Способы получения фтора

Изобретение относится к области получения фтора, а именно к способам получения фтора из твердофазных фторидов металлов или их комплексных солей путем их способы получения фтора разложения. Способ получения фтора проводят, нагревая до температуры 150-400 oС твердые или комплексные фториды металлов в высокой степени окисления, которые используют в гранулированном или таблетированном виде, размер гранул способы получения фтора составляет от 1,0 до 3,0 мм. При этом обеспечивают их прогрев с температурным перепадом в способы получения фтора, не превышающем 15 oС. В качестве исходных соединений используют, например, соли марганца с высокой степенью содержания фтора - тетрафторид марганца MnF 4, и другие соли, например К 3NiF 7, K 2NiF 6, K 2CuF 6, и аналогичные им соединения. В результате применения способа достигается выход фтора не менее 99,0%. Способ безопасен и прост в эксплуатации. Изобретение относится к области получения фтора, а именно к способам получения фтора из твердофазных фторидов металлов или их комплексных солей путем их термического разложения. Способы получения фтора фтор используется во многих областях, таких как получение фторсоединений прямым фторированием, при сварке металлов, для образования защитных пленок на металлах или при обработке поверхностей металлов и сплавов и т. Способ, описанный в данном изобретении, может использоваться во многих, в том числе в описанных выше областях, где требуется применение чистого фтора. Обычно фтор и другие фторсодержащие газообразные соединения, такие как NF 3 или фтор, хранят в газообразном виде в цилиндрах под высоким давлением или в виде криогенных жидкостей при низких температурах. Хранение фтора или фторсодержащих газообразных соединений в газообразном виде требует объемов в десятки раз больших, чем хранение жидкостей. Очень удобно иметь возможность простого и безопасного получения фтора в нужном объеме и в нужном месте из соединений, транспортировка которых способы получения фтора представляет особых сложностей. Аналогично и хранение фтора или фторсоединений при температуре окружающей среды и давлении, внедренными в твердую матрицу или связанными в иную твердую форму, имеет преимущество по безопасности и эффективности хранения. Фтор образуется в результате реакции замещения сильной кислотой Льюиса, сопровождаемой быстрым необратимым разложением нестабильного фторида переходного металла до стабильного низшего фторида и элементного фтора при высоком давлении. Генератор фтора с твердыми гранулами включает стабильную соль, содержащую анион, относящийся к происходящий из термодинамически нестабильного фторида переходного металла в высокой степени окисления, и кислоту Льюиса, которая сильнее, чем этот фторид переходного металла. Эта кислота является твердым веществом при температуре окружающей среды, однако плавится или сублимируется при повышенной температуре. Катион указанной стабильной соли содержит анион, происходит из термодинамически нестабильного фторида переходного металла в высокой степени окисления, выбранного из группы, состоящей из щелочных или щелочно-земельных металлов. В способе используются фториды щелочных металлов, например никеля, адсорбирующие фтор с образованием комплексных солей никеля и щелочных металлов - Cs 2MnF 6, K 2NiF 6; а в качестве соединения Y используют BiF 5, ТiF 4 и т. В способе используются фториды щелочных металлов и никеля, адсорбирующие фтор с образованием комплексных солей никеля. После заполнения емкости генератора твердым веществом газообразные примеси откачивают. Затем нагревают комплексное соединение фторида никеля и при этом выделяется газообразный способы получения фтора высокой степени чистоты. Однако способ не позволяет получать фтор с постоянной скоростью выделения газа. Задачей, стоящей перед разработчиками изобретения, было создание способа получения способы получения фтора фтора с полным извлечением из фторидов металлов в высокой степени окисления, с возможностью постоянного регулируемого выделяющегося объема газа. Способ должен быть простым, безопасным в эксплуатации. Степень извлечения фтора должна составлять не менее 99%. Сущность изобретения состоит в том, что способ получения фтора проводят, нагревая до температуры 150-350 oС твердые бинарные или комплексные фториды металлов в высокой степени окисления, которые используют в гранулированном или таблетированном виде, размер гранул таблеток составляет от 1,0 до 3,0 мм. При этом обеспечивают их прогрев с температурным перепадом в слое, не превышающем 15 oС, при температуре ниже температуры плавления исходных веществ. В качестве исходных соединений используют, например, соли марганца с высокой степенью содержания фтора - гексафторид калия Способы получения фтора 6, тетрафторид марганца MnF 4, и другие соли, например K 3NiF 7, K 2NiF 6, K 2CuF 6, и аналогичные им соединения. Размер гранул подбирают таким образом, чтобы обеспечивать наличие некоторого свободного пространства для оптимального прогрева и отвода выделяющегося газообразного фтора. Установлено, что размер гранул должен быть в пределах 1,0-3,0 мм, и этого достигают, просеивая исходные соединения на ситах с определенным размером отверстий. Ограничения температурного перепада способы получения фтора слое способы получения фтора веществ в пределах не более 15 oС необходимы для того, чтобы обеспечить равномерный прогрев и равномерное регулируемое выделение фтора, при этом чем меньше этот интервал, тем благоприятнее условия получения газа. Обычными способами практически невозможно осуществить мгновенный способы получения фтора слоя без различия температуры в разных его точках. Достижение минимального различия возможно как снижением толщины слоя, так и выбором способа подачи тепла. Реакторную емкость, представляющую собой изолированный объем цилиндрическую емкостьобеспеченный возможностью равномерного прогрева и средством для отвода образующегося газообразного фтора с регулятором температуры, заполняют гранулированным веществом и начинают нагрев до температуры ниже температуры плавления способы получения фтора вещества, осуществляя контроль с помощью термопар. При нагреве происходит выделение чистого фтора, который выводится из генерирующего устройства и направляется на использование. Реакторная емкость и детали, контактирующие с газообразным фтором, выполнены из материала, стойкого к воздействию фтора при данных условиях, например из никеля или специальных сплавов. Общая схема аппарата для проведения способа представлена на чертеже. Аппарат снабжен электронагревателем 2 наружный и внутреннийустройствами для измерения температуры T 1 и Т 2 и давления Р ; фтор выводится по трубе, обозначенной на схеме как F 2. ПРИМЕРЫ ПРОВЕДЕНИЯ СПОСОБА Пример 1. В кольцевое пространство аппарата, представленного на чертеже, загружают 3600 г G 1 соли K 2NiF 6 в виде гранул размером способы получения фтора мм которые предварительно выделяют фракционированием на ситах. Устройство закрывают, и содержимое подвергают вакуумированию до остаточного давления 0,1 мм рт. При достижении давления фтора на измерителе давления Р, равном 0,1 МПа, начинают отбор газообразного фтора. При способы получения фтора наблюдают за температурой слоя, которую измеряют как Т 2 и которая отличается от T 1 не более чем на 15 oС, т. Обогрев отключают, устройство способы получения фтора, выгружают отработанный материал и взвешивают его. Вес отработанного материала составляет G 2 3160 г. В кольцевое пространство аппарата, представленного на способы получения фтора, загружают 3770 г G 1 соли K 2NiF 6 в виде гранул размером 1,0 мм которые предварительно выделяют фракционированием на ситах. Устройство закрывают и способы получения фтора вакуумированию до остаточного давления 0,1 мм рт. При достижении давления фтора на измерителе способы получения фтора Р, равном 0,005 МПа, начинают отбор газообразного фтора. При этом наблюдают за температурой слоя, которую измеряют как Т 2 и которая составляет 3 oС, т. После достижения снижения способы получения фтора до 0,005 МПа нагрев отключают, аппарат охлаждают и выгруженный материал взвешивают. Согласно расчетам его вес составил 567 г, способы получения фтора. Примеры 3-7 проводят в том же аппарате при том же порядке проведения, используя в качестве исходных способы получения фтора соединения разной дисперсности. Результаты представлены в таблице. Таким образом, отличительными признаками данного изобретения являются: - меньший интервал температуры проведения способа; - использование способы получения фтора веществ с определенным размером гранул, что позволяет максимально использовать поверхность веществ, выделяющих целевой продукт; - получение фтора при постоянном давлении; - поддержание определенного способы получения фтора перепада в слое, что позволяет избежать пристеночного перегрева продукта и вследствие этого - его спекания, что привело бы к снижению выхода. Формула изобретения Способ получения фтора из фторидов металлов в высокой степени окисления, включающий нагрев до температуры ниже температуры плавления, отличающийся тем, что нагревают гранулированные или таблетированные фториды переходных металлов или их комплексных соединений до 150-400 С, причем размер гранул составляет 1,0-3,0 мм, и поддерживают перепад температуры в слое исходных веществ не более 15 РИСУНКИИзобретение относится к способы получения фтора получения газообразного фтора, который может быть использован в процессах производства полупроводников или жидких кристаллов Изобретение может быть способы получения фтора в химической промышленности. Способ выделения фтора включает загрузку смеси, содержащей фторид урана и окислитель, в реакционный сосуд со сплошным основанием и проемом, обращенным в сторону от основания, нагрев этой смеси в реакционном сосуде и образование по меньшей мере одного оксида урана и нерадиоактивного газообразного продукта из нагретой смеси. Используемая смесь может содержать тетрафторид урана UF4 и реагент для выделения фтора, выбранный из группы, включающей оксид германия GeO, диоксид германия GeO2, кремний Si, триоксид бора B2O3 и диоксид кремния SiO2. Изобретение позволяет повысить выход фтора.



COPYRIGHT © 2010-2016 poehalivtur.ru