【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废气净化，具体是一种利用复合材料中的tio2/zro2催化水解四氟化碳的处理工艺。
技术介绍
1、cf4是个极其稳定的化学物质，由于其独特的理化性质被广泛的应用于半导体制造、电子器件表面清洗、激光技术、低温制冷等方面。但是随着cf4的多方面应用，其所带来的温室效应不容小觑。由于其结构稳定，cf4在大气中的寿命多达五万年，同时其全球变暖潜能值(gwp)是二氧化碳的7597倍。cf4在大气中具有较长的存在年限和强烈的红外吸收能力，可以拦截来自地面的长波辐射，使得大气温度不断升高，引起强烈的温室效应，直接排放还会造成臭氧空洞、全球变暖、冰川融化、海平面上升以及区域性气候异常，对人类生产生活造成极大影响。
2、目前，常用的回收循环四氟化碳主要有低温分离、吸附-解吸和膜分离技术和燃烧法。催化反应主要是将四氟化碳与水蒸气一起通过催化剂通过加热使四氟化碳水解，其主要的反应式为：
3、cf4+2h2o→co2+4hf(δg＝-150kjmol-1)
4、cf4是一种高度稳定的分子，因为它在c–f共价键中具有强离子性质，而c–f是有机化学中最强的键。由于其非常强的键(cf4中的c–f键能＝543±4kjmol和对称性，分解cf4分子需要更高的温度。将催化剂引入cf4的热破坏中可以显著降低分解温度。路易斯酸性位点的表面积和数量是cf4分解催化剂的关键性能。找到一种性能优良，易制得的催化剂对于催化水解cf4至关重要
5、因此，本领域技术人员提供了一种利用复合材料中的tio2zro2催化水解
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种利用复合材料中的tio2/zro2催化水解四氟化碳的处理工艺，通过在tio2/zro2用量为1.50g，四氟化碳的流量10ml/min，体积百分含量为16％，水蒸气体积百分含量为84％，催化水解温度为300℃条件下，实现四氟化碳降解率达到96％以上，反应中产生的hf气体，通过碱液吸收固定为可利用的无机盐，从而达到氟利昂无害化处理的目的，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种利用复合材料中的tio2/zro2催化水解四氟化碳的处理工艺，该工艺包括以下步骤：
4、步骤一：tio2/zro2催化剂的制备，tio2/zro2催化剂以硫酸钛和硝酸锆为原料，辅以氨水为沉淀剂，采用混合沉淀法进行制备；
5、步骤二：催化反应床的设置，将1.5g制备好的催化剂与石英砂装入催化反应床中混合均匀，催化反应床由催化剂填料层与管式炉所构成，其中，催化剂填料层位于管式炉的内部；
6、步骤三：四氟化碳水解的初次反应，将四氟化碳气瓶与氮气瓶分别通过质量流量控制器控制其通行流量，并以管道联通于水蒸气发生器上，进入水蒸气发生器中的气体与其所产生的水蒸气依次进入到催化反应床中；
7、步骤四：四氟化碳水解的催化反应；将催化反应床的温度控制为100-500℃，然后对进入到其内部的反应气体及水蒸气进行催化反应；
8、步骤五：四氟化碳水解的气液分离反应；自催化反应床中排出的尾气进入到尾气吸收瓶中，通过尾气吸收瓶除去hf；
9、步骤六；四氟化碳水解的气体干燥处理，经过尾气吸收瓶后的气体进入装有变色硅胶的干燥管除去水分后采样；
10、步骤七：气体检测，将自干燥管中采样的气体使用气相气质联用仪进行检测氟利昂降解率来评估所用催化剂对氟利昂的催化活性，从而筛选出较高催化活性的催化剂。
11、作为本专利技术再进一步的方案，石英砂与催化剂的质量比为50：1.5。
12、作为本专利技术再进一步的方案，水蒸气发生器的加热功率，选择氟利昂与水蒸气体积比为1：3-6。
13、作为本专利技术再进一步的方案，尾气吸收瓶中装载有用于去除尾气中hf的koh或naoh溶液。
14、作为本专利技术再进一步的方案，水蒸气发生器、催化反应床、尾气吸收瓶、干燥管与气相气质联用仪之间通过输送管进行连接。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、1、通过在tio2/zro2用量为1.50g，四氟化碳的流量10ml/min，体积百分含量为16％，水蒸气体积百分含量为84％，催化水解温度为300℃条件下，实现对四氟化碳降解率达到96％以上，而反应中产生的hf气体，通过碱液吸收固定为可利用的无机盐，从而达到氟利昂无害化处理的目的。
17、2、通过以硫酸钛和硝酸锆为原料，以氨水为沉淀剂，采用混合沉淀法制备tio2/zro2催化剂，该方法的制备步骤简单、反应条件温和，便于推广使用。
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1.一种利用复合材料中的TiO2/ZrO2催化水解四氟化碳的处理工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用复合材料中的TiO2/ZrO2催化水解四氟化碳的处理工艺，其特征在于，石英砂与催化剂的质量比为50：1.5。
3.根据权利要求1所述的一种利用复合材料中的TiO2/ZrO2催化水解四氟化碳的处理工艺，其特征在于，水蒸气发生器(4)的加热功率，选择氟利昂与水蒸气体积比为1：3-6。
4.根据权利要求1所述的一种利用复合材料中的TiO2/ZrO2催化水解四氟化碳的处理工艺，其特征在于，尾气吸收瓶(7)中装载有用于去除尾气中HF的KOH或NaOH溶液。
5.根据权利要求1所述的一种利用复合材料中的TiO2/ZrO2催化水解四氟化碳的处理工艺，其特征在于，水蒸气发生器(4)、催化反应床、尾气吸收瓶(7)、干燥管(8)与气相气质联用仪(9)之间通过输送管进行连接。
【技术特征摘要】
1.一种利用复合材料中的tio2/zro2催化水解四氟化碳的处理工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用复合材料中的tio2/zro2催化水解四氟化碳的处理工艺，其特征在于，石英砂与催化剂的质量比为50：1.5。
3.根据权利要求1所述的一种利用复合材料中的tio2/zro2催化水解四氟化碳的处理工艺，其特征在于，水蒸气发生器(4)的加热功率，选择氟利昂与水蒸气体积...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘天成，毛军豪，郑振，贾丽娟，高冀芸，王访，
申请(专利权)人：云南民族大学，
类型：发明
国别省市：
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