分子被大量消耗的结果是其吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的严重危害，如：人类免疫系统疾病，呼吸道疾病明显增加，植物生长受损，海洋生物种类数量减少等。废弃氟利昂如果排放到环境中，对环境和人造成的危害主要有以下两个方面：1.臭氧空洞。由于臭氧层保护地球表面不受太阳强烈的紫外线照射，破坏后将会影响生物圈的动植物界，特别是会使人类皮癌患者增多。大气中的氟利昂R11和R12的含量在增加，臭氧浓度在降低，甚至使南极上空出现了臭氧空洞。臭氧空洞的出现，会造成：使微生物死亡；使植物生长受阻，尤其是农作物如棉花、豆类、瓜类和一些蔬菜的生长受到伤害；使海洋中的浮游生物死亡，导致以这些浮游生物为食的海洋生物相继死亡；使海洋中的鱼苗死亡，渔业减产；使动物和人的眼睛失明；使人和动物免疫力降低。据分析，平流层臭氧减少万分之一，全球白内障的发病率将增加0.6～0.8％，即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。2.温室效应。氟利昂在大气中浓度的增加的另一个危害是“温室效应”，本来地球表面的温室效应的典型来源是大气中的二氧化碳，但大多氟利昂也有类似的特性，而且它的温室效应效果是二氧化碳的数千倍。温室效应使地球表面的温度上升，引起全球性气候反常。如果地球表面温度升高的速度继续发展，科学家们预测：到2050年，全球温度将上升2-4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面上升，使一些岛屿国家和沿海城市淹没于海水之中，其中包括国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。正由于CFCs对大气臭氧层的极大破坏作用，世界各国已采取行动来限制CFCs的生产使用，并提出了逐步淘汰CFCs的各种方案。目前，世界上CFCs产品年使用量超过100万吨，如何经济、高效地实现CFCs的无害化排放成为环境保护的重要课题之一，因此，开发CFCs无害化的分解技术成为当务之急。常用的CFCs无害化处理技术包括燃烧热分解法、催化分解法、光催化分解法、化学试剂消解法、超声波分解法和等离子体分解法等。中国专利(CN201110320425.7)公开了一种水热分解来处理废弃氟利昂的方法，将碱液、氧化剂、氟利昂一起放入反应体系中进行水热反应，氟利昂水解后的产物立即被碱液吸收，最终得到含有碳酸盐和氟氯的混合岩，具有反应快速高效的特点但是存在产物为混合盐，经济价值不大，没有完全利用的缺点；中国专利(CN200810058719.5)公开了一种氟利昂燃烧水解过程中提高氟利昂分解速率的方法，但CFCs的分解效率不能达到完全(98％)，且会产生危险的二次化合物；公开专利(CN1049295)描述了一种氯氟烷烃的催化分解法，该方法不仅存在催化剂容易失活的问题，其催化分解氟利昂的效率也有待进一步的提高；化学试剂消解法存在残留化学试剂的处理问题；中国专利(CN200810058719.5)公开了一种微波等离子体分解氟利昂无害化处理方法，氟利昂的分解效率能达到99％以上，取得很好的效果，但该方法易发生设备积碳，运行的稳定性有待提高。对于氟利昂的处理大多采用燃烧法处理，在800-1200℃左右，使得氟利昂燃烧，在研究的还有微波分解法、等离子法等其他方法，但微波分解法和等离子法成本太高，燃烧法又会产生新的污染物，而且无法回收有效物质，造成资源浪费。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术的上述问题，提供一种能耗低、氟利昂水解效率高、水解产物能够再利用的方法。本专利技术的催化水解氟利昂的方法，其方案包括以下步骤：(1)将硫酸锆、钛酸、钨酸按照锆、钛、钨摩尔比1∶0.5-0.6∶0.1-0.3混合后加水造粒，在200-300℃喷雾干燥制备成直径是0.1-10mm的催化剂颗粒；(2)将颗粒放置在管式反应器内，催化剂颗粒的体积占管式反应器总体积的25-40％；(3)同时将氟利昂和水蒸气按照体积比1∶3-6同时通入管式反应器内，同时维持管式反应器内的温度250-300℃之间，接触时间为3-10min；(4)催化水解后的尾气用90-98％浓硫酸吸收水蒸气，无水乙醇吸收氯化氢气体，用碳酸氢钠溶液来吸收氟化氢气体，用碳酸钠溶液来吸收二氧化碳气体。优选的，催化剂颗粒呈自然堆积状态；反应过程中的压力为0.5-2atm；催化水解后的尾气经过换热器冷却到100-105℃后再通入90-98％浓硫酸吸收水蒸气；用来吸收氟化氢的碳酸氢钠溶液为饱和碳酸氢钠。最终氟利昂的水解率高于99.5％其水解的化学反应方式(以最常见的F-12为例)：废弃氟利昂气体在高温水蒸气的环境以及催化剂的作用下，发生水解，得到二氧化碳、氟化氢、氯化氢等气体，这些气体经过各种物质吸收，实现了氟利昂的无害化处理，同时吸收的产物可作为化学产品出售，实现了氟利昂的资源化利用。与现有技术相比，本专利技术具有能耗低、氟利昂水解效率高、水解产物能够再利用的特点，具体包括以下优点：1.由于其反应温度只有250-350℃，低于现有的方法的反应温度，降低了能耗。2.氟利昂的水解率高，采用本方法，氟利昂的水解率一般高于99.5％。3.水解得到的氟化氢、氯化氢等经过吸收后可作为化工产品出售，即减少了其对环境的危害，又实现了其资源化利用。具体实施方式以下提供本专利技术的一些实施例，以助于进一步理解本专利技术，但本专利技术的保护范围并不仅限于这些实施例。实施例1(1)将硫酸锆、钛酸、钨酸按照锆、钛、钨摩尔比1∶0.55∶0.15混合后加水造粒，在280℃喷雾干燥制备成直径是8mm的催化剂颗粒；(2)将颗粒自然堆积放置在管式反应器内，催化剂颗粒的堆积体积占管式反应器总体积的30％；(3)同时将氟利昂和水蒸气按照体积比1∶4同时通入管式反应器内，同时维持管式反应器内的温度265℃，压力为1atm，接触时间为8min。(4)催化水解后的尾气用98％浓硫酸吸收水蒸气，无水乙醇吸收氯化氢气体，用饱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃氟利昂的处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)、将硫酸锆、钛酸、钨酸按照锆、钛、钨摩尔比1∶0.5‑0.6∶0.1‑0.3混合后加水造粒，在200‑300℃喷雾干燥制备成直径是0.1‑10mm的催化剂颗粒；(2)、将颗粒放置在管式反应器内，催化剂颗粒的体积占管式反应器总体积的25‑40％；(3)、同时将氟利昂和水蒸气按照体积比1∶3‑6同时通入管式反应器内，同时维持管式反应器内的温度250‑300℃之间，接触时间为3‑10min，反应过程中的压力为0.5‑2atm； 废弃氟利昂气体在高温水蒸气的环境以及催化剂的作用下，发生水解，得到二氧化碳、氟化氢、氯化氢气体；(4)、催化水解后的尾气用90‑98％浓硫酸吸收水蒸气，无水乙醇吸收氯化氢气体，用碳酸氢钠溶液来吸收氟化氢气体，用碳酸钠溶液来吸收二氧化碳气体；催化剂颗粒呈自然堆积状态。

【技术特征摘要】
1.一种废弃氟利昂的处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)、将硫酸锆、钛酸、钨酸按照锆、钛、钨摩尔比1∶0.5-0.6∶0.1-0.3混合后加水造粒，
在200-300℃喷雾干燥制备成直径是0.1-10mm的催化剂颗粒；
(2)、将颗粒放置在管式反应器内，催化剂颗粒的体积占管式反应器总体积的25-40％；
(3)、同时将氟利昂和水蒸气按照体积比1∶3-6同时通入管式反应器内，同时维持...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：吴杰，
类型：发明
国别省市：江苏;32