[发明专利]回收利用氯酸钠氧化合成喹啉酸废水的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成喹啉酸工艺中产生废水的回收利用方法，具体涉及一种回收利用氯酸钠氧化合成喹啉酸废水的工艺，属于有机化学领域。

背景技术

喹啉酸，别名2,3-吡啶二羧酸。用作抑制葡萄糖合成，也是铜离子测定试剂。喹啉酸属烟酸类化合物，是一种重要的农药、医药及压敏色素中间体，主要用于合成含吡啶或喹啉环的咪唑啉酮类除草剂(如灭草烟、灭草喹等)，也可以用于合成抗生素。以2,3-吡啶二羧酸为原料的除草剂，由于其产品具有优良的使用性能及安全性，近年来国际上受到更多的重视，2006年在美国的市场占有率已达85％，而在我国大部分地区也开始得到推广应用，且有快速取代传统产品的趋势。在医药产品领域，2,3-吡啶二羧酸大量用于合成喹啉酸系列药品，如用于生产第四代喹喏酮类新药莫西沙星等。

喹啉酸现在市场上主要制备方法：喹啉氧化法和合成法。其中，喹啉氧化法包括氯酸钠氧化法、臭氧氧化法和电解氧化法。

文献一(陆青青王成云沈永嘉，吡啶二甲酸的合成与应用)公开了采用一锅法合成喹啉酸的方法，即将水、五水硫酸铜、喹啉、浓硫酸和氯酸钠依次加入反应釜后加热反应，产率56.4％，该工艺没有催化剂引发，造成引发时间过长，且一锅法很容易冲料。文献二(段湘生聂萍，喹啉酸的合成研究)公开了采用催化氧化法合成喹啉酸的方法，喹啉在硫酸铜和稀硫酸中催化络合成喹啉酸铜，而后与氢氧化钠反应得到喹啉酸钠，从而酸化得到喹啉酸，产率78.1％，含量98.3％，该工艺没有回收铜盐，造成二次三废污染不可取。文献三(盛洁君张未星，2,3-吡啶二羧酸的合成)利用原料硫酸铜、喹啉、硫酸和氯酸钠合成喹啉酸，由于采用氧化母液引发反应，很不稳定，且硫酸铜没有进行回收套用，成本较大。文献四(黄成坤喹啉臭氧化-合成烟酸)公开了在冰醋酸、乙酸乙酯和水中利用臭氧氧化制备喹啉的工艺，产率66％，其缺陷是收率太低，成本太高。文献五(苏育志朱长樱，喹啉酸的电合成)公开了一种利用阳极氧化制备喹啉的方法，产率91.4％，虽然产率较高，但设备投资较大，含重金属铅的废水不好处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回收利用氯酸钠氧化合成喹啉酸废水的工艺，该工艺的反应总收率可达82％以上，含量在99％以上。

其反应方程式如下：

实现本发明目的的技术解决方案是：

一种回收利用氯酸钠氧化合成喹啉酸废水的工艺，包括如下步骤：

(1)向反应釜内加水，开启搅拌，加硫酸铜，回收液(质量比水：有机物为1000：4～8),以及少量催化剂三卤化铝；缓慢升温到45～60℃，保温完毕，依次缓慢加喹啉、氯酸钠，升温到90～100℃，关蒸汽，等待引发反应；从反应引发开始至反应完毕，控制在98～103℃保温8～10小时，保温完毕用循环水降温到30～40℃，抽滤，滤饼为氧化物；

(2)碱解釜内加水和液碱，开启搅拌，夹套通循环水；加毕开启真空泵抽真空，控制温度在35～45℃，缓慢加氧化物料，加料完毕，升温，控制在90～95℃保温6～8小时，保温完毕压滤；压完后继续空气压，压干后出滤饼至脱色釜，滤液套用；(3)在酸化釜，开启搅拌缓慢滴加硫酸，调pH＝1～3，用循环水降温到20～45℃，然后离心，滤饼用水洗涤后得到的湿品，干燥。

进一步的，反应步骤(1)中，喹啉：氯酸钠：硫酸铜的摩尔比为1：3.5:1.05～1.10。

进一步的，反应步骤(1)中，所述的回收液是指氯酸钠氧化法合成喹啉酸产生的废水。

与现有技术相比，本发明可回收利用氯酸钠氧化合成喹啉酸产生的废水，工艺简单，绿色环保，反应总收率可达82％以上，含量在99％以上。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但并不局限于此；

实施例1：

1、氧化

5000L反应釜内加回收液1500L(回收液的添加量可根据反应釜的容积调节)和600kg水,开启搅拌，硫酸铜190kg、300kg硫酸完毕，再加三氯化铝0.5kg，缓慢升温到55～60℃保温1小时，保温毕，加喹啉300kg、氯酸钠800kg，升温到98～100℃，并在98～105℃保温8小时，用循环水降温到30～40℃，抽滤，滤饼为氧化物，滤液经储槽收集后排放到收集池，循环套用。

2、碱解