[發明專利]一種含氟廢水的處理方法

在審

• 申請號: 201710615869.0
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107176638A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 陳偉剛;金龍華;夏杜威
• 申請（專利權）人: 江陰宇博科技有限公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C01B7/19;C01B17/74;C01B25/18;C07C51/44;C07C53/18;C02F101/14
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司11544
• 代理人: 劉立義

技術領域

本發明涉及一種廢水處理方法，特別涉及一種含氟化氫和三氟乙酸廢水的處理方法。

背景技術

三氟乙酸在工業上用途極廣。三氟乙酸及其衍生物，包括酐、酯、過酸等在有機化學和生物化學中是非常有用的試劑，在合成化學中作為引入-CF3結構的基本原料外，它還被用作催化劑和溶劑。由于其較低的親核性和-CF3基的化學惰性，三氟乙酸是氟化、硝化及鹵化反應的優良溶劑。以三氟乙酸作催化劑對許多反應有利，如芳族化合物的烷基化、酰基化、烯烴的聚合和調聚反應以及由肟轉化為酰胺的貝克曼重排等。工業生產時經常會出現氟化氫和三氟乙酸的稀溶液，往往難以回收和再利用，直接導致了資源的浪費和經濟效益損失，同時也對環保增加了壓力。氟化氫和三氟乙酸均與水形成共沸。氟化氫與水形成共沸，其共沸點為111-112℃，共沸組成為氟化氫(38％)和水(62％)(CN1119010A，1996)；三氟乙酸與水形成沸，其共沸點為105-106℃，共沸組成為三氟乙酸(80％)和水(20％)(CA729679A，1966)，這使得要想使用常規精餾來分離氟化氫、三氟乙酸和水很難進行。也有專利提出通過去除低附加值組分氟化氫，回收高附加值組分三氟乙酸的思路。如采用氧化硅或氧化鋁，生成六氟合硅酸鈉或氟鋁酸鈉(CN101948378A；CN202107647 U)，由于六氟合硅酸鈉和氟鋁酸鈉溶度積較大(10-4)，氟離子沉淀不徹底，導致終產品中氟含量很高，且不能回收氟化氫，均不能滿足工業需求。

發明內容

本發明目的是提供一種含氟廢水的處理方法，通過消除三氟乙酸、氟化氫和水間的相互作用力，消除共沸現象，然后采用精餾的方式分別回收氟化氫和三氟乙酸，達到工業需求，增加經濟效益。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：采用三氧化硫/濃硫酸、五氧化二磷/濃磷酸等體系吸水，將三氟乙酸和氟化氫解離，然后采用精餾的方法將三氟乙酸蒸出。同時生產硫酸/磷酸、三氟乙酸和氟化氫產品。

本發明采用的技術方案是：

本發明提供一種含氟廢水的處理方法，所述含氟廢水采用廢水處理精餾系統處理；所述廢水處理精餾系統包括精餾釜、填料精餾塔、冷凝器和貯液器，所述精餾釜設有廢液進口、溶劑進口和廢液出口，所述填料精餾塔頂部設有出氣口和回流液進口，所述填料精餾塔內以石墨拉西環作為填料，所述冷凝器設有進氣口和冷凝液出口，所述貯液器設有進液口、出液口和回流液出口；所述精餾釜頂部與填料精餾塔底部相通，所述填料精餾塔出氣口與冷凝器進氣口相通，所述冷凝器的冷凝液出口與貯液器的進液口相通，所述貯液器的回流液出口與填料精餾塔回流液進口相通，所述含氟廢水處理方法為：將含氟廢水從精餾釜的廢液進口通入，同時將吸水溶劑從溶劑進口通入，所述吸水溶劑為不揮發性強酸，在0.110～0.120MPa、20～80℃條件下攪拌反應至水分被充分吸收(優選30～240min)，開啟冷凝器并全回流條件下加熱精餾釜至60～100℃、0.110～0.120MPa，不斷調節回流比使填料精餾塔塔頂溫度維持在19～28℃、0.100～0.105MPa，從出氣口采出氟化氫，當填料精餾塔塔頂溫度高于氟化氫采出溫度時(HF的沸點在20℃左右，當HF收集得差不多，塔頂溫度會高于20℃，該階段溫度升高會非常快，需在達到一個合適的溫度時停止采集。過高的溫度時停止，收率升高，但純度下降)，停止采出；逐步升高精餾釜溫度至80～150℃、0.110～0.120MPa，調節回流比使填料精餾塔塔頂溫度維持在72～75℃、0.100～0.105MPa，從出氣口采出三氟乙酸，當填料精餾塔塔頂溫度高于三氟乙酸采出溫度時，停止采出，精餾塔內的殘液經廢液出口排出后用作吸水溶劑重復使用或作為濃酸產品出售。

有益效果：

本發明所述廢水處理方法克服氟化氫、三氟乙酸與水的相互作用，分離效果好，產品純度高，回收率較大，氟化氫回收率可達98.6％，產品純度可達99.9％，符合工業要求，三氟乙酸回收率可達99.0％，產品純度可達99.8％，符合工業要求；不產生任何三廢，處理過程中產生的濃酸可重復利用；設備普通，操作簡單，可以與磷酸、硫酸聯產工藝結合，顯著提高經濟效益。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1