專利名稱：一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法，具體涉及一種從含三氟甲磺酸廢水中回收三氟甲磺酸的方法。
背景技術：
三氟甲磺酸是目前知道的最強有機酸，具有強酸性和還原性，一般用作有機合成試劑，還可用作異構化和烷基化的催化劑，以至于廣泛用于醫(yī)藥、化工等行業(yè)，如核苷，抗生素，類固醇，蛋白質(zhì)，配糖類，維生素合成，硅橡膠改性等。尤其發(fā)現(xiàn)在這三方面較廣，第一是在有機合成中用于保護官能團，是十分有效的甲基硅烷基化試劑；第二是在有機合成中，參與多種有機化合物碳碳成鍵增長碳鏈的反應；第三是在某些反應中做催化劑。三氟甲磺酸作為一種新開發(fā)試劑，其價格較高，目前三氟甲磺酸反應完成后都作廢水排放，如果不加回收利用，會造成產(chǎn)品成本偏高，其中的氟也會破壞環(huán)境。美國專利US5603812將三氟甲磺酸一水合物和三氟甲磺酸三甲胺鹽一起高真空蒸餾，只能得到少量的三氟甲磺酸，也沒有進一步告訴三氟甲磺酸三甲胺鹽中的三氟甲磺酸回收方法，歐洲專利EP0671213A1提供了從三氟甲磺酸三甲胺鹽等三氟甲磺酸的有機堿鹽中回收三氟甲磺酸的具體方法如下:
CF3SO3HN(CH3)3 + H2SO4 — CF3SO3H + [ N(CH3)3] 2 H2SO4,
但在規(guī)?；纳a(chǎn)中發(fā)現(xiàn)該方法用濃硫酸脫有機堿產(chǎn)生的硫酸三甲胺鹽等物質(zhì)粘度非常大，嚴重影響三氟甲磺酸的回收。三氟甲磺酸參與有機合成或作為催化劑等反應后，均作廢水排放，而這些廢水中常含有大量的無機鹽類和一些高沸點有`機物類，特別是一些含鹵的無機鹽和一些不明的有機物類，研究一種安全、高純度的回收三氟甲磺酸的方法是當前需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法。本發(fā)明采用的技術方案為:
一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法，包括以下步驟:
1)向含三氟甲磺酸的廢水中加入無機堿反應，然后蒸干水分，得固態(tài)物質(zhì)，所述廢水中的三氟甲磺酸以游離態(tài)或有機堿鹽的形式存在；
2)向固態(tài)物質(zhì)中加入乙醇回流，過濾，冷卻，靜置析出三氟甲磺酸無機鹽，過濾，干燥，得三氟甲磺酸無機鹽；
3)向三氟甲磺酸無機鹽中加入濃硫酸溶解，然后減壓回收三氟甲磺酸。優(yōu)選的，步驟2 )冷卻至O 5 °C。優(yōu)選的，步驟2)回流時間為I 2h。優(yōu)選的，步驟I)加入的無機堿與廢水中的三氟甲磺酸等摩爾量。優(yōu)選的，無機堿為無機強堿。
優(yōu)選的，無機堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉中的至少一種。優(yōu)選的，步驟I)采用減壓蒸干水分。優(yōu)選的，步驟2)乙醇的用量為固態(tài)物質(zhì)重量的5 10倍。優(yōu)選的，所述乙醇為無水乙醇。優(yōu)選的，步驟3)三氟甲磺酸無機鹽與濃硫酸等摩爾量。由于含三氟甲磺酸的廢水中常含有大量的無機鹽類和其他一些高沸點有機雜質(zhì)，特別是含鹵無機鹽，本發(fā)明方法中如果直接向步驟I)所得的固態(tài)物質(zhì)中加濃硫酸，會產(chǎn)生鹵化氫以及其他不明有機雜質(zhì)，會產(chǎn)生爆炸危險，且嚴重影響回收的三氟甲磺酸的質(zhì)量，而本發(fā)明提供了一種安全的回收方法，通過加乙醇回流則避免了爆炸的危險。本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明方法回收的三氟甲磺酸純度高、產(chǎn)率高，回收方法簡單方便，適用于大規(guī)模工業(yè)上應用；本發(fā)明方法安全，避免了廢水中不明有機物因在強酸下反應產(chǎn)生爆炸的危險；本發(fā)明除去了含鹵無機鹽，避免了含鹵無機鹽在強酸下產(chǎn)生鹵化氫，以至影響三氟甲磺酸純度；本發(fā)明為盡可能的降低成本和減少環(huán)境污染提供了一種有益的解決方法。
具體實施例方式一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法，包括以下步驟:
1)如果廢水中的三氟甲磺酸是游離態(tài)的，則用無機堿中和，形成三氟甲磺酸無機鹽，然后蒸掉水份，加乙醇回流，趁熱過濾除去無機鹽類，然后冷卻析出三氟甲磺酸無機鹽，讓高沸點有機物留在乙醇中，將三氟甲磺酸無機鹽干燥后，再加濃硫酸減壓蒸餾回收三氟甲磺酸；
2)如果廢水中的三氟甲磺酸是以有機堿鹽的形式存在，也用無機堿置換出有機堿，形成三氟甲磺酸無機鹽，然后蒸掉水份和有機堿，加乙醇回流，趁熱過濾除去無機鹽類，然后冷卻析出三氟甲磺酸無機鹽，讓高沸點有機物留在乙醇中，將三氟甲磺酸無機鹽干燥后再加濃硫酸減壓蒸餾回收三氟甲磺酸。優(yōu)選的，步驟2)冷卻至O 5°C。優(yōu)選的，步驟2)回流時間為I 2h。優(yōu)選的，步驟I)加入的無機堿與廢水中的三氟甲磺酸等摩爾量。優(yōu)選的，無機堿為無機強堿。優(yōu)選的，無機堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉中的至少一種。優(yōu)選的，步驟I)采用減壓蒸干水分。優(yōu)選的，步驟2)乙醇的用量為固態(tài)物質(zhì)重量的5 10倍。優(yōu)選的，所述乙醇為無水乙醇。優(yōu)選的，步驟3)三氟甲磺酸無機鹽與濃硫酸等摩爾量。下面結合具體的實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但并不局限于此。實施例1
一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法，包括以下步驟:
I)取1000 g含三氟甲磺酸三甲胺鹽的廢水于三口瓶中，廢水中含三氟甲磺酸三甲胺鹽20.9 g(0.1mol)，加入4 g氫氧化鈉(0.1 mol)，攪拌反應10分鐘，然后在溫度為80°C、真空壓力為250帕下蒸干水份，得到35 g固態(tài)物質(zhì)；
2)向35g固態(tài)物質(zhì)中加入175 g無水乙醇回流2h，過濾掉不溶物，然后冷卻至5°C，靜置3 h，過濾，干燥，得到15.1 g三氟甲磺酸鈉；
3)向15.1 g三氟甲磺酸鈉中加入8.6g (0.088 mol)濃硫酸，溶解后，升溫到100°C，真空壓力500帕回收，得到無水三氟甲磺酸10.5g，含量98%。實施例2
一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法，包括以下步驟:
1)取1000g含三氟甲磺酸廢水于三口瓶中，廢水中含三氟甲磺酸15g (0.1 mol)，力口入5.6g氫氧化鉀(0.1 mol)，攪拌反應10分鐘，然后在溫度為80°C、真空壓力為250帕下蒸干水份，得到40g固態(tài)物質(zhì)；
2)向40g固態(tài)物質(zhì)中加入400g無水乙醇回流lh，趁熱過濾掉不溶物，然后冷卻至(TC，靜置3h，過濾，干燥，得到13.2g三氟甲磺酸鉀；
3)向13.2g三氟甲磺酸鉀中加入6.88g (0.07 mol)濃硫酸，溶解后，升溫到100。。，真空壓力500帕回收，得到無水三氟甲磺酸9.3g，含量98.3%。實施例3
一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法，包括以下步驟:
1)取1000g含三氟甲磺酸三甲胺鹽的廢水于三口瓶中，廢水中含三氟甲磺酸三甲胺鹽20.9 g(0.lmol)，加入5.6g氫`氧化鉀(0.1 mol)，攪拌反應10分鐘，然后在溫度為80°C、真空壓力為250帕下蒸干水份，得到42g固態(tài)物質(zhì)；
2)向42g固態(tài)物質(zhì)中加入7倍重量的無水乙醇回流1.5h，過濾掉不溶物，然后冷卻至4°C，靜置3 h，過濾，干燥，得到13g三氟甲磺酸鉀；
向13g三氟甲磺酸鉀中加入6.78g(0.069mol)濃硫酸，溶解后，升溫到100°C，真空壓力500帕回收，得到無水三氟甲磺酸9g，含量98%。
權利要求
1.一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法，包括以下步驟: 1)向含三氟甲磺酸的廢水中加入無機堿反應，然后蒸干水分，得固態(tài)物質(zhì)，所述廢水中的三氟甲磺酸以游離態(tài)或有機堿鹽的形式存在； 2)向固態(tài)物質(zhì)中加入乙醇回流，過濾，冷卻，靜置析出三氟甲磺酸無機鹽，過濾，干燥，得三氟甲磺酸無機鹽； 3)向三氟甲磺酸無機鹽中加入濃硫酸溶解，然后減壓回收三氟甲磺酸。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟2)冷卻至O 5°C。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟2)回流時間為I 2h。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟I)加入的無機堿與廢水中的三氟甲磺酸等摩爾量。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的方法，其特征在于:無機堿為無機強堿。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于:無機堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉中的至少一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟I)采用減壓蒸干水分。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟2)乙醇的用量為固態(tài)物質(zhì)重量的5 10倍。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于:所述乙醇為無水乙醇。
10.根據(jù)權利要求1所述的方`法，其特征在于:步驟3)三氟甲磺酸無機鹽與濃硫酸等摩爾量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回收廢水中三氟甲磺酸的方法，包括以下步驟向含三氟甲磺酸的廢水中加入無機堿反應，然后蒸干水分，加入乙醇回流，過濾，冷卻，靜置析出三氟甲磺酸無機鹽，過濾，干燥，然后向三氟甲磺酸無機鹽中加入濃硫酸溶解，最后減壓回收三氟甲磺酸，所述廢水中的三氟甲磺酸以游離態(tài)或有機堿鹽的形式存在。本發(fā)明回收的三氟甲磺酸純度高、產(chǎn)率高，回收方法簡單方便，適用于大規(guī)模工業(yè)上應用；本發(fā)明方法安全，且為盡可能的降低成本和減少環(huán)境污染提供了一種有益的解決方法。
文檔編號C07C303/44GK103073458SQ20131000882
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權日2013年1月10日
發(fā)明者吳世林, 張貴東, 邸維龍, 史志君 申請人:廣州智特奇生物科技股份有限公司