способ извлечения трифторида бора из газовых смесей
Классы МПК: | C01B35/06 галогенсодержащие соединения бора B01J20/02 содержащие неорганические материалы B01D59/26 сорбцией, те абсорбцией, адсорбцией, персорбцией |
Автор(ы): | Изьюрова Н.С., Крупин А.Г., Кузьминых С.А., Макасеев А.Ю., Мариненко Е.П., Лазарчук В.В., Рудников А.И., Хохлов В.А. |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-11-13 публикация патента:
10.11.2003 |
Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при разделении изотопов бора. Смесь газов, содержащую BF3, F2 и HF, подвергают контакту с СаF2 при 373-523К с образованием фторборатного комплекса СаF2
ВF3. Оставшиеся F2 и HF выводят из сорбционной колонны. После насыщения сорбента производят десорбцию ВF3 при 623-773К. Регенерированный CaF2 используют в повторных циклах извлечения ВF3. Степень улавливания ВF3 не менее 90%, остаточное содержание бора в сорбенте 0,05-0,1 мас.%. Способ прост, экономичен, исключена коррозия аппаратуры и плавление сорбента. 1 ил.
Рисунок 1
![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215013/8226.gif)
Формула изобретения
Способ извлечения трифторида бора из газовых смесей путем его сорбции на фториде металла при повышенной температуре с последующей десорбцией, отличающийся тем, что сорбцию ведут на фториде кальция при температуре 373-523К, а десорбцию - при температуре 623-773К.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологиям получения и использования трифторида бора, например для разделения изотопов 10В и 11В. При получении трехфтористого бора необходимость извлечения его из газовых смесей возникает в связи с тем, что продукты фторирования народу с ВF3 содержат фтор, кислород, фтористый водород и другие примеси, мешающие дальнейшему его применению. Кроме того, такая необходимость существует при решении санитарно-экологических вопросов обращения с трифторидом бора. Известен сорбционный способ извлечения трифторида бора из газовых потоков по реакции BF3 с оксидами металлов с образованием комплексных фторборатов /Топчиев А. В., Баллода А.П. "Адсорбция фтористого бора на простых и смешанных оксидах металлов". ДАН СССР, 1953, т.90, с.1051-1054/. Недостатками способа являются невысокая эффективность использования адсорбента (оксида металла). Так, навеска оксида кальция, помещенная в атмосферу трифторида бора, при температуре 723К реагирует лишь на 17%. Известен также термосорбционный способ извлечения трифторида бора из газовых смесей на активированных углях при температуре, близкой к комнатной, с последующей десорбцией BF3 при нагревании /Полевой А.С. "Разделение и использование изотопов бора". В сб. "Итоги науки и техники". Серия "Радиохимия. Ядерная технология", том 2. М, ВИНИТИ, 1990, с.134/. Недостатки способа состоят в том, что из-за присутствия в промышленных углеадсорбентах примесей оксидов металлов, диоксида кремния, азот- и серосодержащих соединений (до 10-15%) при десорбции трифторида бора происходит это загрязнение. Очевидно, эта же причина приводят к тому, что десорбция происходит лишь на 90-95% и на сорбенте происходит накопление фторборных соединений, приводящее к быстрому его отравлению. За прототип взят способ извлечения трифторида бора из газовых смесей путем адсорбции BF3 фторидом калия при повышенной температуре с последующим разложением тетрафторборатного комплексного соединения на фторид калия и трифторид бора при нагревании /Буз Г., Мартин Д. "Химия трифторида бора и его производных". М.: Изд-во ин. лит., 1955, 288с./. Сорбцию BF3 ведут при 673-773К, а десорбцию при 873-1073К. Недостатки способа заключаются в высоких энергозатратах на осуществление процесса и осложнениях, связанных с сильной коррозией аппаратуры при столь высоких температурах. Кроме того, процесс осложнен оплавлением реакционной системы: при адсорбции трифторида бора и сопутствующих ему примесей оплавляются кислые фториды калия (Тпл=200-500К), а при десорбции плавится сам фторборатный комплекс (Тпл=803К). Техническая задача, решаемая изобретением - снижение энергозатрат, уменьшение коррозии оборудования и упрощение процесса. Решение технической задачи достигается тем, что в способе извлечения трифторида бора из газовых смесей путем его сорбции на фториде металла при повышенной температуре с последующей десорбцией, сорбцию ведут на фториде кальця при температуре 373-523К, а десорбцию - при температуре 623-773К. На чертеже представлена установленная нами зависимость давления газа трифторида бора над комплексом CaF2![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215013/8226.gif)
![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215013/8226.gif)
![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215013/8226.gif)
![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215013/8226.gif)
![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215013/8226.gif)
![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215013/8226.gif)
![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215007/177.gif)
![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215007/177.gif)
![способ извлечения трифторида бора из газовых смесей, патент № 2215688](/images/patents/253/2215013/8226.gif)
Класс C01B35/06 галогенсодержащие соединения бора
Класс B01J20/02 содержащие неорганические материалы
Класс B01D59/26 сорбцией, те абсорбцией, адсорбцией, персорбцией