Способ получения бромистоводородной кислоты Советский патент 1980 года по МПК C01B7/12 

1

Изобретение относится к способам попучения фомистоводородной кислоты, которая используется для синтеза бромистых солей и бромалкилов.

Известен способ получения бромистоводородной кислоты путем восстановлени элементарного брома. В качестве восстановителя используют .

Недостатком этого способа 5шляется то, что для получения кислоты необходиМО использовать жидкий бром, который получают из смеси бромистоводородной соляной и серной кислот.

Известен также способ выделения бромистоводородной кислоты непосредственно из водного раствора, содержащего смесь бромистоводородной, соляной и серной кислот, включающий опергщии пос ледующей KOtmeticaunn паров кислот. Исходный раствор подвергают перегонке по фракциям при атмосферном г: влении| 2,;

При текшературе до 123 С отбирают первую фракцию, содержащую воду и 90% ЫС1, IlBi от :х начального содержания. В интервале 123-126 С отбирают вторую фракцию, содержащую 19-22% НВг и 0,13-0,3% НСЕ. С этой фракцией отгхзняется 12% НВг и 3% НСбот их количества в исходном растворе. При 126127 С отбирают третью фракцию, содержащую 45% НВг ,0,1% НС и О,О 7% , с которой отгоняется 8 5 % бро- , мистого водорода от исходного количества. Кубовый остаток содержит 78% О,02%НВг , О,О10% B iНедостатками этого способа являются низкий выход продукта (85%) и низкая чистота его, он содержит до 0,1% примесей хлора и 0,1% примесей сульфатиона,

Цель изобретения - повышение выхода и чистоты продукта.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу вьщепения 6f)OMncTo- водородной кислоты ректификацию раствора и конденсац ло паров ведут при вакууме 0,05-0,35 ат, при этом снгглла отделяют соляную. кислоту и одновроменно ко1щеитрируют раствор до содержания бромистого водорода в парах 44-49%, а затем отделяют бромистоводороднуто кислоту до достилшния концентрации серной кислоты в кубовом остатке 58-7О%

Для отгонки соляной кислоты на 9699% кубовый остаток необходимо концентрировать до содержания НВг в равновесном паре 44-49% (состав азеотропа при 0,2 ат соответствует 49,7%НВр) Потери НВп с дистиллатом при этом не превышают 1%. Оптимальное давление в процессе разделения кислот составляет 0,05-0,35 ат. В этом интервале давлений конденсация отогнанных кислот можо быть осуществлена охлаждением паров технической водой. Вести процесс при остаточном давлении менее 0,05 ат нецелесообразно, так как возникает необходимость использования хладагентов для процессов конденсации, например захоложенной воды. Повышение давления выше указанного предела так же.нецелесообразно, так как возрастают температуры кипения рабочих растворов, требуемся пар высоких параметров, или высокотемпературный теплоноситель, резко повышается коррозионное воздействие сред на материал аппаратуры. Кислотоупорная аппа-ратура из углеграфитовых материалов, для осуществления предлагаемого способа может быть использована при давлении греющего пара не выше 5 ат и температурах не выше 150 С. Для того, чтобы не превысить допустимые режимы работы аппаратуры, процесс следует вести при остаточном давлении не выше 0,35 ат.

Существенным параметром ятляется концентрация конечного кубового раствора, остающегося после извлечения бромистоводородной кислоты. Оптимальная концентрация конечного кубового остатка по серной кислоте составляет 58-70% Потери бромистого водорода с кубом при этом не превышает 8,0- 10,0% соответ ственно. При более низкой концентрации Н г SO резко увеличивается содержание бромистого водорода в растворе, что приводит к снижению выхода. Концентрировать раствор до содержания серной кислоты свыше 70% нецелесоофазно, так как содержание НВ) в 70%-ном растворе Н 6 0ц. составляет доли процента и при дальнейшей упарке выход продукта практически не увеличивается.

Предложенный способ позволяет повысить выход продукта до 94,9-97,8%

И чистоту продукта до содержания хлора не более 0,03 и сульфат-иона не более О,01%.

Пример. Процесс выделения бромистоводородной кислоты ведут при вакууме О,2 ат. Исходный раствор, содержащий 17,66% НВг, 1,32% HQ 16,0% , (с9 1280 кг/м) дозируют в количестве 88 л/ч в теплообменник, где подогревают до 7О с, и затем в ректификационную колонну. Колонна имеет диаметр 200 мм, заполнена насадкой из колец Рашига 25x25 мм на высоту 4,5 м. Пары, содержащие 0,4% НВг , 3,6% НСЕ

5 и 96,0% HjO конденсируют в количестве 40,5 кг/Ч| и полученный дистиллат используют, в процессе воздушной десорбции брома для подкисления исходного рассола. Раствор после отделения фракции соляной кислоты имеет содержащий состав: Н 504- 25,0%; НВг - 27,3%; НС 0,15%; содержание НВг в паровой фазе над раствором 47%. Температура раствора в кубе колонны 81 С. Раствор в количестве 72 кг/ч непрерывно подают в испаритель бромистоводородной кислоты, где упаривают до концентрации Н jS 04/ 70%. jIBp 0,4%, температура кипения .12О С. Кубовый ;. остаток охлаждают до ЗО-35 С. и используют для подкисления рассола в процессе десорбции брома. Паровую фазу конденсируют, полученная бромистоводородная кислота имеет состав: 42,2%, НВ|- , 0,03% нее . ; О,01% ..

Впп - отсутствует. Выход 97,8%.

П р и м е р 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1. В испарителе бромистоводородной кислоты раствор концент.рируют.до состава 6О%; ИВг2,9 температура кипения при вакууме 0,2 ат 96 С. Паровую фазу конденсируют., Остальные параметры в соответствии с примером 1. Полученная кислота содер -г жит 44,7% НВп , О,03% НСС и О,О02О НгЗОд . Выход по бромистому водороду составляет 94,9%.

Формула изобретения

Способу получения бромистоводородной кислоты иэ водных растворов, содержащих смесь бромистоводородной, соляной и серной кислот, ректификацией и последующей конденсацией паров кислот с отделением сначала соляной кислоты, а затем бромистоводородной кислоты, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения выхода и чистоты продукта, ректификацию и конденсацию ведут при вакууме 0,О5/О,35 ат, а при отделении соляной кислоты одновременно концентрируют раствор до содержания бромистого водорода в парах 44-49%, при отделении бромистоводородной кислоты ректификацию ведут до достижения концентрации серной кислоты в кубовом остатке 58-7О%, 70 26 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Поаин М. Е. Технология минеральных солей. Иэд./Химия, Л., 1974. с. 229. 2. Позин М. Е. Технология минеральных солей. Изд. Химия. Л., 1970, с. 229 (прототип).