CN108083973A - 一种四氯乙烯的纯化方法 - Google Patents

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陈宗艳
凌芳
肖历
马骏
朱彩芳
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Abstract

本发明属于化学工程技术领域，具体涉及一种四氯乙烯的纯化方法，其包括以下步骤：(1)取活性炭于吸附装置中，加入四氯乙烯原料并搅拌，然后过滤，得第一滤液；(2)取硅镁型吸附剂于吸附装置中，加入第一滤液并搅拌，然后过滤，得第二滤液；(3)取5A分子筛和/或13X分子筛粉末，加入第二滤液并搅拌，然后过滤，得第三滤液；(4)取第三滤液，加入沸石及氢化钙，120‑125℃下加热精馏，弃掉前10‑15％及后10‑15％重量的馏分，收集120‑122℃的馏分，即为纯化后的四氯乙烯。该纯化方法可有效去除四氯乙烯溶剂中含有C‑H键的化合物，提高四氯乙烯的纯度。

Description

一种四氯乙烯的纯化方法
技术领域
本发明属于化学工程技术领域，具体涉及一种四氯乙烯的纯化方法。
背景技术
国家标准对萃取剂CCl4的要求是在3300-2600cm-1间不能有明显的吸收峰存在，更不能在2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处有明显吸收峰(理论上，在2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1处分别对应为亚甲基、甲基、芳香烃上C-H键的伸缩振动峰)。在这三个波数处的透过率不能低于94％，即吸光度不能大于0.03(1cm比色皿)，一般市售分析纯四氯乙烯时，含有大量具有碳氢键的杂质，高于国家标准允许的杂质含量，因此必须将其纯化以满足国家标准的要求。常用实验方法有：蒸馏法、简单精馏法和吸附分离法等多种提纯方法蒸馏。
发明内容
本发明主要提供了一种四氯乙烯的纯化方法，可有效去除四氯乙烯溶剂中含有C-H键的化合物，提高四氯乙烯的纯度。其技术方案如下：一种四氯乙烯的纯化方法，包括以下步骤：
(1)取活性炭于吸附装置中，加入四氯乙烯原料并搅拌，搅拌温度为60-70℃，然后过滤，得第一滤液；
(2)取硅镁型吸附剂于吸附装置中，加入第一滤液并搅拌，然后过滤，得第二滤液；
(3)取5A分子筛和/或13X分子筛粉末，加入第二滤液并搅拌，然后过滤，得第三滤液；
(4)取第三滤液，加入沸石及氢化钙，120-125℃下加热精馏，弃掉前10-15％及后10-15％重量的馏分，收集120-122℃的馏分，即为纯化后的四氯乙烯。
优选的，步骤(1)中的活性炭使用前经净化处理，具体的为，将活性炭加入1mol/L的硝酸中，搅拌后静置浸泡，然后用超纯水洗至中性，烘干备用。
优选的，步骤(2)中的硅镁型吸附剂使用前经活化、降活化处理，具体的为，将硅镁型吸附剂在520-580℃下加热活化3.5-4.5h，然后冷却干燥处理，向活化好的硅镁型吸附剂中加水，充分振荡并放置以降活化。
优选的，步骤(3)中的5A分子筛和/或13X分子筛粉末使用前经活化处理，具体的为，将所述粉末在300-400℃下加热活化5-7h，然后冷却干燥处理。
优选的，步骤(4)中精馏的回流比为2-3:1。
优选的，硅镁型吸附剂的粒径为60-100目。
采用上述四氯乙烯的纯化方法，本发明具有以下优点：
纯化方法中，使用活性炭可以吸附沸点相近但低于四氯乙烯的杂质，60-100目的硅镁型吸附剂可以吸附沸点相近但高于四氯乙烯的杂质，5A型分子筛可以进一步吸附沸点相近但高于四氯乙烯的杂质、可能存在的烃类有机物、上一步可能带进的水分，最后经过精馏可去除可能存在的杂质醇与水，使各沸点不同的杂质更好的与四氯乙烯分离。
附图说明
图1为实施例1的四氯乙烯纯化前的红外谱图；
图2为实施例1的四氯乙烯纯化后的红外谱图；
图3为实施例1的四氯乙烯纯化前的气-质联用谱图；
图4为实施例1的四氯乙烯纯化后的气-质联用谱图。
具体实施方式
以下实施例中，实验仪器均在OIL480型红外分光测油仪、精馏装置(不锈钢填料，通径2.5mm)、马弗炉中选用。实验试剂均在四氯乙烯(AR)、活性炭、硅镁型吸附剂(60-100目)，5A型分子筛、13X型分子筛、氢化钙(AR)、硝酸(AR)、氢氧化钠(AR)、超纯水中选用，所有试剂均来自国药化学试剂有限公司，实验中所用水全部为超纯水。
实施例1
1.实验前处理
1.1活性炭净化处理
取活性炭，加入1mol/L的硝酸，搅拌30min，静置浸泡24h，然后用超纯水洗至中性(pH＝6～8)，烘干备用。
其中，1mol/L硝酸的配制：向6.4mL的硝酸中加入50mL水，混匀，用水稀释至100mL，量可按比例放大。
1.2硅镁型吸附剂的活化及降活化处理
活化：取硅镁型吸附剂于瓷蒸发皿中，置于马弗炉内550℃加热4h，关闭电源，在炉内冷至200℃后，移入干燥器冷至室温，于磨口玻璃瓶内存放。
降活化：取活化好的硅镁型吸附剂，按6％(m/m)比例加入适量水，充分震摇10min(或者用震荡仪，260r/min，震荡1h)，放置12h备用。
1.3 5A分子筛的活化处理
取5A分子筛，置于马弗炉内350℃加热6h，关闭电源，在炉内冷至150℃左右，移入干燥器内冷至室温，备用。
2.实验处理
(1)取12g处理好的活性炭于装置中，加入1000mL的四氯乙烯原料，60℃下剧烈搅拌1h，过滤，得第一滤液；
(2)取30g处理好的硅镁型吸附剂于装置中，加入第一滤液，剧烈搅拌1h，过滤，得第二滤液；
(3)取30g处理好的5A分子筛粉末，加入第二滤液，剧烈搅拌1h，过滤，得第三滤液；
(4)取第三滤液，放入反应容器，加入沸石和12g氢化钙，125℃下加热精馏，弃掉前10％和后15％重量的馏分，控制回流比为2:1，收集121℃的馏分。收集好的馏分于棕色、四氟内塞试剂瓶中保存，最好通入N2。
实施例2
1.实验前处理
1.1活性炭净化处理
取活性炭，加入1mol/L的硝酸，搅拌30min，静置浸泡24h，然后用超纯水洗至中性(pH＝6～8)，烘干备用。
其中，1mol/L硝酸的配制：向6.4mL的硝酸中加入50mL水，混匀，用水稀释至100mL，量可按比例放大。
1.2硅镁型吸附剂的活化及降活化处理
活化：取硅镁型吸附剂于瓷蒸发皿中，置于马弗炉内520℃加热3.5h，关闭电源，在炉内冷至200℃后，移入干燥器冷至室温，于磨口玻璃瓶内存放。
降活化：取活化好的硅镁型吸附剂，按5％(m/m)比例加入适量水，充分震摇12min(或者用震荡仪，260r/min，震荡1h)，放置12h备用。
1.3 13X分子筛的活化处理
取13X分子筛，置于马弗炉内300℃加热5h，关闭电源，在炉内冷至130℃左右，移入干燥器内冷至室温，备用。
2.实验处理
(1)取15g处理好的活性炭于装置中，加入1000mL的四氯乙烯原料，70℃下剧烈搅拌1h，过滤，得第一滤液；
(2)取33g处理好的硅镁型吸附剂于装置中，加入第一滤液，剧烈搅拌0.8h，过滤，得第二滤液；
(3)取27g处理好的13X分子筛，加入第二滤液，剧烈搅拌1.2h，过滤，得第三滤液；
(4)取第三滤液，放入反应容器，加入沸石和10.8g氢化钙，120℃下加热精馏，弃掉前12％和后10％重量的馏分，控制回流比为3:1，收集121℃的馏分。收集好的馏分于棕色、四氟内塞试剂瓶中保存，最好通入N2。
实施例3
1.实验前处理
1.1活性炭净化处理
取活性炭，加入1mol/L的硝酸，搅拌30min，静置浸泡20h，然后用超纯水洗至中性(pH＝6～8)，烘干备用。
其中，1mol/L硝酸的配制：向6.4mL的硝酸中加入50mL水，混匀，用水稀释至100mL，量可按比例放大。
1.2硅镁型吸附剂的活化及降活化处理
活化：取硅镁型吸附剂于瓷蒸发皿中，置于马弗炉内580℃加热4.5h，关闭电源，在炉内冷至170℃后，移入干燥器冷至室温，于磨口玻璃瓶内存放。
降活化：取活化好的硅镁型吸附剂，按7％(m/m)比例加入适量水，充分震摇9min(或者用震荡仪，260r/min，震荡1h)，放置12h备用。
1.3 5A分子筛的活化处理
取5A分子筛，置于马弗炉内400℃加热7h，关闭电源，在炉内冷至160℃左右，移入干燥器内冷至室温，备用。
2.实验处理
(1)取10.8g处理好的活性炭于装置中，加入1000mL的四氯乙烯原料，65℃下剧烈搅拌1h，过滤，得第一滤液；
(2)取28.8g处理好的硅镁型吸附剂于装置中，加入第一滤液，剧烈搅拌1h，过滤，得第二滤液；
(3)取30g处理好的5A分子筛，加入第二滤液，剧烈搅拌1.2h，过滤，得第三滤液；
(4)取第三滤液，放入反应容器，加入沸石和13.2g氢化钙，123℃下加热精馏，弃掉前15％和后13％重量的馏分，控制回流比为2.5:1，收集121℃的馏分。收集好的馏分于棕色、四氟内塞试剂瓶中保存，最好通入N2。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种四氯乙烯的纯化方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)取活性炭于吸附装置中，加入四氯乙烯原料并搅拌，搅拌温度为60-70℃，然后过滤，得第一滤液；
(2)取硅镁型吸附剂于吸附装置中，加入第一滤液并搅拌，然后过滤，得第二滤液；
(3)取5A分子筛和/或13X分子筛粉末，加入第二滤液并搅拌，然后过滤，得第三滤液；
(4)取第三滤液，加入沸石及氢化钙，120-125℃下加热精馏，弃掉前10-15％及后10-15％重量的馏分，收集120-122℃的馏分，即为纯化后的四氯乙烯。
2.根据权利要求1所述的四氯乙烯的纯化方法，其特征在于：步骤(1)中的活性炭使用前经净化处理，具体的为，将活性炭加入1mol/L的硝酸中，搅拌后静置浸泡，然后用超纯水洗至中性，烘干备用。
3.根据权利要求1所述的四氯乙烯的纯化方法，其特征在于：步骤(2)中的硅镁型吸附剂使用前经活化、降活化处理，具体的为，将硅镁型吸附剂在520-580℃下加热活化3.5-4.5h，然后冷却干燥处理，向活化好的硅镁型吸附剂中加水，充分振荡并放置以降活化。
4.根据权利要求1所述的四氯乙烯的纯化方法，其特征在于：步骤(3)中的5A分子筛和/或13X分子筛粉末使用前经活化处理，具体的为，将所述粉末在300-400℃下加热活化5-7h，然后冷却干燥处理。
5.根据权利要求1所述的四氯乙烯的纯化方法，其特征在于：步骤(4)中精馏的回流比为2-3:1。
6.根据权利要求1所述的四氯乙烯的纯化方法，其特征在于：硅镁型吸附剂的粒径为60-100目。
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