Способ извлечения брома из растворов Советский патент 1988 года по МПК C01B7/09 

Л С

Изобретение относится к технологии получения неорганических веществ, в частности, к способам получения .брома из природного сьфья, к может быть использовано в химической про- мьшшенности.

Цель изобретения - повьшение степени абсорбции и удешевление процесса.

Пример 1. Исходный раствор, содержащий бром в виде бромид-иона, обрабатывают хлором, затем десорби- | руют бром из раствора воздухом, очищают бромвоздушную смесь от хлора и абсорбируют бром раствором бромистого железа, содержащего хлористое железо.

Абсорбент готовят из воды дистил- лиз ованной, бромистого железа квалификации Ч и хлористого железа квалификации Ч. Содержание бромидов в абсорбенте 650 г/л, что соответствует концентрированному раствору (абсорбенту) , применяемому в производственных условиях, и соответствует 5.2,5 мас.% бромистого железа (II) в рартворе 10 мл абсорбента заливают в склянку Дрекселя диаметром 25 мм.

Бромвоздушную смесь, содержащую 4,8iO,1 г брома на 1 м воздз а, I пропускают в склянку Дрекселя. капилляр D 1 мм, погруженный в абсорбент. Расход бромвоздушной смеси МОО л/ч. Концентрацию брома до I склянки Дрекселя и после склянки Дрекселя определяют иодометрически, ;проводят замеры давления и температу- ры. Затем по известным формулам определяют химическую емкость абсорбента.

0

5

его более 2,2 мас.%, например 5,00 мас.%, степень абсорбции ниже, чем в известном на 1,5%. В первом случае сказьгоается недостаток хлористого .железа, а во втором - меньщий коэффициент абсорбции чистого раствора хлористого железа, чем раствора бромистого железа с той же концентрацией ионов железа (II).

Пример 2. Хлорид железа (II) готовят из отходов производства брома. В реактор емкостью 5 л вносят 3 л (3,25 кг) отходов с хлорочисток бромвоздушной смеси, действующих в бромном производстве. В этом количестве раствора содержится, кг: хлорного железа (III) 0,38, гидроокиси железа (III) 0,01, основной гидроокиси железа (III) 0,09, бромидов 0,01, вода - остальное. К этому раствору добавляют 1,00 кг шламов после промывки водой, образующихся на стадии абсорбции. В них содержит- 5 ся, кг: железа металлического 0,01, гидроокисей железа(111) 0,20, бромидов 0,ОА, вода - остальное. К полученной смеси для восстановления же - леза (III) в железо (II), т.е. хло- , ристое железо, добавляют 0,10 кг мелкой железной стружки и 1,26 кг 27,5%: соляной кислоть, являющейся отходом производства хладона-12 и очищенной от фторидов. В результате получают 5,90 кг раствора, содержащего 1,09кг хлористого железа, 0,07 кг бромистого железа и 4,1 А кг вода.

Абсорбент готовят из воды,, бромистого железа и полученного как

0

0

5

-Изобретение относится к технологии получения неорганических веществ, в частности к способам получения брома из природного, сьфья. Исходный раствор, содержащий бром в виде бромид-иона, обрабатывают хлором, затем десорбируют бром из раствора воздухом, очищают бромвоздуптую смесь от хлора и абсорбируют бром раствором бромистого железа, содержащего 0,1-2,2 мас.% хлористого железа. В качестве хлористого железа могут быть использованы отходы со стадий очистки бромвоздушной смеси от хлора и абсорбции брома, предварительно обработанные железной стружкой и соляной кислотой. Изобретение ; позволяет повысить степень абсорбции с 98,5 до 99,20-99,95%. 1 з.п. ф-лы, 4 табл. о

степень абсорбции брома и коэффициентов описано раствора хлористого железа.

10 мл абсорбента заливают в склянку Дрекселя диаметром 25 MMV В склянку из специального генератора пропускают через капилляр D

абсорбции.

В табл.1 приведены значения степени абсорбции брома из бромвоздушной смеси и коэффициента абсорбции для

раствора бромистого железа содержа- 45 бромвоздущную смесь, содержащую

. щего 650 г/л бромидов (52,5 мас.% бромистого железа в растворе) и при менявшегося в качестве абсорбента в известном способе, а также для абсорбента, содержащего кроме бромистого железа катализатор процесса - хлористое железо, добавленное в абсорбент в виде продукта реактивной квалификации Ч.

Из табл.1 следует, что при содержании хлористого железа менее - 0,1 мас.%, например 0,05 мас.%, степень абсорбции на 0,1% ниже, чем в известном способе, а при содержании

50

55

4,8 г брома в 1 м, со скоростью 160 л/ч. Определяют концентрацию брома за склянкой Дрекреля и до нее иодометрически. Проводят замер давления и температуры, определяют химическую емкость абсорбента, а затем по известным формулам рассчитьгаают степень абсорбции брома и коэффициента абсорбции,

В табл.2 приведены значения степени абсорбции для раствора бромистого железа, содержащего 650 г/л бромидов (52,5 мас.% бромистого железа в растворе) и применяющегося в

описано раствора хлористого железа.

10 мл абсорбента заливают в склянку Дрекселя диаметром 25 MMV В склянку из специального генератора пропускают через капилляр D

бромвоздущную смесь, содержащую

4,8 г брома в 1 м, со скоростью 160 л/ч. Определяют концентрацию брома за склянкой Дрекреля и до нее иодометрически. Проводят замер давления и температуры, определяют химическую емкость абсорбента, а затем по известным формулам рассчитьгаают степень абсорбции брома и коэффициента абсорбции,

В табл.2 приведены значения степени абсорбции для раствора бромистого железа, содержащего 650 г/л бромидов (52,5 мас.% бромистого железа в растворе) и применяющегося в

качестве абсорбента в известном способе, а также для абсорбента, содержащего кроме бромистого железа катализатор процесса - хлористое желе- зо, полученное из отходов производства, образующихся при абсорбции брома и очистке бромв оздущной смеси, от хлора, как указано.

При содержании хлористого железа. менее 0,1 мас.%, например 0,05 мас.% степень абсорбции на 0,1 ниже, чем в известном, а при содержании его более 2,2 мас.%, например 5,20 мас.%, степень абсорбции ниже чем в из- вестном на 1,7%, Таким образом, качество хлористого железа (источник его получения), вводимого в абсорбент, не влияет на результаты процесса абсорбции брома.

Пример 3. Процесс получения раствора хлористого железа из отходов производ гтва ведут, как описано в примере 2. Раствор для поглощения брома из бромвоздушной смеси (аб- сорбент) готовят, как описано в примере 2. Опыты ведут на опытной установке для изучения десорбции и аб- сорбщ т брома 0,3-12 буровой воды, содержащей 741 г брома в -1 м после Хлорирования в хлораторе действующего бромного производства, подают в десорбер - вихревой струй- но-пленочной аппарат диаметром 0,3 м площадь сечения рабочей зоны 0,0628 м высота насадки - 6 м аппарата 7,5 м. Образ1 1ощаяся бромвоз душная смесь, содержащая 0,3-9,2 г Гфома в 1 м . циркулировала с помощью вентилятора в системе абсорбер-десорбер. Абсор- бер имеет такую конструкцию, что и десорбер. Расход воздуха составляет рт 200 до 1800 и его регулируют вручную задвижкой. Абсорбер из сборника абсорбента орошают с помощью центробежного насоса раствором содержащим бромистое железо и предлагаемый катализатор. Отработанный абсорбент восстанавливают железной стружкой и возвращают в процесс. Образую- щийся шлам перерабатьгоают в хлористо железо, как описано в примере 2.

В табл.3 приведены результаты опытов - средние значения по 3-10 опыта проведенным при 22 С, расходе бурово ВОДЬ 5 м /ч, плотности орошения десорбера 80 , плотности орошения абсорбера 38 .ч, расходе воздуха 1000 м /ч, концентрации брома до абсорбера Э,69 г/м , давлении 745 Mi-i рт.ст., содержании в абсорбенте 52,5 мас.% бромистого железа.

Из табл.3 следует, что опыты, проведенные на укрупненной установке, дают результаты, аналогичные проведенным в табл.1 и 2, т.е. целесообразно в абсорбенте поддерживать со- дерхсание хлористого железа (II) в пределах 0,1-2,2 мас.%.

Б табл.4 приведены результаты опытов на той установке, средние значения по 5-10 опытам, продолжительностью не менее 2 ч при 21-23 С, расходе буровой воды для получения бромвоздушной смеси 5 , плотност орошения десорбера 75 .ч, расходе воздуха в системе абсорбер - десорбер , плотности орошения абсорбера абсорбентом, содержащим 1,8 масД хлористого железа (III) - , средней концентрации брома в бромвоздушной смеси до абсорбера 357,0,1 г/м , давлении 745t6 мм рт.сть

Из табл.4 следует, что соотношение между содержанием бромистого железа в абсорбенте в интервале, концентрацией 52,5-3955 мае,% Г ромисто- го железа, т.е. ггревьгшающем интервал концентраций его в реально использу - емом абсорбенте5 практически не влияет та результаты, полученные в эксперименте ,

При содержании хлористого железа в абсорбенте 1,8 мас,%, являющимся оптимальным, наблюдается максимальна степень абсорбции, отходы производства (шлам, образующ1-гйся при абсорбции брома и при регенерации отработанного абсорбента) используются полностью, значительно сокращается расходный коэффициент по железу.

При содержании в абсорбенте хло- ристого железа более 2.2 мас.%, например 2,3 мас.% степень абсорбции брома снижается до значений, MeHbmiix, чем в известном, а также требуется применять новый вид сырья, дополнительное количество хлористого железа. Затраты на соляную кислоту, используемую для переработки отходов производства брома в хлористое железо крвелики, по сравнению с полученными положительными эффектами, что обеспечивает снижение себестоимости целевого продукта при

51Д

использовании предлагаемого способа на 0,9-1,2% за счет сокращения потерь брома на стадий абсорбции на 0,5-0,8% и 1эасхода железной стружки на 8-10%.

Способ прост в осуществлении, не требует применения специального оборудования, обеспечивает снижение загрязнения окружающей среды.

Изобретение позволяет повысить степень абсорбции с 98,5% до 99,20-99,95%, снизить количество образующихся неиспользуемых отходов производства и снизить себестоимость продукта на 0,9-1,2%.

Формула изобретения

, 96,7

97,0

98,2

97,1

96,6

95,3

20006

МИДОВ в исходном растворе хлором, десорбцию брома воздухом, очистку бромвоздушной смеси от хлора с после дующей абсорбцией брома раствором бромистого железа, отличающийся тем, что, с целью повышения степени абсорбции и удешевления процесса, в раствор бромистого

0 железа предварительно вводят хлористое железо от его содержания в абсорбенте 0,1-2,2 мас.%.

Таблица 1

0,0

-0,1 0,2

1

0,3

-0,2

-1,5

0,00

(по предлагаемому способу)

96,8

2,3098,49

Таблица 2

14,5

0,0

Таблица 3

0,000,00

0,01

2,8На 0,3

5,5 На 0,6 100,0 На 9,9 100,0 На 7,9 Дополнительно вводится хлористое железо, так как полученного из отходов недостаточно

100,0 На 6,4 .Дополнительно вводится хлористое железо