Способ регенерации растворов бромисто-бромного железа Советский патент 1993 года по МПК C25B1/24 

Изобретение относится к химической технологии, к способу получения брома и его соединений.

Известен способ 1 получения брома из бромсодержащих рассолов путем воздушной десорбции брома и абсорбции выделившихся паров брома раствором бромисто-бромного железа с последующей регенерацией абсорбента. Регенерацию абсорбента проводят электрохимическим путем. Основные показатели процесса:

1. Состав регенерируемого раствора: РеВгз 370 г/л FeBr2 132 г/л

: FeCIa 58,6 г/л НВг 16,36 г/л Плотность 1,514 г/см3

2. Условия проведения регенерации: катодная плотность тока 1000 А/кв.м анодная плотность тока 2000 А/кв.м потенциал катода 0,0-0,7 В (н.в.э.) анодный потенциал

1,2-1,25 В (н.в.э.) температура в анодной .:..камере 106°С

температура в катодной камере 52°С.

Электролиз ведут в протоке. В этих условиях на аноде происходит выделение брома, а на катоде - восстановление ионов Ре+3, в . Состав абсорбента после регенерации:

РеВгз 63,5 г/л РеВг2354 г/л РеС1з 53,4 г/л НВг 15,73 г/л Плотность 1,442 г/см3 Недостатком этого способа является необходимость затраты электроэнергии на электролиз м тепла на подогрев абсорбента, сложность технологического оформления для поддержания в одном электролизере большого перепада температур, выделение на аноде брома.

Степень регенерации по известному способу равна 0,828.

Целью настоящего изобретения является упрощение процесса, повышение стелени регенерации и исключение, выделений токсичных продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что регенерируемый раствор с пропускают между растворяющимся стальным и графитовым электродами, соединенными между собой пассивной внешней электрической цепью. На железосодержащем электроде протекает реакция электрохимического растворения железа:

Fe° ,44 В а на графитовом электроде - восстановление трехвалентного железа до двухвалент- ного: ; . .. : -;;V; ;:.

Fe+3 + ,771 В При выбранном сочетании электродов и рН раствора реакции образования шлама:

Fe+20H -2e Fe(OH)2 В

)2+OH -e f OHb E H3j56 В сильно подавлены. ,/; , ;::,: : J; ;

Примеры выполнения Изобретения. В примерах 1 -11 использовали технологический раствор, содержащий -А- ; - ; :..,л;

Ре0бщ 110 г/л Ре+3/Реобщ 0,55 .-. ;;

: . г/л л/b.bv... .,

Использовали термостатированную ячейку объемом 150 мл и стальной электрод. В эту же ячейку помещали графитовый электрод. Температура поддерживалась равной 25°С Железосодержащий и графитовый злектродьГ накоротко соединяли между собой. В ходе регенераций периодически отбирали п робы р а ст во р а н а а на ли з. Результаты опытов представлены в табл,1.

После проведения регенерации электрохимическим способом состояние поверх- йрстй железосодержащего электрода практически не изменилось, его можно было использовать в последующих опытах. В растворе также не было замечено образования шлама и брома. Степень регенераций достигла 0,985, т.е. в 1,2 раз больше по сравнению с прот6тйпом.:

Слёдующая.серия опытов была проведена при 60°С. В примерах 12-19 использован раствор и методика проведения опытов, как указано при описании примеров 1-11. Результаты опытов представлены в табл.2.

Данные табл.2 показывают, что при увеличении температуры от 25 до 60°С скоро- сть электрохимической регенерации возрастает примерно в 3 раза. Стальной

электрод после окончания электрохимической регенерации сохранил свою активность и применялся в последующих опытах. Опыты 20-21 проведены в технОлогическом растворе бромистобромногр железа, состав которого того же. что и в примерах 1-11. В каждом отдельном случае опыт проводили дб достижения конечной степени регенерации равной 0,95-0.985 по .той же

методике, что и в примерах 1-11. Результаты опытов приведены в табл.3.

Такймобразрм, как показывают данные табл.3, для достижения конечной степени регенерации по электрохимическому способу расход стального электрода лишь незначительно превышает стехиомётрический, что свидетельствует о подавлении процесса шлэмообразрвания. Выделение брома не

ртмёчалос1.1.; -::г : - , .-. . ..;;..:. .;.- ;

В примерах 22-26 привожу влияние рН раствора на процесс регенерации. Примеряли раствор как в примерах 1-11, рН раствора корректировали количеством вводимой НВг. .

Как показывают данные табл.4, в интервале рН 1-4 концентрация ионов водорода не оказывает заметного влияния на процесс электрохимической регенерации. Учитывая, что с уменьшением рН возрастает коррозия

аппаратуры, в качестве оптимального принимаем интервал рН 2-4.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа вытекает из следующего: регенерация бромисто-бромного железа электрохимическим путем с использованием пары сталь-графит упрощает процесс, повышает степень регенерации в 1,2 раза, исключает выделение токсичных продуктов.

;-,..::;л::,-.-,:-,- .V/-.X- ./.--,..: . ..

Формул а изоб ре тени я Способ регенерации растворов бромисто-бромного железа для абсорбции брома, включающий электрохимическую обработку, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса повышения степени регенерации и исключения выделения токсичных продуктов, электрохимическую обработку ведут в бездиафрагменном

электролизере в поле гальванической пары сталь- графит при поддержании рН раствора 2-4.

Таблица 1

Предложен способ реген ерации растворов бромисто-бромного железа для абсорбции брома. Раствор регенерируют электрохимически в бездиафрагменном электролизере S поле гальванической парь сталь-графит при поДд ержанйирН раствора 2-4.4 табл..

Та б л и ц а 2

Т а б л и ц а 3

Та б л и ц а 4