【技术实现步骤摘要】
本申请涉及提纯工艺，尤其涉及一种三氟乙酸提纯方法。
技术介绍
1、三氟乙酸(trifluoroacetic acid，tfa)是一种无色液体，具有刺激性气味。它是一种强有机酸，具有极高的腐蚀性和毒性。由于其独特的物理和化学性质，三氟乙酸在许多领域都有广泛的应用，如有机合成、制药、分析化学等。三氟乙酸的分子结构中含有三个氟原子，这使得它具有很高的电负性，因此具有很强的亲电性和亲核性。这使得三氟乙酸在有机合成中可以作为一种强大的催化剂，用于加速化学反应的进行。此外，三氟乙酸还可以作为一种有效的溶剂，用于溶解各种有机物。然而，三氟乙酸的广泛应用也带来了一些问题。首先，由于其高度腐蚀性和毒性，三氟乙酸的处理和储存需要非常小心。其次，三氟乙酸与其他化合物形成的共沸溶液使得其分离变得困难。共沸溶液是指两种或多种物质混合后，其沸点低于任一组分的沸点，因此无法通过简单的蒸馏方法进行分离。
2、在化工行业中，共沸溶液的分离是一项重要的技术挑战。共沸溶液是指两种或多种物质混合后，其沸点低于任一组分的沸点，因此无法通过简单的蒸馏方法进行分离。
技术实现思路
1、本申请提供了一种三氟乙酸提纯方法，旨在解决现有技术对三氟乙酸共沸溶液的分离效率较低的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本申请实施例提供了：一种三氟乙酸提纯方法，包括以下步骤：
3、将乙酰氟通过电解氟化反应形成三氟乙酰氟和氯离子；其反应方程式为：cf3cocl+f-→cf3cof+cl-；
4、在碱
5、将所述三氟乙酸盐进行硫酸酸化处理，获得三氟乙酸硫酸酯混合物；所述硫酸酸化处理的温度为40℃-80℃，压力条件为10mmhg-50mmhg；其反应方程式为：cf3cooh·h2o+h2so4→cf3cooh·h2so4；
6、将所述三氟乙酸硫酸酯混合物进行精馏处理和洗涤处理，获得三氟乙酸；所述精馏处理采用的填料包括丝网填料或波纹板填料；所述填料层的层数是基于填料层内的流体动力值、传热值、传质值、填料层压降值和不同填料层高度下的分离因数计算获得的；其反应方程式为：cf3cooh·h2so4→cf3cooh+h2so4。
7、作为本申请一些可选实施方式，所述将乙酰氟通过电解氟化反应形成气态的三氟乙酰氟的步骤，包括：
8、将乙酰氯和氟化钠加入电解槽中，加入硫酸作为催化剂，进行电解反应，获得三氟乙酰氟；所述硫酸的浓度为0.1m-1m；所述电解反应的电压为2v-5v，电流为0.1a-1a。
9、作为本申请一些可选实施方式，所述在碱性条件下，将所述三氟乙酰氟进行水解，生成三氟乙酸盐的步骤，包括：
10、将三氟乙酰氟与水混合，获得三氟乙酰氟溶液；
11、添加碱性物质作为催化剂，促使三氟乙酰氟进行水解反应；其中，所述碱性物质包括氢氧化钠或氢氧化钾；
12、反应过程中，三氟乙酰氟会分解成三氟乙酸溶液和hf，收集获得三氟乙酸溶液；
13、其中，所述碱性物质的浓度为0.1m-1m；所述水解反应时的温度为室温，反应时间为3h～24h。
14、作为本申请一些可选实施方式，所述将所述三氟乙酸硫酸酯混合物进行精馏处理和洗涤处理，获得三氟乙酸的步骤，包括：
15、利用精馏塔对将三氟乙酸硫酸酯混合物进行分离处理和洗涤处理，使其分解为三氟乙酸蒸气和硫酸；
16、将所述三氟乙酸蒸气进行冷却处理，获得三氟乙酸溶液；
17、其中，所述分离处理的温度为80℃-150℃；所述洗涤处理采用有机溶剂或水。
18、作为本申请一些可选实施方式，所述精馏处理的填料的层数基于以下步骤获得：
19、获取填料层内的流体流动数据、传热数据和传质过程数据，构建第一数学模型；
20、基于所述第一数学模型，求解获得流体动力值、传热值和传质值；基于所述流体动力值、所述传热值和所述传质值对所述第一数学模型进行参数设置，获得第二数学模型；
21、基于所述第二数学模型，计算填料层压降值和不同填料层高度下的分离因数；
22、基于所述填料层压降值和不同填料层高度下的分离因数，获得填料层的目标层数。
23、作为本申请一些可选实施方式，所述流体动力值满足以下关系式：
24、
25、其中，ρ是流体密度，u是流体速度，t是时间，p是压力，μ是动力粘度，f是外部力。
26、作为本申请一些可选实施方式，所述传热值满足以下关系式：
27、
28、其中，ρ是流体密度，cp是比热容，t是温度，t是时间，k是导热系数，q是热源。
29、作为本申请一些可选实施方式，所述传质值满足以下关系式：
30、
31、其中，c是组分浓度，t是时间，u是流体速度，c是组分浓度，d是扩散系数。
32、作为本申请一些可选实施方式，所述分离因数满足以下关系式：
33、α＝(ya/yb)/(xa/xb)
34、其中，ya和yb是组分a和b在馏出液中的摩尔分数，xa和xb是组分a和b在进料中的摩尔分数；分离系数α越大，表示精馏效率越高。
35、作为本申请一些可选实施方式，所述填料层压降值满足以下关系式：
36、δp/l＝150(1-ε)2μu2/(d2ε3)+1.75(1-ε)ρu2/dε3
37、其中，δp/l是填料层单位长度的压降，ε是填料层空隙率，d是填料颗粒直径，μ是流体动力粘度，u是流体速度，ρ是流体密度。
38、相较于现有技术，本申请实施例所述三氟乙酸提纯方法具有以下优点：首先，本申请通过将乙酰氟在电解条件下与氟离子发生反应，生成三氟乙酰氟和氯离子，该步骤具有较高的反应速率和选择性，因此能够快速获得所需的产物；与传统的多步反应相比，该步骤大大简化了工艺流程，提高了生产效率。其次，本申请通过在碱性条件下进行水解反应，能够选择性地生成三氟乙酸盐；这是由于在这个步骤中，只有三氟乙酰氟会发生水解反应，而其他化合物则不会受到影响；因此这种选择性使得产物的纯度得以提高，减少了后续纯化步骤的需求。再者，本申请所述硫酸酸化处理采用的温度和压力条件较低，减少了能源消耗和废物排放；相比于传统的高温高压条件，这个步骤更加环保。最后，本申请所述精馏处理中采用丝网填料或波纹板填料，并通过计算获得最佳的填料层数，能够实现精确的分离效果。这种填料具有较大的比表面积和良好的传质性能，能够提高分离效率和产物纯度；通过精确控制填料层数和其他操作参数，可以优化整个分离过程，提高产品的产量和质量。
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1.一种三氟乙酸提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述将乙酰氟通过电解氟化反应形成气态的三氟乙酰氟的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述在碱性条件下，将所述三氟乙酰氟进行水解，生成三氟乙酸盐的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述将所述三氟乙酸硫酸酯混合物进行精馏处理和洗涤处理，获得三氟乙酸的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述精馏处理的填料的层数基于以下步骤获得：
6.根据权利要求5所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述流体动力值满足以下关系式：
7.根据权利要求5所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述传热值满足以下关系式：
8.根据权利要求5所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述传质值满足以下关系式：
9.根据权利要求5所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述分离因数满足以下关系式：
10.根据权利要求5所述三氟乙酸提
...【技术特征摘要】
1.一种三氟乙酸提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述将乙酰氟通过电解氟化反应形成气态的三氟乙酰氟的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述在碱性条件下，将所述三氟乙酰氟进行水解，生成三氟乙酸盐的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述三氟乙酸提纯方法，其特征在于，所述将所述三氟乙酸硫酸酯混合物进行精馏处理和洗涤处理，获得三氟乙酸的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述三氟乙酸提纯方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨豪，何福才，
申请(专利权)人：四川熔增环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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