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詳述CFC-12及其加水后的高溫裂解

   2019-09-12 和平51
核心提示:室溫下,熱力學穩定產物主要是CF4, CCl4;在1000K時,平衡組成中以Cl2、CF4、CCl4、C(s)為主,從1200K開始,Cl2逐漸裂解為原子態氯,或稱之為氯原子自由基,約1950K以后,其量超過Cl2,成為體系中含最最大的組分;從1700K開始,逐漸有二氟卡賓CF2產生。

首先,來研究一下純CFC-12在高溫下的裂解行為。圖2-11mol CFC-12101325Pa , 300~2500K范圍內的平衡組分組成變化情況。



由圖2-1可以看出,CFC-12的裂解產物對溫度非常敏感。室溫下,熱力學穩定產物主要是CF4, CCl4;1000K時,平衡組成中以Cl2CF4、CCl4、C(s)為主,從1200K開始,Cl2逐漸裂解為原子態氯,或稱之為氯原子自由基,約1950K以后,其量超過Cl2,成為體系中含最最大的組分;1700K開始,逐漸有二氟卡賓CF2產生。主要產物大致以1400K為界,此前平衡產物以Cl2、 CF4CCl4、 C (s)為主,溫度升高,CI2的量增加很快。CF4、 CCl4的量減少,以CCl4的員下降顯著:1400K以上,平衡產物以Cl2、Cl、C(s),CF4、CF2為主,溫度升高,Cl2的星下降顯著Cl的量增加很快,在高溫區CF2的童隨溫度升高有顯著增多,而CF4的量減少。低濃度組分分布提示:低濃度平衡產物仍以氟利昂類物質為主,整個考察溫度范圍內,CCIF3的址均明顯高于CCl2F2的量,兩者相差約一個數量級,說明CClF3(CFC-13)的穩定性高于CFC-12CFC-11(CCl3F )穩定性在300~850K范圍內介于CFC-12CFC-13之間,溫度高于850K后,其穩定性下降,2500K時,其摩爾分數僅為10一‘級。其他低濃度成分還有C2Cl2、 C2Cl4、 CF3、 CIF、 F、 CF等,自由基類物質的量均隨溫度升高而增加,

與此不同的是C2Cl6、 C2Cl4,等物質有一個分布最大值。在平衡產物中沒有見到CCIF2,這說明CFC-12在脫了一個氯原子后,另一個氯也極易脫除,2500K以下CClF2幾乎沒有穩定存在的可能性。在此,可以得到這樣的結論:CFC-12的熱力學穩定性并不高,在一定條件下可以發生裂解。CFC-12中,C-Cl鍵比較脆弱,C-F鍵比較牢固,其裂解首先從脫氯開始,溫度對裂解后平衡產物的分布影響很大。平衡產物中氯元素的分布特征是1400K以下以Cl2為主,Cl量很小,1950K以上以Cl為主。F元素的分布以CF4為主,1900K后,CF2的量也占有比較明顯的優勢,2500K時,CF4CF2同時成為F的主要存在形式。

CFC-12及其加水后的高溫裂解(二)_工程技術_制冷資訊_A制冷網

 
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