Способ получения бромного железа

Союз Советских Социапистических Реснублик(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 06.12. 78 (21) 2692040/23-26с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Опубликовано 2303.81.Бюллетень Й 9 11 Р 1 М Кз С 01 (Ь 49/10 Государствеиный комитет СССР ло делам изобретения и открытийДата опубликования описания 25. 03. 81 В,К, Фомин, О.В. Лебедев, В.М. Жуков, Г,А. ВахрУшев;и Л.Д. Зеленина(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМНОГО ЖЕЛЕЗА 2 10 15 Изобретение относится к способам получения бромного железа, применяемого в химической промьинленности.Известен способ получения бромного железа путем прямого взаимодействия между металлическим железом и бромом, процесс ведут при 50 избытке железа, в расчете нб стехиометрическое соотношение 11,Недостатком этого способа является то, что он сопровождается горением железа в.броме и в связи с этим не может быть использован в промышленности. Известен также способ получения бромного железа при поглощении брома из бромовоэдушной смеси, получаемой при десорбции брома из окисленных хлором природных рассолов. Поглоще ние брома ведут слоем железной стружки. Пары брома в смеси с влажным воздухом подают в цилиндрические аппараты-химсорберы, сверху вниз через влажную железную стружку. Для увлажнения железной стружки в химсорберы, подают воду, периодически распыляя ее через форсунки, расположенные в верхней части аппарата над слоем железной стружки. Бром реагирует с30 железной стружкой, образуя бромное и бромистое железо.Раствор бромно-бромистого железа стекает по стружке в нижнюю часть аппарата, при этом бромное железо частично восстанавливается за счет взаимодействия со свежей стружкой.Таким образом, продукты взаимодействия брома с железом почти полностьюпревращаются в бромистое железо, содержащее 0,3-3,0 примеси трехвалентного жЕлеза. Концентрация бромидов в готовом продукте составляет от 400 до 700 кг в 1 м. Процесс ведут в аппарате из кирпича или бетона диаметром 4,82 м и высотой 8 м, высота. слоя железной стружки составляет 4-6 м, скорость газов в аппарате составляет 0,3-0,5 м/сек, ,время контакта около 10-12 сек, В производстве брома обычно газовую смесь пропускают сверху вниз и получают раствор, содержащий, в основном, бромистое железо (21.Однако установлено, что при пропускании газов снизу вверх, содержание бромного железа в готовом продукте возрастает с 5 до 10-20. В химсорбере образуется шлам, поэтому через 20-60 дней аппарат отключают814876 РМ пп имечание ост стружке, т на 1 т ,поглощен ного бро б сут При подаче газовсверху вниз 1) По известномспособу,78 е оп- еделе Пробег болемесяца б,60 1) Высота реакционой зоны увеличивается ..2).Начинается "про скок" брома,80 10 от бромной системы, вымывают из шлама бромно-бромистое железо, шлам иэ аппарата выгружают, на его место загружают свежую стружку. Простои химсорбера при этом составляют 10-20 от общего времени его работы, Кроме этого, недостатком известного способа получения бромного железа является низкий выход продукта (90 и значительный расход желеэнои стружки, расходный коэффициент по железной стружке в т на. 1 т поглощенного брома равен 0,78-0,82.Цель изобретения - повышение выхода продукта до 90-99 и снижение расхода железной стружки ( расходной коэффициент по железной стружке в т на т поглощенного брома составляет 0,43.-0,50) .Поставленная цель достигается тем, что для получения бромного железа, путем поглощения брома иэ бромвоздушной смеси при пропускании ее через увлажненную железную стружку 20-50 от общего количества воды, используемой на увлажнение железной стружки, подают в бромвоздушную смесь в виде насыщенного пара.Введение процесса с,подачей 20-50 воды, необходимой для получения раствора целевого продукта, в виде насыщенного пара, доэируемого в бромвоздушную смесь, перед подачей еев химсорбер снизу вверх обуславливает то,что при этом реакционная зона в нижней части химсорбера становится минимальной, стружка срабатывается равномерно, шлам частично проваливаетсячерез колосниковую решетку, что увеличивает пробег аппарата и сокращаетего простои, дает более полное использование железной стружки при образовании раствора, содержащего, в основном, бромное железо, что сокращает общий расход стружки на 35-45 по сравнению с известным способом,Целесообразность выбранных соотношений подачи воды и водяного параподтверждаются специально проведенны 15 ми исследованиями, Методика эксперимента была следующей: бромвоздушнуюсмесь, получаемую испарением бромаво влажных воздух и содержащую 3,2 г/мосновного реагента, пропускают через2 О стеклянную колонну диаметром 0,1 м.Колонну сверху орошают водой. Частьводы, измеряемая весовым методом поуменьшению веса аппарата, подают ввиде насыщенного водяного пара из ис 2 парителя, выход которого был подклю -чен к вводу бромвоздушной смеси внижнюю часть колонны с железной стружкой.Зависимость выхода продукта от дозировки воды в виде пара при +20 Сприведена в таблице.814876 Формула изобретения Составитель В. КириленкоРедактор В. Лазаренко Техред Е.Гаврилешко Корректор М,Демчик Заказ 944 /33 Тираж 505 Подпис ное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035( Москва Ж 35( Раушская набд, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 И таблицы следует, что положительныи эФфект наблюдается при подаче в виде пара 10-100 воды, необходимой для проведения процесса. С учетом других технологических показателей, наиболее целесообразно подавать в виде пара в химсорбер (в бромвоздушную5 смесь) от 20 до 50 общего количества воды, необходимого для осуществления процесса, так как при этом достигается наиболее значительное увеличение выхода продукта, реакционная зона минимальная по высоте и составляет 0,2-0,4 м, расход стружки сокращается на 35-45 по сравнению с известным способом, Ввиду невозможности создания идентичных условий с дейст вующим производством, на лабораторной установке пробег и простои. аппарата не определялись.Предлагаемый способ позволяет повысить выход продукта ( бромного же леза в образующемся растворе бромидов от их суммы составляег 90-99) и снизить расход железной стружки ( расходный коэффициент.по железной стружке в т на 1 т поглащенного брома составляет 0,43-0,50) .П р и м е р. Бромвозцушную смесь, содержащую 2,5+0,5 г/м брома, подают в промышленный химсорбер диаметром 4,82 м, заполненный на высоту 4 -5 м железной стружкой. Скорость газов в живом сечении аппарата 0,4-0,5 м/сек, расход - околоз23000-27000 м З/час. Подачу бромвоздушной смеси осуществляют снизу химсорбера, 30 Воды, необходимой для осуществления нормального хода технологического процесса подают в виде насыщенного водяного пара с давлением 3-4 атм в трубопровод бромвоздушной смеси, подсоединенный к нижней части химсорбера. 70 Воды, необходимой для получения раствора бромного железа, подают сверху аппаратапутем периодического разбрызгиваниячерез форсунку. Пробег аппарата составляет 80 дней, что соответствуетпростоям 5-7 от времени его работы,что в 2-2,3 раза ниже, чем в известном способе, Расходный коэффициентпо стружке составляет 0,5 т/т, этона 36 ниже, чем в известном способе, т.е. 0,78 т/т. Полученный раствор содержит 97-99 бромного железапо отношению к сумме бромного и бромистого железа (по анализам через4-8 часов). Способ получения бромного железапутем поглощения брома иэ бромвоздушной смеси при пропускании ее черезувлажненную железную стружку,.о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения выхода продукта иснижения расхода железной стружки,20-50 от общего количества воды,используемой на увлажнение железнойстружки, подают в бромвоздушную смесьв виде насыщенного пара.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коттон Ф, и Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия.Мир", 1969, т, 3, с. 265.2, Ксензенко В.И. и Стасиневич Д.С.Технология брома и йода. Госхимиздат,М., 1960, с, 167-170 (прототип).