Способ получения брома Советский патент 1982 года по МПК C01B7/09 

1

Изобретениеотносится к технологии получения брома, используемого для производства этилированного топлива, бромистых алкилов, медицинских, препаратов, пластических масс,кинофотоматериалов и др.

Известен способ получения брома из бромсодержацих рассолов путем подкисления, окисления бромида хлором, отдувки брома воздухом, поглощения брома из газовой смеси раствором бромида закисного железа. Раствор, содержащий бромид закисного и окисного железа, отводят на восстановление окисного железа путем взаимодействия с железной стружкой, отстаивают восстановленный раствор от твердых примесей, вносимых железной стружкой, и возвращают на орошение абсорбера для поглощения брома. Часть раствора го бромида закисного и окисного железа отводят на получение брома. Для этого раствор обрабатывают хлором для окисления бромида до элементарного

брома, бром отгоняют из раствора острым паром, пары брома конденсируют. Отходом производства является хлорное железо 1.

11едостатком этого способа являют,ся большие потери продукта (ЗЗ) связанные с большой загрязненностью раствора твердыми примесями, вносимыми железной стружкой: окислами железа, песком, глиной, цветными металлами и др. Большая загрязненность раствора приводит к шламованию насадки, возрастанию гидравлического сопротивления системы, а следовательно - к снижению эффективности извлечения брома.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения брома из бромсодержащих рассолов, включающий их подкисление, обработку хлором, отдувку брома воздухом, поглощение брома из бромвоздушной смеси раствором смеси галогеМИДОВ закисного и окисного железа, содержащим минеральную кислоту, взятую в количестве 0,02-0,05 г-эвк/л, восстановление галогенида окисного железа железной струйкой на 80-100 при 25-30 С, отстой восстановленного раствора от твердых примесей и возвращение его на стадию поглощения с последующим выделением брома из погг лотительного раствора. 8 качестве минеральной кислоты используют или серную, или соляную, или бромистоводородную кислоту, или их смеси. В качестве смеси галогенидов закисного и окисного железа используют их бромиды при содержании окисного те Лаза в смеси от суммарного количества железа, а выделение брома ведут из 0,004-0,005 поглотитель ного раствора С2, Недостатком известного способа также являются большие потери продукта: потери бромида со шламом на стадии поглощения брома составляют 1,5-3%. Цель изобретения - снижение потерь продукта на 1,5-2%. Поставленная цель достигается по лучением брома из бромсодержащих рас солов, заключающимся в их подкислении, обработке хлором, отдувке брома воздухом, поглощении брома из бро воздушной смеси раствором смеси гало генидов закисного и окисного железа содержащим минеральную кислоту, восс тановлении галогенида окисного железа железной стружкой, отделении раст вора от твердых примесей и возвращении его на стадию поглощения с последующим выделением брома из поглотительного раствора, причем в качест ве смеси галогенидов закисного и окисного железа .используют их хлориды при содержании окисного железа в смеси 50-65% от суммарного количества железа, выделение брома ведут из 0,007-0,01 ч. поглотительного рас вора, а после выделения брома раствор хлорида окисного железа направляют на стадию восстановления железной стружкой. С целью сокращения длительности процесса, восстановление железной стружкой ведут при 50-80 С. Способ заключается в следующем. Бромсодержащий рассол подкисляют до рН 2-3, обрабатывают хлором для окисления бромида до элементарного брома, бром из рассола отдувают воздухрм. Из газовой фазы бром поглоща ют раствором хлорида закисного желе за, содержащим 50-65 окисного железа от суммарного количества железа. В раствор вводят кислоту (серную, соляную, бррмистоводородную или их смесь) в количестве 0,02-0,05 i-экв/л. В результате поглощения брома из газовой смеси хлоридом закисного железа по реации б:реС1(+ 4FeCl2,+ 2РеВгз в растворе накапливается бромид окисного железа. От общего количества раствора, находящегося в циркуляции, отделяют 0,007-0, часть, эквивалентную количеству поглощенного брома, инаправляют на выделение брома известным способом - хлорированием с последующей паровой отгонкой брома и конденсацией паров брома. Обезбромленный раствор хлорида окисног о железа после рекуперации тепла с температурой 50-80°С отво-. дят в сборник. Третью часть раствора из этого сборника, эквивалентную количеству введенного.хлора на процесс выделения брома, , передают для выработки товарного хлорного железа. Остальной раствор подают на восстановление окисного железа до закисного железной стружкой. Восстановление проводят на 80-100%. Затем раствор отстамвают от твердых примесей. Осветленный, раствор смешивают с остальным. При содержании окисного железа в смеси хлоридов закисного и окисного железа, менее 50% и более б5% от суммарного количества железа повышаются потери продукта. Если выделение брома вести из части раствора меньшей, чем 0,007 и большей, чем 0,01, это также приведет к потере продукта. Пример 1. 1000 м рассола с концентрацией бромида 0,70 кг/м подкисляют до рН 2,5, обрабатывают хлором и выдувают выделившийся бром воздухом. Газовую смесь с содержанием брома боб,9 кг/ч направляют на абсорбцию в скруббер, орошаемый раствором смеси солей окисного и закисного железа в количестве ЗбО , состава, PeCl 260,99 FeCl 222,66 202,85 Концентрация бромида в поглотительном растворе }6,S кг/м, отношение Fe 50%. Обезбромленную газовую фазу выбра сывают в атмосферу. . От общего потока раствора, поступающего на абсорбцию,отбирают 3,68 раствора (0,01 ч.) , извлекают из него бром окислением хлором и десорбцией брома острым паром и получают Ц,2 раствора хлорного железа и 593|6 кг/ч брома элеме тарного, 2,73 м /ч раствора хлорного железа с температурой отводят на восстановление, а оставшуюся 0,35 ч направляют на получение товарного хлорного железа. Окисное железо восстанавливают до закисного на 100% в течение 1,5-2 ч отстаивают от твердых взвесей в течение 15ч в отстойной емкости объе мом 50 м. Осветленный раствор направляют на смешение с общим потоком в циркуляционную емкость. Потери бромида на стадии восстано ления исключены. Выход брома в виде раствора смеси солей - 86,5. Общий выход брома - 8Ц,В%. Пример 2. На извлечение, боб,9 кг/ч брома поступает сырье, аналогичное приведенному в примере 1 Абсорбцию брома из газовой смеси проводят в насадочном скруббере рас вором в количестве состава кг/м 182,69 itOO,84 263,71 1,0 Концентрация бромида в растворе 213,9 кг/мЬ, относительное содержание окисного железа - . От общего потока раствора, посту пающего на абсорбцию, отбирают 2,83 м раствора (0,008 ч. ) , извлекают из него бром известным спосо бом и получают раствора хлорного железа и 596,6 кг/ч брома. 2,15 м раствора хлорного железа с температурой 50С отводят на восс тановление, а оставшуюся 0,3 ч,раст вора направляют на получение товарн го продукта., Окисное железо в растворе хлорно железа восстанавливают до закисного на 80 в течение 1, ч, отстаива 9 ют от твердых примесей в течение 15 ч в отстойной емкости объемом 5 м и далее направляют на подпитку поглотительного раствора. Потери бромида на стадии восстановления исключены. Выходброма в виде раствора смеси солей - 7,0%. Общий выход брома - 85,3%. Пример 3. Получение газовой смеси с содержанием брома 606,9 кг проводят аналогично примеру 1. Поглощение брома из газовой смеси осуществляют в насадочном скруббере, орошаемом раствором смеси солей в количестве ЗбО , состава, FeCb 208,79 316, ,3 ЬО Концентрация бромида в растворе 197Л кг/м, относительное содержание окисного железа - 60% от суммы закисного и окисного железа. От общего потока раствора, находящегося в циркуляции, отделяют 3,07 (0,0085 ч.) , извлекают из него бром известным способом и поЛучают 3,36 MV4 раствора хлорида окисного железа и 593,6 кг/ч брома. 2,32 раствора (0,69 ч.) с температурой 60 С отводят на восстановление железной стружкой, а оставшуюся 0,3 ч. раствора направляют на получение товарного продукта. Окисное железо восстанавливают до закисного на 905J; в течение 1 , ч. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с известным повышение выхода брома на 1, за счет исключения потерь на стадии восстановления окисного железа до закисного, а также оптимизацию процесса за счет снижения продолжительности восстановления окисного железа до закисного. Формула изобретения 1. Способ получения брома из бромсодержащих рассолов, включающий их подкисление, обработку хлором, отдувку брома воздухом, поглощение брома из бромвоздушной смеси раствором смеси галогенидов закисного и окисного железа, содержащим минеральную кислоту, восстановление галогенида окисного железа железной стружкой. отделение раствора от твердых примесей и во.эвращение его на стадию поглощения с последующим выделением бромэ из поглотительного раствора, о т лица ю щ и и с я тем, что, с це- 5 лью снижения потерь продукта, в каг честве смеси галогенидов эакисного и окисного железа используют их. РИДЫ при содержании окисного железа а смеси 50-65% от суммарного коли- 0 чества железа, выделение брома ведут из 0,007-0,01 части поглотительного раствора, а после выделения брома раствор хлорида окисного железа направляют на стадию восстановления же- 15 лезной стружкойi 28 2. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что, с целью сокращения длительности процесса, восстяновление железной стружкой ведут при SO-SO C. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Позин М.Е. Технология минеральных солей. Л., изд-во химической литературы. 19б1, с. 1АО-1«1. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке К 2б8843б/2б, кл. С 01 6 А9/10, 22.11.78 (протоТип).