Способ получения бромовоздушной смеси

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.1080 (23) 2996849/23-26 (31) М. Кл.>

С 01 В 7/09 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет ($3) УДК 661. 461 (088. 8) Опубликовано 230582. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 230582 (72) Авторы изобретения

О.В. Лебедев, В.P. Гергерт и Ю.Ф. Ар (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМОВОЗДУШНОИ СМЕСИ

Изобретение относится к технологии брома, а именно к получению брома прн хлорировании природных рассолов и десорбции брома из них во эдухом и може т .быть испол ь зов ано в химической промьааленности.

Известен способ получения бромовоздушной смеси, включающий обработку бромсодержащего рассола хлором в хлораторе, десорбцию брома из окис- . ленного хлором бромсодержащего рассола воздухом с отводом бромовоэдушной смеси. Процесс ведут в противотоке, подавая окисленный хлором рассол сверху, а воздух — снизу, навстречу стекающему по насадке рассолу.

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

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

Недостатком этого способа явЛяется недостаточно низкое .содержание хлора в бромовоздушной смеси (15%).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения бромовоздушной смеси, включающий обработку бромсодеркащего рассола хлором в хлораторв и в десорбере с насадкой, с отводом бромовоздушной смеси иэ десорбера. В хлоратор подают 10-15% от общего расхода хлора. Этим рассолом и орошают десорбер, в который в различных точках по высоте подают

75-90% от общего расхода хлора. Хлор В подают совместно с отработанньве воздухом. На 1000 кг брома расходуют

900 кг хлора, причем 100 кг расходуют на хлорирование рассола, а

800 кг подают в десорбер на высоте ..3-5, 8-10, 12-14 м от низа десорбера.. .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).

С(цнако известный способ не нашел практического применения, так как в получаемой бромовоздушной смеси

30,содержится до 30% хлора, что значи-.

929539 тельно затрудняет очистку ее от хлора.

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

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

Способ реализуется следующим образом.

Предлагаемям способом достигается более полное использование хлора в реакторе.

Теоретический расход хлора составляет 0,445 кг на 1 кг бромида. Иэза обратимости реакции и побочных процессов окисления примесей, гидролиза хлора и брома и других, действительный расходный коэффициент значительно выше. В известном способе 25 он составляет 0,9 кг/кг. Это на 103% выше теоретического. В известном способе (1) расход хлора составляет

0,78-0,80 кг на 1 кг бромида, что на 75-80% выше теоретического. ЗО

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 резуль- 35 тате качество бромовоздушной смеси повьиаается, содержание в ней хлора снижается .до 2-4,5 мас.%. Поэтому при незначительном увеличении высоты аппарата можно полностью отказать- 40 ся от дальнейшей очистки бромовоэдушной смеси в хлорочистительных башнях, так как в получаемом из нее бромистом железе допускается до 2,5 мас.% хлоридов по отношению к бромидам. Отказ от хлорочистки значительно снижает выброс отходов производства в окружакицую 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 H его соединений в этом случае значительно упрощается. Хлор, вводимый в десорбер, в предлагаемом способе вводится в одном сечении, расположенном примерно на одной трети высоты аппарата через перфорированную свечу, без разбавления воздухом, как ф) в известном (2). Это упрощает подачу хлора и контроль его расхода в хлоратор и десорбер. Стра неразбавленного хлора в верхних двух третях высоты ведут себя в десорбере совершен- 65 но иначе, чем хлоровоздушная смесь, ! вдуваемая снизу аппарата или через фурмы, расположенные по высоте, они не превышают содержание хлора в получаемой бромовоэдушной смеси, сильнее взаимодействуют со стекающим сверху раствором, не препятствуют процессу десорбции брома из рассола.

В результате повышается удельная производительность аппарата по брому, а это означает, что аппарат с равной производительностью как в (2), . так и в (1), имеет более высокую материалоемкость, чем в предлагаемом способе.

Пример, Лабораторная установка представляет из себя секционный аппарат иэ 15 ступеней, заполненных вихревой насадкой, диаметр аппарата

0,062 м, а высота 2,0 м. 3а десорбером, .по ходу газа, располагается абсорбер, точно такой же, как десорбер. Воздух иэ лннии сжатого воздуха поступает через ротаметр в нижнюю часть десорбера, затем в абсорбер, из ° которого сдувается в вентсистему. Десорбер орошают сверху хлорированным естественным рассолом, который из десорбера самотеком поступает в сборник, иэ которого отбирают пробы на анализ. После нейтрализации отработанный рассол сливают в канализацию.Хлор вводят в десорбер между ступенями вихревой насадки через зону, представляющий собой иглу с отверстием на конце и внутренним каналом диаметром 1 мм длиной 0,3 диаметра аппарата. К зонду также подключают источник хлоровоэдушной 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 иэ напорного бака, расположенного над абсорбером.

По размерам расхода воздуха, рассола, степени его хлорирования, расходу хлора в десорбер, концентрации галогенов на входе и выходе иэ 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 вве-„ дении хлора на расстоянии менее 25% от высоты насадки брома, происходит снижение выхода брома из жидкой фазы в бромовоэдушную смесь, а на расстоянии более 30% приводит к повыаению содержания хлора в бромовоздушной смеси.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить содержание хлора в бромовоздушной смеси с 30%

929539 очищать" бромовоздушную смесь от . хлора. Предлагаемый способ прост в. осуществлении, не требует применения специального оборудования и

: обеспечийает более высокую удельную, 5 производительность десорбера, чем известные способы. до 2-4,5 мас. В, что приводит к снижению расхода хлора на 10% по сравнению с fl) и на 20-22% по сравнению с (2), выход целевого продукта при этом повышается на 0,5-1Ъ, а схема производства брома упрощается, так как отпадает необходимость

Примечание

Место ввода хлора, Ф от высоты насадки s аппарате

% хлора от общего расхода, вводимого в десорбер

Расход хлора (общий) в кг на 1 кг полученного брома

Выход брома, Ъ

30

60

25,50 и 75 (2) 30,4

0,9

96,5

33,2

0,9

0,8

° е

96,2

92,2

16 2

10,5

0i8

98,6

° °

О,8

О,8

12,5

18,5

Э °

0,8

0,7

-30

30

О,7

0,7

0,7

0,65

10

30, 30

2О

0i70

0,78

О

О

» »

О, 7.0 (2) 25,50,75

10,8

78, 2

Формула изобретения

Способ получения бромовоздушной смеси, включающий обработку бромсодержащего рассола хлором в хлораторе. и в дессрбере.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 иа Е садки десорбера.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С.

Технология брома и иода. М., Гос химиздат, 1960, с. 162.

2. Авторское. свидетельство СССР

1 477108, кл. С Ol В 7/10 1975 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 3395/26 Тираж 514 Подписное

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

92,2

96,1

98,9

92,0

89,1

86,8

96,0

90,1

84,8

98,8

98,6

89,8

91,6

90,7

76,3

84,4

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

Содержание хлора в б рамо во здушной смеси по от ношению к брому, мас.В

28,8

22,2

20,1

23,3

27,5

36,2

26,6

3,6

4,5

6,0

7 2

2,2

10gB

13,7