Способ получения бромовоздушной смеси Советский патент 1982 года по МПК C01B7/09 

Изобретение относится к технологии брома, а именно к получению брома прм хлорировании природньк рассолов и десорбции брома из них воздухом и может быть использовано в химической промыилённости.

Известен способ получения бромо-, воздушной смеси, включающий обработку бромсодержащего рассОла хлором в хлораторе, десорбцию брома из окисленного хлором бромсодержащего рас- сола воздухом с отводом бромовоздушной смеси. Процесс ведут в противотоке, подавая окисленный хлором рассол сверху, а воздух - снизу, навстречу стекаиоздему по насадке рассолу.

Аппаратами для десорбции служат башни 4 см диаметром и 16 м высотой, имеющие слой насадки, высотой 812 см. Насадка состоит из регулярно уложенных кергихшческих колец диаметром 50 мм и высотой 50 мм.

В образующейся в десорбции бромовоздушной смеси содержится 2-5 г/м брома с примесью до 15% (атомных) хлора. Поэтому полученную бромовоздушную смесь приходится очищать от хлора в специальных хлорочистительных башнях 1.

Недостатком этого способа явйяется недостаточно низкое содержание хлора в брсмовоздушной смеси (15%).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения бромовоздушной смесн, включающий обработку бромсодержащего рассола хлором в хлораторе и в десорбере с насгщкой, с от10водом бромовоздушной смеси нэ десорбера, В хлоратор подают 10-15% от общего расхода хлора. Этим рассолом и орошают десорбер, в который в различных точках по высоте подают 5 75-90% от общего расхода хлора. Хлор подают совместно с отработанным воздухом. На 1000 кг брома расходуют 900 кг хлора, причем 100 кг расходуют на хло1Я1рование рассола, а 800 кг подаютВ десорбер на высоте .3-5, 8-10, 12-14 м от низа десЬрбера. .Хлор подают в смеси с воздухом при соотношении 1:3-5 в количестве, соответственно по высоте десорбера 25 200, 400 и 200 кг. При этом извлечение брома достигает 97,6% 2.

ОцкакЬ известный способ не нашел практического применения, так как в получаемой бромовоздушной смеси 30;содержится до 30% хлора, что значи-.

тельно затрудняет очистку ее от хлора.

Цель изобретения - снижение содержания хлора в бромовоздушной смеси в 10-15 раз до 2-4,5 мас.%.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения бромовоздушной смеси, включающему обработку бромсодержащего рассола хлором в хлораторе и в десорбере с насадкой с отводом бромовоздушной смеси из десорбера, причем в десорт бер подают 20-25% общего расхода хлора, на расстоянии 25-30% от высоты насадки десорбера..

Способ реализуется следующим образом.

Предлагаемь1м способом достигается более полное использование хлора в реакторе.

1 еор етический расход хлора составляе Е 0,445 кг на 1 кг бромида. Изза обратимости реакции и побочных процессов окисления примесей, гидролиза хлора и брома и других, действительный расходный коэффициент значительно выше. В известном способе он составляет 0,9 кг/кг. Это на 103% выие теоретического. В Известном способе 1 расход хлора составляет 0,78-0,80 кг на 1 кг бромида, что на 75-80% BfcBue теоретического.

В предлагаемом способе на тех же самых рассолах, расход хлора, за счет повышения полноты его использования, снижается до 0,70 кг/кг,что на 57% выше теоретического. В результате качество бромовоздушной смеси повышается, содержание в ней хлора снижается .до 2-4,5 мас.%. Поэтому при незначительном увеличении высоты аппарата можно полностью отказаться от дальнейшей очистки бромовоздушной смеси в хлорочистительных башнях так как в получаемом из нее бромисто железе допускается до 2,5 мас.% хлоридов по отношению к бромидам. Отказ от хлорочистки значительно снижает выброс отходов производства в окружающую среду, так как растворы хлорного железа после хлорочистительных колонн содержат до 40% взвешенных частиц, не используются и выбрасываются после нейтрализации в близрасположенные естественные водоемы. Технологическая схема получения брома и его соединений в этом случае значительно упрощается. Хлор, вводиMbii lB десорбер, в предлагаемом способе вводится в одном сечении, расположенном примерно на одной трети высоты аппарата через перфорированную свечу, без разбавления воздухом, как в известном 2. Это упрощает подачу хлора и контроль его расхода в хлоратор и десорбер.. Струн нераа6,авленного хлора в верхних двух третях высоты ведут себя в десорбере совершено иначе, чем хлоровоздушная смесь, дуваемая снизу аппарата или через урмы, расположенные по высоте, они е превышают содержание хлора в поучаемой бромовоздушной смеси, сильее взаимодействуют со стекающим верху раствором, не препятствуют роцессу десорбции брома из рассола, результате повышается удельная роизводительность аппарата по броу , а это означает, что аппарат с авной производительностью как в 2, так и в 1, имеет более высокую материалоемкость, чем в предлагаемом способе. ..

Пример. Лабораторная установка представляет из себя секционный аппарат из 15 ступеней, заполненных вихревой насадкой, диаметр аппарата 0/062 м, а высота 2,0 м. За десорбером, по ходу газа, располагается абсорбер, точно такой же, как десорбер. Воздух из линии сжатого воздуха поступает через ротаметр в нижнюю ча,сть десорбера, затем в абсорбер, из-которого сдувается в вентсистему, Десорбер орошают сверху хлорированным естественным рассолом, которялй из десорбера самотеком поступает в сборник, из которого отбирают пробы на анализ. После нейтрализации отработанный рассол сливают в канализацию.Хлор вводят в десорбер между ступенями вихревой насадки через зону,представлякяций собой иглу с отверстием на конце и внутренним каналом диаметром 1 мм длиной О,3 диаметра аппарата. К зонду также под- . ключают источник хлоровоздушной смеси, изготовляемой заранее с заданной концентрацией хлора. Хлоровоздушную смесь в десорбер подают через расходомер.

Образующуюся бромовоздушную смесь поглощают в противотоке в абсорбере жидкостными поглотителями, которые дозируют из напорного бака, расположенного над абсорбером.

По размерам расхода возЗцуха, рассола, степени его хлорирования, расходу хлора в десорбер, концентрации галогенов на входе и выходе из десорбера в жидкой и газовой фазе определяют, по известным правилам, показатели работы десорбера. Результаты этих измерений и вычислений приведены в таблице.

Из таблицы следует, что при ввё-. дении хлора на расстоянии менее 25% от высоты насадки брома, происходит снижение выхода брома из жидкой фазы в бромовоздушную смесь, а на расстоянии более 30% приводит к повидению содержания хлора в бромовоздушной смеси.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить содержание хлора в бромовоздушной смеси с 30% до 2-4,5 мас.%, что приводит к снижению расхода хлора на 10% по сравнению с 1 и на 20-22% по сравнению с 2, выход целевого продукта при этом повышается на 0,5-1%, а схема производства брома упрощается так как отпадает необходимость очищатьбромовоэдушную смесь от хлора. Предлагаемый способ прост в.осуществлении, не требует применения специально о оборудования и Обеспечивает более высокую удельную. производительность десорбера, чем известные способы.

Формула изобретения Способ получения бромовоздушной смеси, включающий обработку бромсодеруащего рассола хлором в хлоратореи в десорбере;с насадкой с отводом бромовоздушной смеси из десорбера, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания хлора в бромовоздушной смеси, в десорбер подают 20-25% общего расхода хлора

на расстоянии 25-30% от высоты насадки десорбера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское- свидетельство СССР О 477108, кл. С 01 В 7/10, 1975 (прототип)..