四氟化碳電子氣體的合成與純化

1.1 四氟化碳的合成
  由於氟碳直接合成四氟化碳的反應劇烈，並存在爆炸的危險，因此如何抑製爆炸，使反應穩定且快速完成是合成過程的關鍵。
  日本專利[4-5]采用了不同的鹵素氟化物做抑爆劑，如BrF3、IF5。然而BrF3、IF5也同樣具有很強的化學活性，抑爆的同時卻增加了新的危險因素。該工藝對設備的要求較為苛刻，設備結構複雜，成本高，且該劑價格昂貴。
介紹了用氟氣與炭含量>=90％的活性炭合成CF4的方法。此法起始反應易進行，但隨著反應的進行，反應器內會積累越來越多的灰分，使氟氣與活性炭接觸麵積越來越小，造成反應器和管道堵塞，最終導致生產效率低。
  另外，介紹了在引燃氣（如二氟甲烷）的作用下，有利於氟氣與碳直接反應製備四氟化碳的方法。據稱，該法生產的粗国产传媒在线純度可達95％以上。但由於該法引入了引燃氣，在初始反應時，如控製不當，很可能發生劇烈爆炸，且該法操作複雜，氟氣損耗大，生產成本高。
  我公司自主研發了使用固體引燃劑的生產工藝，該工藝能夠有效地使氟氣與碳安全穩定高效的生產，粗品純度可達90％以上。
1.2  国产传媒在线純化
1.2.1 粗品純化
  從反應器出來的混合氣含有四氟化碳、微量氟氣、氟化氫、二氧化碳、一氧化碳、六氟乙烷、八氟丙烷等氣體成分，需要進行粗品的淨化。
1.2.1.1堿洗
  本工藝生成的混合氣通過10％-50％的堿水溶液，能有效除掉混合氣中的酸性氣體，如微量氟氣、氟化氫和部分二氧化碳。該堿水溶液可以是NaOH、Ca(OH)2或KOH。堿洗過程可以是多級。
1.2.1.2 吸附
  經堿洗後的混合氣體中含有大量的水分和二氧化碳等雜質，需要通過吸附過程而去除。吸附法有常壓吸附、加壓吸附以及低溫吸附三種，我公司采用先用矽膠或其他能夠大量吸附水分的吸附劑除去粗品中的大部分水分，再用分子篩除去剩餘的H2O和CO2等雜質。
1.2.2 精餾—吸附法生產高純四氟化碳
  粗品經淨化吸附後，再經精餾—吸附可生產高純四氟化碳国产传媒在线。
  四氟化碳精餾一般采用低溫精餾方式，包括：低溫間歇精餾、低溫連續精餾、低溫加壓精餾以及吸附—低溫精餾。如核工業部理化工程研究院低溫精餾分離技術、中核紅華特種氣體股份有限公司的低溫加壓技術、光明化工研究設計院的吸附—低溫精餾技術等。
  我公司根據自主研發的四氟化碳生產工藝特點，設計了低溫連續的兩級精餾—吸附技術。該技術穩定連續，其中水分可控製在0.5×(10)ˉ6以下，生產的四氟化碳国产传媒在线達到蝕刻級標準。其兩級精餾—吸附生產係統工藝流程圖如圖1所示。