氟利昂制冷剂CFC-12及其加水后的高温裂解反应

一般说来,压力和原料组成是影响体系平衡的重要因素,CFC-12+H2O体系平衡组成随压力和不同原料组成变化的情况分别如图2-3和图2-4所示。氟利昂制冷剂CFC-12及其加水后的高温裂解反应

氟利昂制冷剂CFC-12及其加水后的高温裂解反应

氟利昂制冷剂CFC-12及其加水后的高温裂解反应

氟利昂制冷剂CFC-12及其加水后的高温裂解反应

氟利昂制冷剂CFC-12及其加水后的高温裂解反应

由图2-3看,在1.01×10?~3.04×10?(1~30atm)计算范围内,CFC-12+H2O体系的主要平衡组成不随压力而变化,也就是说,压力对CFC-12与H2O的反应没有实质影响。

水的存在对平衡组成影响很大,水加入量在达到CFC-12:H2O=1:2的化学计量比之后,平衡组成非常稳定,在此之前,平衡组成变化比较复杂,且与温度有很大关系。从F的分布图上看,在CFC-12:H20=1:2的附近,除HF外,所有物种的量均大幅下降,除COF2、COFCI、CIF等少数物种外,其余物种的量都降到了10-9mol数量级以下,Cl的分布规律与F相似。计算结果显示:在加入水量很少的情况下,会有约10%的CCl2F2转化为CClF3,且温度较低时更有利于其转化,较低温度下(1200K),明显有COF2生成;在较高温度下(1800K),COF2的浓度低得多,而CO和Cl2的平衡浓度要大得多,Cl2的平衡浓度随温度的变化趋势与纯CFC-12裂解时的情况类似。由计算结果还可知道:除较低温度和缺水严重的情况外,F与H的结合能力远大于Cl与H的结合能力。由以上计算可知:CFC-12加水分解后的高浓度产物是C02、HF、HC1,这几种产物在热力学上都是比较稳定的;若要氟利昂分解彻底,必须保证有足量水的存在,否则不但不利于CFC-12的分解,而且也不利于产物的控制。

在此,将反应式(2-4)定义为目标反应。

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