Способ извлечения брома Советский патент 1985 года по МПК C01B7/09 

Од

ел

а

09

Изобретение относится к способам извлечения брома из природных вод, содержащих сероводород и сульфиды.

Известен способ извлечения брома из природных вод, включающий отгонку его паром. Этот способ основан на окислении бромида с последующим его извлечением D J

Недостатком данного способа является его ограниченное применение, так как он пригоден дяя промышленног извлечения брома лишь из вод с высоким содержанием бромида (более 1 кг/м).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являетс% способ извлечения брома из природных вод разной., образного состава. Способ заклю,чаетс в подкислеНИИ воды, обработке ее хлором с целью окисления бромида до брома, отдувке (десорбции) брома воздухом, дегалоидировании отработанной вода и нейтрализации ее кислотности. Дегапоидирование отработанной воды обусловлено требованиями охраны окружающей среды и производится обычно сернистым ангидридом, как самым дешевьи восстановителем, а нейтрализация - известью, либо другими реагентами. Способ характеризуется более высокой степенью извлечения продукта (до 86%), относительной простотой аппаратурного оформления и применяется на всех действующих отечественных предприятиях, производящих бром 2 ,

Недостатком известного способа является большой расход реагентов на рабочие реакции. В частности, хло .расходуется на взаимодействие с сероводородом и сульфидами, концентрация которых может достигать 1,0 г-экв/м. Увеличение общего расхода хлора на окисление сульфидов и бромида (1,6-2,5 экв/экв бромида в зависимости от содержания окисляющихся веществ) приводит к увеличению содержания хлора в бромвоздушной смеси (после десорбции брома) до 0,02-0,03 г-экв/м, что снижает качество промежуточного продукта ;бромистого железа. Поскольку концентрация галоидов в отработанной воде составляет 0,6-0,7 г-экв/м, то расход реагентов на дегалоидирование также доставляет не менее 0,7г-экв/м Кроме того, при дегалоидировании

сернистым ангидридом образуется серная кислота, количество которой прямо пропорционально концентрации галоидов. Это приводит к дополнительному расходу нейтрализующих реагентов (около 0,9 г-экв/м). Суммарный расход нейтрализующих реагентов составляет 3,4-3,9 г-экв/м.

Цель изобретения - сокращение расхода реагентов и снижение содержания хлора в бромвоздушной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлече ния брома из природных вод, включающему лодкисление вод, обработку хлором, отдувку брома воздухом, обработку |Вод воздушной смесью содержащей Соединения серы, и их нейтрализацию, в качеств воздушной смеси, содержащей соединения серы, используют газы отдувки вод после их подкисления.

Обработку вод воздушной смесью, содержащей соединения серы, ведут в противотоке.

Благодаря предварительному удаленгео сероводорода снижается расход хлора на побочные реакции, а следовательно, и общий расход хлора. Это приводит к снижению как количества хлора в бромвоздушной смеси, так и общего содержания галоидов (брома и хлора) в отработанной воде.

При дегалоидировании воды сероводородсодержащей газовой смесью в режиме противотока фаз сероводород удаляется из смеси в нижней части аппарата в результате взаимодействия с галоидами. В верхней части аппарата при этом газовая смесь будет десорбировать некоторое количество брома. Возвращение отработанной газовой смеси на стадию отдувки сероводорода позволяет увеличить степень извлечения брома за счет возврата некоторого его количества со смесью в начало процесса.

Пример. Природную воду (1 ), содержащую 3,6 г-экв/м бромидов и 0,5 г-экв/м сульфидов, подкисляют серн.ой кислотой до кислотности 2,5 г-экв/м. Далее сероводоро отдувают воздухом в насадочной колонне (соотношение расхода воздз а и воды 20:1), степень отдувки при этом составляет90%. Затем воду обрабатывают хлором до достижения ок ислительио-восстановительного потенциала 985 мВ, после чего отдувают бром

3 ,

известным способом в насадочной колонне (соотношение расхода воды и воздуха 1:100). Отработанную воду дегалоидируют отдельно в насадочной колонне газовой смесью, полученной при предварительной отдувке сероводорода (соотношение расхода воды и газовой смеси 1:20), и нейтрализуют кальцинированной содой до достижения РН 7.

Для получения сравнительщлх . данных пагрзшлельно производят извлечение брома известным способом. При этом дегалоидирование производят сернистьм ангидридом.

656314

В ряде опытов отработанную газовую смесь возвращают на стадию отдувки сероводорода.

Во всех экспериментах температура . воды, ее состав и расходы фаз поддерживают одинаковыми. Данные опытов представлены в таблице.

Таким образбм предлагаемый способ позволяет сократить расход хлора 10 на 25-30%, восстановителя на дегалоидирование на 50-75%, «ейтралнзующего реагента на 10-20%. Содержание хлора в бромвоздушной омеси снижается на 15-20%. Возврат отработанной газовой смеси на стадию отдувки сероводорода позволяет повысить степень извлечения брома на 2,0(-2,5%. .

1 СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ BPOTIA из Природных водi включающий их кисление, обработку хлором, отдувку роыа воздухом, обработку вод воз- : душной смесыо, содержащей Соединения серы, и Их нейтрализацию, о т л и- I чающийся тем, что, с целью сокращения расхода реагентов и снижения содержания хлора в бpo зoздзпиной смеси, в качестве воздушной смеси, содержащей соединения серы, использую ют газы отдувки вод после их подкисления . 2 Способ по п. 1, отличающийся тем что обработку вод воздушной смесью содержащей соединения серы, ведут в противотоке. :s

Известный способ извлечения брома

.Содержание сероводорода

в подкисленной воде,

г-экв/м .

Содержание сероводорода в воде после его отдувки, г-экв/м

Расход хлора, г-экв/м

воды, в том числе

на реакцию с сероводор на окисление бромида Степень отдувки брома, %

Содержание галоидов в отработанной воде,

; г-экв/м

Содержание хлора в бромвоздушной смеси,

Содержание галоидов в отработанной воде после дегаЛоидирования сероводородсодержащей газовой смесью, г-экв/мИзвлечение брома с дегалоидиро ванием воды серЬводородсодержа щей смесью

с возвратом смеси на отдувку

0,5

0,05

4,90 0,2 90

0,61 0,46

0,15

0,15

Известный способ извлечения брома

Расход сернистого ангидрида на дегалоидирование, г-экв/м воды

Расход кальцинированной соды на нейтрализацию,

Продолжение таблицы

Извлечение брома с дегалоидиро-ванием воды сероводородсодержащей смесью

с возвратом смеси на

отдувку

0,15

0,15