riedel鹽或Kuzel鹽除去水溶液中有害陰離子的方法，CN20121023117. 8》;王穎等，《物 化法去除工業廢水處理站出水中氯離子的試驗研究》），本發明所述的催化劑可進行回收， 并進一步地用于污水治理，其包括兩個階段：除去高含氯廢水中的氯離子，以及除去水源中 的有害陰離子。回收的催化劑含有主要量的氧化鈣、四羥基合鋁酸鈉以及少量的弗里德爾 鹽。首先，將其加入高含氯廢水，使回收催化劑中的氧化鈣和四羥基合鋁酸鈉與高含氯廢水 中的氯離子互相作用，不僅除去廢水中的氯，還形成更多的弗里德爾鹽；其次，將在高氯廢 水處理中獲得的弗里德爾鹽加入飲用水、地下水源、工業廢水以及尾礦廢水中，去除水中含 有的有害陰離子，其包括但不限于F、CN、SCN、As (III、V )、和Cr (IV )等。
[0021] 回收的催化劑用于污水處理的具體實例如下：將回收催化劑投加到含氯廢水中， 攪拌后靜置分離。所述廢水中氯離子含量不高于50000mg/L，若其濃度高于50000mg/L時， 可向所分離地上清液再次添加回收的催化劑，如此重復多次直至除凈廢水中的氯離子，最 終氯離子去除率可達99%以上。其上清液為經除氯的廢水。
[0022] 下沉淀物經過濾、干燥后為弗里德爾鹽，可添加至飲用水、地下水源、工業廢水以 及尾礦廢水中，其通過吸附沉降作用，可將有害陰離子包裹在其內部結構中，使所述有害陰 尚子與體系分尚。
[0023] 目前本領域大多將回收的堿性催化劑再次用于催化酯交換反應，然而，這些常用 的堿性催化劑本身價格低廉，通過煅燒、洗滌等步驟來回收催化劑反而會造成比購買新催 化劑更昂貴的成本消耗。本發明在后續處理中將催化劑形成弗里德爾鹽用于污水治理領 域，首次將弗里德爾鹽與化學合成領域相結合，提供了一種新的技術構思，且弗里德爾鹽價 格昂貴，給碳酸甘油酯制造工藝提供了額外的經濟收益。
[0024] 綜上所述，本發明涉及一種用于從原料甘油和碳酸二甲酯制備碳酸甘油酯的催化 劑，其使用新的催化劑組分，并通過調節所述組分的配比，使具有該配比的組分更利于形成 弗里德爾鹽，由此提供了一種技術構思不同的技術方案，解決了人們一直渴望但始終未能 獲得成功的技術難題，不僅能取得較現有技術更高的轉化率，更能在反應結束后輕易地與 體系分離，從而獲得高收率、高純度的產物。
[0025] 本發明的目的還在于提供一種使用所述催化劑制備碳酸甘油酯的方法，其包括以 下步驟：
[0026] 1)使甘油、碳酸二甲酯在所述催化劑的存在下進行反應；
[0027] 2)分離反應體系，制得碳酸甘油酯。
[0028] 所述反應是無溶劑反應，更加經濟環保，且更利于反應的后處理。
[0029] 優選地，在步驟1)中，所述甘油、碳酸二甲酯的摩爾比為1:2. 0-6. 0,例如1:2. 0、 1:2. 5、1:3. 0、1:3. 5、1:4. 0、1:4. 5、1:5. 0、1:5. 5、以及 1:6. 0,進一步優選為 1:2. 5。可見在 最優選的實施方案中，碳酸二甲酯的摩爾量為甘油的2. 5倍，實驗表明此時依舊具有較高 的反應效率，節省了碳酸二甲酯的使用量。
[0030] 優選地，所述催化劑的重量為甘油和碳酸二甲酯總重量的0. 5-2. 0%，例如05%、 1. 0%、1· 5%、2· 0%、進一步優選為 1. 0%。
[0031] 步驟1)的反應條件可使用本領域內從甘油和碳酸二甲酯合成碳酸甘油酯的常規 條件，本領域技術人員可根據實際情況進行選擇。
[0032] 優選地，所述反應的溫度為70_80°C ;
[0033] 優選地，所述反應使用水浴加熱；
[0034] 優選地，所述反應的時間為3-6小時；
[0035] 優選地，所述反應在攪拌下進行，轉速為120-300r/min。
[0036] 在步驟2)中，優選地，所述分離體系的方法可為蒸餾除去甲醇和未反應的碳酸二 甲酯，冷卻體系，進行過濾，濾液為碳酸甘油酯。
[0037] 所述蒸餾除去甲醇和碳酸二甲酯的方法可使用本領域內的常規方法，本領域技術 人員可根據實際情況進行選擇。
[0038] 優選地，所述蒸餾分兩步，分別為蒸餾除去反應生成的甲醇和未反應的碳酸二甲 酯形成的共沸物，以及蒸餾除去未反應的碳酸二甲酯；優選地，所述蒸餾為減壓蒸餾。
[0039] 在一個優選的實施方案中，所述蒸餾除去甲醇和碳酸二甲酯的方法為：先在 60-70°(：，例如60°(：、61°(：、62°(：、63°(：、64°(：、65°(：、66°(：、67°(：、68°(：、69°(：或70°(：下減壓蒸 餾除去反應生成的甲醇和未反應的碳酸二甲酯形成的共沸物（共沸物組成按重量計為甲 醇：碳酸二甲酯=70% :30% )，再在 75-85°C，例如 75°C、76°C、77°C、78°C、79°C、80°C、 81°(：、82°(：、83°(：、84°(：或85°(：下，減壓蒸餾除去未反應的碳酸二甲酯。
[0040] 優選地，未反應的碳酸二甲酯可被回收并再循環至合成體系中，作為原料使用。
[0041] 除去甲醇和碳酸二甲酯后，體系內基本上僅含有產物碳酸甘油酯以及催化劑，此 時，冷卻體系，使得溶解形式的氯化鈣、氧化鈣、以及四羥基合鋁酸鈉發生充分鍵合，形成難 溶的弗里德爾鹽。優選地，所述冷卻為將體系冷卻至20-60 °C，例如20 °C、25 °C、30 °C、35 °C、 40°C、45°C、50°C、55°C、S60°C。
[0042] 優選地，在冷卻后，進行過濾前，向體系加入氫氧化鋁并攪拌0. 5-3小時，例如加 入氫氧化鋁攪拌1小時。加入氫氧化鋁繼續攪拌具有進一步沉降的作用，可使體系更加澄 清透明，產物純度更高。之后進行過濾，可去除固體氧化鈣和四羥基合鋁酸鈉以及少量的弗 里德爾鹽。優選地，所述過濾為抽濾。
[0043] 在一個優選的實施方案中，使用所述催化劑制備碳酸甘油酯的方法具體如下：在 反應瓶中加入甘油、碳酸二甲酯、以及催化劑。加料完畢，開啟攪拌和水浴加熱裝置，反應完 畢后先減壓蒸餾除去甲醇和碳酸二甲酯。然后將反應瓶中剩余物料冷卻降溫，加入適量氫 氧化鋁繼續攪拌1小時，進行抽濾。得到透明清亮的碳酸甘油酯濾液。
[0044] 濾餅用與其重量相等的水進行洗滌，目的是洗去吸附在濾餅表面的碳酸甘油酯。 所述用于洗滌的水可循環使用，洗滌之后進行過濾，真空干燥，得到回收的催化劑。并將回 收的催化劑用于上述兩個階段的污水處理中。
[0045] 本發明的目的還在于提供所述催化劑在制備碳酸甘油酯中的應用。
[0046] 通過使用上述技術方案，本發明的有益效果包括：
[0047] (1)本發明所述的催化劑提供了一種技術構思不同的技術方案，解決了人們一直 渴望但始終未能獲得成功的技術難題，所述催化劑在反應結束后可輕易地與體系分離，從 而獲得高收率、高純度的產物，產品中碳酸甘油酯含量高達98. 30%。
[0048] (2)本發明所述的催化劑能取得較現有技術更高的轉化率，甘油轉化率高達 99. 2%，碳酸甘油酯產率高達99. 09%。
[0049] (3)本發明所述的催化劑成本使用市場易購的材料，通過簡單的混合制備而成，較 本領域內常用的堿金屬催化劑（如Κ0Η等）和負載型催化劑（需要煅燒工藝）價格低廉、 制備方法簡單。
[0050] (4)反應完畢后，所回收的催化劑用于污水處理，污水氯離子去除率達99%以上， 同時形成弗里德爾鹽。可見本發明使用反應廢棄物作為高價的污水處理試劑，獲得了額外 的經濟效益。
[0051] (5)使用本發明所述的催化劑可大幅縮短反應時間，最短僅需4個小時，具有明顯 的優越性。
【具體實施方式】
[0052] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0053] 實施例1 :催化劑的制備及催化效果
[0054] 按照以下配比混合氧化鈣、氯化鈣和四羥基合鋁酸鈉，制備本發明所述的催化劑， 并使用以下四種催化劑在優化的反應條件下催化甘油和碳酸二甲酯合成甘酸甘油酯的反 應，所得的催化效果如下：
[0055] 催化劑1 :氧化|丐80wt %、氯化|丐3wt %、四羥基合錯酸鈉17wt %;其最優催化效果 為：甘油轉化率99. 53 %，碳酸甘油酯產率95. 43 %，碳酸甘油酯含量94. 98 %。
[0056] 催化劑2 :氧化鈣80wt %、氯化鈣5wt %、四羥基合鋁酸鈉15wt %;其最優催化效果 為：甘油轉化率99. 20 %，碳酸甘油酯產率99. 09 %，碳酸甘油酯含量98. 30 %。
[0057] 催化劑