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氟利昂的无害化降解技术——电化学降解法和超临界水降解法

   2019-09-11 和平160
核心提示:电化学降解法破坏氯氟烃的技术目前研究主要集中于气体扩散电极(gas diffu-sion electrodes, GDEs)。作为一种高级氧化方法,超临界法也被用于CFCs的分解实验。

电化学降解法

电化学降解法破坏氯氟烃的技术目前研究主要集中于气体扩散电极(gas diffu-sion electrodes, GDEs)。日本N. Sonoyama等人利用这种电极分解CFC-12,在反应条件、分解效率、经济效益等方面都具有明显优势,特别是Pb-GDEs降解CFC-12,其破坏率将近100%,反应主产物是氯氟烃替代品HFC-32,产率达到92.6%。该方法将氟利昂降解与利用有效结合,但目前仍处于实验室研究阶段。



超临界水降解法

作为一种高级氧化方法,超临界法也被用于CFCs的分解实验。氟利昂性质稳定,但随某些条件变化其降解率会升高。纯水的蒸气压曲线终点便是水的临界点,此处汽液共存,超过临界点的温度、压力的状态的水被称为超临界水。利用超临界水的特殊性使CFCs降解的方法称为超临界水降解法。Hagen等人利用573K, 20 -400MPa的水降解CFCs,日本营田孟、佐藤真士也研究了用超临界水降解CFCs。日本国立化学实验所佐藤研究室超临界水液相降解法,将1CFC-11CFC-113的溶液与10 -20份水混合后在400℃和30MPa下进行降解反应,降解产物为HClCO2,以CFC-11作实验时两种卤化氢的获得率为97%,产生的卤化氢用碱液吸收,以固体粉末的形式回收,降解率大于95%

超临界水降解法最大的特征是用大量超临界水作为反应介质,需要的压力高,装置成本高。利用此法降解CFCs也是一种潜在的实用技术。

在上述的氟利昂无害化技术中,每种方法均有其特点及局限性。催化燃烧、催化分解法处理CFCs浓度一般低于1%,催化剂氟化会导致CFCs副产物的生成,催化剂寿命和稳定性仍有待改善,催化降解技术总体上说目前尚停留在实验室研究阶段,离工业化要求还有相当的距离,许多问题有待进一步研究;水泥窑法的处理量受产品质量限制而不能实现大规模处理;化学法和高能射线法不安全且成本高;等离子体法、超临界水法对设备及过程控制要求严格,运行成本高。各种方法相关情况之比较见表1-30

 
标签: 氟利昂
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