Способ получения бромистоводородной кислоты

 

4 т

Л

О Il -C -А-Н- -М- Е

Союз Советских

Социалистнческих

Респубпни

<1;709522

+ ,/ (6l ) Дополнительное к авт, саид-ву (22)Заявлено 03 05 76 (2l) 2355458/23-26 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Опубликовано15.01.80, Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 18.01.80 (5! )М. Кд.

С 01 В 7/12

Гооудорстоеииый комитет

СССР

l6 делам изобретеиий и открытий (53) УДК 546.141.

° (068.8) (72) Авторы изобретения

Ll. Г. Ульянов, Г. P. Залкинд и P. H. Гандюкова (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОМИСТОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способам получения бромистоводородной кислоты, которая используется для синтеза бромистых солей и бромалкилов.

Известен способ получения бромистоводородной кислоты путем восстановления элементарного брома. В качестве восстановителя используют серу(1).

Недостатком этого способа является то, что для получения кислоты необходи. мо использовать жидкий бром, который получают из смеси бромистоводородной соляной и серной кислот.

Известен также способ выделения бромистоводородной кислоты непосредственно из водного раствора, содержашего

15 смесь бромистоводородной, соляной и серной кислот, включаюший операции последуюшей конденсации паров кислот. Исходный раствор подвергают перегонке по

20 фракциям при атмосферном гувлении 2).;

При температуре до 123 С отбирают первую фракцию, содержашую воду и 90%

НС1, 2"., НВ":-.::, начального содер2 жания. В интервале 123-126 С отбирают вторую фракцию, содержашую 19-22% HBt и 0,13-0,3% НСс. С этой фракцией отгоняется 12% НВ) и 3% НСРот их количества в исходном растворе. При 126о

127 С отбирают третью фракцию, содержшу 45% НВ., 0,1% НСЕ и0,07% Н,Д0,, с которой отгоняется 85 % бромистого водорода от исходного количества. Кубовый остаток содержит 78%о НаЬОе.

0,02% НВР, 0,010% В1"а.

Недостатками этого способа являются низкий выход продукта (85%) и низкая чистота его, он содержит go 0,1% примесей хлора и 0,1% примесей сульфатиона.

Цель изобретения — повышение выхода и чистоты продукта.

Цель достигается тем, n о по предлагаемому способу выделения. бромистоводородной кислоты ректификашпо раствора и конденсацию паров ведут при вакууме 0,05-0,35 ат, при этом сна ала отделяют соляную. Кислоту и одновреMe .и709522 и чистоту продукта до содержания хлора не более 0,03 и сульфат-иона не более 0,01%, П р и и е р 1. Процесс выделения бромистоводородной кислоты ведут при вакууме 0,2 ат. Исходный раствор, содержащий 17,66/ HBI 1,32% НЯИ 16,0% Hg/0<, (6 = 1280 кг / м ) дозируют в ко 3 личестве 88 л/ч в теплообменник, где о

). >0 подогревают до 70 С, и затем в ректификационную колонну. Колонна имеет диаметр 200 мм, заполнена насадкой из кот лец Рашига 25х25 мм на высоту 4,5 м.

Пары, содержащие 0,4% lBt, 3,6% НСГ е 5 и 96,0% Н О конденсируют в количестве

40,5 кг/ч, и полученный дистиллат используют в процессе воздушной десорбции брома для подкисления исходного рассола, Раствор после отделения фракции со2о ляной кислоты имеет содержащий состав:

Н p$04 250%; HBr — 273%; НС

0,15%; содержание НВг в паровой фазе з- . над раствором 47%. Температура раствоо ра в кубе колонны 81 С, Раствор в количестве 72 кг/ч непрерывно подают в испаритель бромистоводородной кислоты, где упаривают до концентрации Н $0y

70% HBr 0,4%, температура кипения

120 С. Кубовый, остаток охлаждают до о

30-35 С. и используют для подкисления рассола в процессе десорбции брома. Паровую фазу конденсируют, полученная бромистоводородная кислота имеет состав:

42,2%, НВ1, 0,03% НС0 ..; 0,01% HgSOg.

Вп — отсутствует, Выход 97,8%. ! но концентрируют раствор до содержания бромистого водорода в парах 44-49%, а затем отделяют бромистоводородную кислоту до достижения концентрации сер ной кислоты в кубовом остатке 58-70%

Для отгонки соляной кислоты на 9699% кубовый остаток необходимо концентрировать до содержания НВ в рав новесном паре 44-49% (состав азеотропа при 0,2 ат соответствует 49,7%HBr

Потери HBr с дистиллатом при этом не превышают 1%. Оптимальное давление в процессе разделения кислот составляе

0,05-0,35 ат. В этом интервале давле( ний конденсация отогнанных кислот мож 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 .нецелесообра но, так как возрастают температуры кипения рабочих растворов, требуешься пар высоких параметров, или высокотемпера турный теплоноситель, резко повышается коррозионное воздействие сред на материал аппаратуры. Кислотоупорная аппаратура 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 режимь работы аппаратуры, процесс следует вести при остаточном давлении не выше

0,35 ат.

Существенным параметром является

40 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% соотвеч ственно. При более низкой концентрации

H а $04 резко увеличивается содержание бромистого водорода в растворе, что при-

Ы водит к снижению выхода. Концентрировать раствор до содержания серной кислоты свыше 70% нецелесообразно, так как содержание HBr в 70%-ном растворе

Н 604 составляет доли процента и

55 при дальнейшей упарке выход продукта практически не увеличивается, Предложенный способ позволяет повысить выход продукта до 94,9-97,8%

Пример 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1. В испарителе бромистоводородной кислоты раствор концентрируют. до состава Н Ь 04 60%; НВг 8, 9g температура кипения при вакууме

0,2 ат 96 С. Паровую фазу конденсируют., Остальные параметры в соответствии с примером 1. Полученная кислота содер- жит 44,7% НВР, 0,03% НС1 и 0,0020

Н $04 . Выход по бромистому водороду составляет 94,9%.

Формула изобретения

Способ. получения бромистоводородной кислоты иа водных растворов, содержащи смесь бромистоводородной, соляной и сер. ной кислот, ректификацией и последующей конденсацией паров кислот с отделением сначала соляной кислоты, а затем бромистоводородной кислоты, о т л и ч а ю5 7095 ш и и с я тем, что, с целью повышения выхода и чистоты продукта, ректификацию и конденсацию ведут при вакууме

0,05/0,35 ат, а при отделении соляной кислоты одновременно концентрируют 5 раствор до содержания бромистого водорода s парах 44-49 в при отделении бромистоводородной кислоты ректйфикацию ведут до достижения концентрации серной кислоты в кубовом остатке 58-70%. о

22 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин М. Е, Технология минераль ных солей. Изд., Химия, Л., 1974. с. 229, 2. Позин М. E. Temonoras минеральных солей. Изд. Химия". Л., 1970, с. 229 (прототип).

Составитедь ts. Кириленко

Редактор Л. Батанова Техред Э. Чужик Корректор Н. Задерновская

Заказ 8684/25 Тираж 565 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4