六氟化硫可用于斷路器、變壓器、輸電管道、避雷器等域，也可以用于致冷劑，防氧化劑。用途廣泛，因此，六氟化硫制備工藝深受關(guān)注，今天順誠(chéng)化工院為您介紹六氟化硫制備工藝，輕松制作六氟化硫氣體。
工業(yè)上制備六氟化硫主要采用氣態(tài)或熔融態(tài)的硫磺與氟直接反應(yīng)的方法。也有少數(shù)家用熱解法、電解法等。
、熱解法
熱解法是將四氟化硫加熱到500、 2000C轉(zhuǎn)化成六氟化硫。
二、電解法
電解法是在20、10。C 下電解液態(tài)四氟化硫和氫氟酸而制得六氟化硫。當(dāng)采用元素氟、硫直接反應(yīng)法時(shí)，先電解制氟，然后使元素氟與硫直接合成，并凈化精制。六氟化硫的制備工藝在不斷改進(jìn)中。
1.電解制氟
元素氟的制備僅以電化學(xué)方法進(jìn)行。電解制氟是項(xiàng)門(mén)技術(shù)，與氟的多種用途相關(guān)，如用于制造六氟化鈾、六氟化硫、氟鹵化物、種氟碳化合物等。電解制氟是工業(yè)生產(chǎn)六氟化硫中的 步，也是很關(guān)鍵的步。往往由于電槽的故障迫使六氟化硫的合成中斷。合成的六氟化硫常含有雜質(zhì)如硫的低價(jià)氟化物、氧氟化物、氧化硫和氟，其中隨原料氟也可能夾帶進(jìn)雜質(zhì)（HF、OF2、CF4、C2F6、N2、OD。因此，電解制氟直接影響到SF6產(chǎn)品的質(zhì)量及收率。
電解制氟依電槽的操作溫度分為高溫法、中溫法和低溫法。高溫法是以KHF2為電解質(zhì)，采用石墨陽(yáng)，于240、280C下電解。槽體、陰，隔板、隔膜均用銅鎂合金或蒙乃爾合金制作，其優(yōu)點(diǎn)是在操作溫度下HF蒸氣壓低，產(chǎn)生的氟純度可高達(dá)98 ‰等。其缺點(diǎn)是隨著電解的進(jìn)行，HF不斷消耗，造成電解質(zhì)熔點(diǎn)急劇上升，電解質(zhì)的組成需要不斷調(diào)整，電槽的腐蝕尤其陽(yáng)部件的腐蝕嚴(yán)重。由于操作溫度高，給連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)了困難，這些缺點(diǎn)妨礙了高溫法的廣泛采用。低溫法是將KF ? 8、IOHF于室溫下進(jìn)行電解，因低溫電解時(shí)氟化氫的蒸氣壓高，電槽各部件腐蝕嚴(yán)重，電流率也低，不宜推廣使用。
2.中溫法制氟
電解質(zhì)主要是KF ? 2HFCHF含量為40? 8%（質(zhì)量），熔點(diǎn)71 ? 7 ℃ ]，在80、110 ℃下進(jìn)行電解，中溫法使用碳陽(yáng)，它在KF ? 2HF電解 質(zhì)中腐蝕性小，不容易化，臨界電流密度高。槽體、隔板、隔膜、陰等材質(zhì)均可采用軟鋼， 好為蒙乃爾合金，尤其對(duì)2500A以上的電解槽更是如此，不但能耐腐蝕，而且對(duì)減少化現(xiàn)象有明顯作用。在現(xiàn)代工業(yè)制氟中，廣泛采用的是中溫型氟電槽。當(dāng)今在北美、歐洲和日本運(yùn)轉(zhuǎn)著大型氟電槽，如5000、 7500A的氟電槽、11000A的氟電槽等，同時(shí)在研制更大型的氟電槽，如15000A的氟電槽。
三、氣態(tài)或熔融態(tài)的硫磺與氟直接反應(yīng)法
工業(yè)上六氟化硫氣體通常是由電解產(chǎn)生的氟在中高溫下與硫反應(yīng)來(lái)制備的, 除六氟化硫外, 還生成少量的四氟化硫( SF4 ) 等副產(chǎn)物。氟硫直接合成六氟化硫的方法可以分為氟氣與固體硫磺、與熔融硫磺、與硫磺蒸氣三種方式: 氟氣與固體硫磺反應(yīng),由于氟硫反應(yīng)是很激烈的放熱反應(yīng), 其反應(yīng)溫度不易控制, 導(dǎo)致副產(chǎn)物增加而加重后處理負(fù)擔(dān)。另外對(duì)密封的反應(yīng)器來(lái)說(shuō), 向其內(nèi)連續(xù)地加入固體硫磺也很困難, 故該方法不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
氟氣與硫磺蒸氣反應(yīng), 是將硫磺加熱到445 ℃ (沸點(diǎn))以上, 使硫變成蒸氣送入反應(yīng)器與氟反應(yīng), 同樣也存在著反應(yīng)溫度很難控制的缺陷, 其反應(yīng)溫度可達(dá)600 ℃以上, 必須采用殊的反應(yīng)器材質(zhì), 這種方法也不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。氟氣與熔融硫磺反應(yīng), 是將反應(yīng)器中的硫磺保持在85～105 ℃的熔融狀態(tài)下與通入的氟氣反應(yīng)的。此法反應(yīng)溫度較易控制。
六氟化硫氣體在常溫常壓下是種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃、無(wú)腐蝕性的氣體, 氣體密度61139 g/L,其化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng), 500～600 ℃不分解, 和酸、堿、鹽、氨、水等不反應(yīng), 在電弧作用下(幾千度)分解為S和F的原子氣, 但電弧旦解除, 便在0- 5 ～10- 6 s內(nèi)復(fù)合成SF6。
六氟化硫具有良好的電氣緣性能及優(yōu)異的滅弧性能, 其耐電強(qiáng)度為同壓力下氮?dú)獾?15 倍, 擊穿電壓是空氣的215倍, 滅弧能力是空氣的100倍, 是種優(yōu)于空氣和油的新代超高緣介質(zhì)材料。
高純六氟化硫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。微溶于水、醇及醚，可溶于氫氧化鉀。不與氫氧化鈉、液氨、鹽酸及水起化學(xué)的反應(yīng)。300℃以下干燥環(huán)境中與銅、銀、鐵、鋁不反應(yīng)。500℃以下對(duì)石英不起作用。250℃時(shí)與金屬鈉反應(yīng)，-64℃時(shí)在液氨中反應(yīng)。與硫化氫混合加熱則分解。200℃時(shí)，在定的金屬如鋼及硅鋼存在下，能促使其緩慢分解。
[sf6]六氟化硫制備工藝，輕松制作六氟化硫氣體
2020-07-02 08:56:58
