SF6純度分析儀檢測六氟化硫的制備
工業(yè)上制備六氟化硫主要采用氣體或熔融態(tài)的硫磺與氟直接反應的方法,也可導用硫或其化合物與氟一起通入氟化鈷反應器的化學反應法??墒褂肧F6純度分析儀用于測量SF6與空氣、SF6與N2混合氣體的SF6氣體純度(百分含量)。
1、 直接反應法
由于氟具有很強的反應能力,它能與硫直接反應。通常,氟與硫的直接反應讓硫在反應器內保持熔融狀態(tài),溫度為120℃~140℃,然后通入氟氣,使之與硫表面蒸發(fā)的硫蒸汽在溫度為150℃~210℃的條件下發(fā)生反應,生成六氟化硫。此方法易使氟反應完全,也可盡量減少各種有毒的副產物的生成,從而得到純度較高的六氟化硫。反應過程中所需的氟氣應由無水氟化氫電解制得,同時,硫與氟反應按一定的比例進行反應,并力求氟氣稍過量。由于是放熱反應(△H=-1097KJ/mol),對反應器的結構設計,必須考慮周全,應能保證及時導出迅速爆發(fā)反應所產生的大量反應熱。
為了有效控制反應熱,可以采用兩步反應完成六氟化硫的制備。即在**反應器(槽型反應器)的底部貯存熔融狀態(tài)的硫,氟氣的供給方向與其垂直,通過冷卻反應器的外部,來保持反應硫的溫度為150~160℃。再把含有約5%未反應氟氣的反應生成氣冷卻至室溫,連續(xù)導入裝有粉末狀硫磺,且外部用水冷卻的**反應器。(固定床式水平管型反應器內),完成全部六氟化硫的生成。
2、 氧化鈷法
本法是把硫或其他化合物與氟一起通入裝有三氟化鈷(CoF3)和二氟化鈷(CoF2)混合物的反應器中,在100℃以上進行反應,連續(xù)制備六氟化硫。當用硫或硫化氫作原料時,發(fā)生如下反應 濕度傳感器探頭 , , 不銹鋼電熱管 PT100 傳感器 , , 鑄鋁加熱器 , 加熱圈 流體電磁閥
:
S+6CoF3→SF6+CoF2
H2S+8CoF3→SF6+2HF+8CoF2
此外,還可以用其他硫化物(如S2Cl2、SCl2)等作原料。反應時CoF3失去一個氟原子轉變成CoF2,后者是固體,留在反應器中與進料中的氟原子反應又生成CoF3,繼續(xù)參加反應。開始時CoF3可由CoCl2在300℃時用無水氯化氫制取,而CoF2、CoCl2或Co2O3制得。當硫的低氟化物,如S2F10、SF4、SF2、S2F2等與CoF3反應時,也只生成六氟化硫,其反應如下
SF4+2CoF3→SF6+2CoF2
利用上述反應,可將直接反應法制得的粗六氟化硫產品與CoF3接觸,使其中所含的各種低氟化物及游離硫等雜質完全轉化為六氟化硫,從而得到很純的六氟化硫產品。SF6純度分析儀主要用于檢測SF6瓶氣及SF6開關等設備中的SF6氣體純度(百分含量)。