超高纯 1,1,1—三氟 -2,2-二氯乙烷的制备

罗伟棻 邱绿洲 丁荣文

工作单位： 永晶科技股份有限公司 南平市   354003

摘要：采用了一种使用微反应器中连续产生来制备1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷的方法，并通过绝热量热法在8.55~297.52 K的温度范围内测量氟利昂R-123 （CF₃CHCl₂）的热容。异常温度T_trs=125.5±0.1 K，三相点温度T_tp=145.68±0.02 K，熔融焓和熵Δ_fusH_m=5.51±0.01 kJ mol^-1和Δ_fusS_m=37.83±0.05 J mol^-1K^-1。

关键词：绝热量热法；热容；热力学函数；氟利昂R-123

1 引言

含氢氟利昂替代品的热力学性质是近年来深入研究的课题。替代氟利昂是一种很有前途的工作流体，可以替代科学和技术中一些生态上不可接受的氯氟烃。本文报告了氟利昂R-123在8.6至297.5 K温度范围内的精确低温热容。早些时候，其异构体R-123a CF2ClCHFCl的热容在58.6温度范围内测量–296.3 K。等压热容Cp是用流动热量计测量的，温度区间为275.64至440.01 K，压力分别为0.5至3.2 MPa。样品纯度为99.82％。Cp值的不确定性为0.4%。

一种生产HCFC-123（2,2-二氯-1,1,1-三氟乙烷）和/或HCFC-122（1,1,2-三氯-2,2-二氟乙烷）的方法，该方法中至少有一个反应步骤是在微反应器中进行。本发明的优选实施例的目的在于提供一种生产HCFC-123（2,2-二氯-1,1,1-三氟乙烷）和/或HCFC-122（1,1,2-三氯-2,2-二氟乙烷）的方法，该方法中至少有一个反应步骤是在由SiC构成或者由SiC制成的微反应器或者由合金构成或者由合金制成的微反应器中进行的。

2. 实验和结果

HCFC-123（2,2-二氯-1,1,1-三氟乙烷）的制备方法包含以下步骤：

（a）提供HCFC-122（1,1,2-三氯-2,2-二氟乙烷）作为原料或中间材料；

（b）提供HF（氟化氢）和催化剂，优选卤化促进催化剂，更优选氟化促进催化剂，任选地提供HF（氟化氢）和催化剂作为再循环混合物，还可根据需要（例如由于化学计量的原因）另外提供新鲜的HF；

（c）将（a）的HCFC-122与（b）的HF和催化剂混合；

（d）将（c）中获得的混合物进料至至少一个上部横向尺寸为约≤4 mm的连续流反应器、优选进料至至少一个微反应器中，在其中在所述催化剂的存在下进行HCFC-122与HF的反应，获得包含HCFC-123的反应混合物；

优选在一种或多种以下条件下进料至至少一个微反应器：

流速：约10 ml/h至至多约400 l/h；

温度：约30℃至至多约150℃；

压力：约5 bar至至多约50 bar；

停留时间：约1分钟至至多约60分钟；

（e）从所述连续流反应器、优选从微反应器取出（d）中获得的反应混合物，得到包含HCFC-123的产物，优选HCFC-123产物，更优选基本上包含HCFC-123或者基本上由HCFC-123组成的产物；

（f）将（e）中获得的HCFC-123产物纯化和/或分离，得到纯化的和/或分离的HCFC-123。

HCFC-123在饱和蒸气压下的热容C_s,m在全自动装置中测量，该装置由真空绝热量热仪、数据采集和控制系统 AK-6.25。量热计池包括一个不锈钢圆柱形容器、一个带有用于固定容器的量热计加热器的铜套和一个绝热罩。容器的黄铜盖通过铟垫圈真空密封。在ITS-90上校准的微型电阻温度计安装在隔热罩的内表面，以降低空热量计的热容量。量热计与绝热罩之间的温差由四结（铜占铁的0.1%）铬合金热电偶测量。热容测量的自动程序由在计算机控制下数据采集系统执行。

加热方法，温度或能量步骤保持恒定。AK-6.25系统通过计算机控制实验的绝热条件，整个温度区间的稳定性为1 mK。量热计是用正庚烷作为标准参考物质进行测试的。在8到 15 K 的温度范围内，热容测量的准确度约为1.5%，在15到80 K的温度范围内为0.5-1%，在 80 K 以上的温度范围内为0.2-0.3%。

除了相变区域外，在整个研究温度范围内通常需要400-500 秒。 如图1所示，差异Cp,m、Cs,m、T (∂V /∂T )p(∂P/∂T )s在 T 处估计的液相290 K，小于Cs,m值的不确定性，因此在研究的整个温度区间中没有考虑这种差异。热容曲线在126.0-130.6 K的温度区间内表现出类似λ的热转变，在六个实验中的四个实验中揭示了热异常。在实验中确定了R-123 的所有热力学性质，其表现出类似λ的转变。

图 1. 1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷热容的温度依赖性。

2. 结论

−

=

参考文献：

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