Способ извлечения брома из растворов

,)быть использовано в химической промышленности.Цель изобретения - повышение степени абсорбции и удешевление процесса.П р и м е р 1. Исходный раствор, 1 Осодержащий бром в виде бромид-иона,обрабатывают хлором, затем десорбируют бром из раствора воздухом, очищают бромвоздушную смесь от хлора иабсорбируют бром раствором бромистого железа, содержащего хлористое же"лезо.Абсорбент готовят иэ воды дистиллированной, бромистого железа квалиФикации Ч и хлористого железа квалификации Ч. Содержание бромидов вабсорбенте 650 г/л, что соответствуетконцентрированному раствору (абсор"бенту), применяемому в производст. венных условиях, и соответствует 2552,5 мас,% бромистого железа (11) врастворе 10 мл абсорбента заливают всклянку Дрекселя диаметром 25 мм.Бромвоэдушную смесь, содержащую4,810,1 г брома на 1 м воздуха, 30пропускают в склянку Дрекселя через )капилляр 1)у = 1 мм, погруженный в аб(.сорбент. Расход бромвоздушной смеси100 л/ч. Концентрацию брома досклянки Дрекселя и после склянкиДрекселя определяют иодометрически,проводят замеры давления и температу"ры. Затем по известным Формулам определяют химическую емкость абсорбента,степень абсорбции брома и коэффициент 40абсорбции.В табл.1 приведены значения степени абсорбции брома из бромвоздушнойсмеси и коэффициента абсорбции дляраствора бромистого железа) содержа, щего 650 г/л бромидов (52,5 мас,7бромистого железа в растворе) и при"менявшегося в качестве абсорбента визвестном способе, а также для абсорбента, содержащего кроме бромистого железа катализатор процесса -хлористое железо, добавленное в абсорбент в виде продукта реактивнойквалификации Ч,Из табл. 1 следует, что при содержании хлористого железа менее0,1 мас.%, например 0,05 мас.%, степень абсорбции на 0,1% ниже, чем визвестном способе, а при содержании его более 2,2 мас,%, например5,00 мас.%, степень абсорбции ниже,чем в известном на 1,5%, В первомслучае сказывается недостаток хлористого .железа, а во втором - меньшийкоэффициент абсорбции чистого раствора хлористого железа, чем растворабромистого железа с той же концентрацией ионов железа (11).П р и м е р 2. Хлорид железа (П)готовят из отходов производстваброма. В реактор емкостью 5 л вносят3 л (3,25 кг) отходов с хлорочистокбромвоздушной смеси, действующих вбромном производстве. В этом количестве раствора содержится, кг: хлорного железа (111) 0,38, гидроокисижелеза (111) 0,01, основной гидроокиси железа (111) 0,09, бромидов0,01, вода - остальное. К этомураствору добавляют 1,00 кг шламовпосле промывки водой, образующихсяна стадии абсорбции. В них содержится, кг: железа металлического 0,01,гидроокисей железа(111) 0,20, бромидов 0,04, вода - остальное. К полученной смеси для восстановления железа (111) вжелезо (11), т.е, хло" .ристое железо, добавляют 0,10 кг мел"кой железной стружки и 1,26 кг 27,5%,соляной кислоты, являющейся отходомпроизводства хладона"12 и очищеннойот фторидов. В реэультате получают5,90 кг раствора, содержащего 1,09 кг .хлористого железа, 0,07 кг бромистогожелеза и 4,14 кг воды.Абсорбент готовят иэ воды,.бромистого железа и полученного какописано раствора хлористого железа.10 мл абсорбента заливают всклянку Дрекселя диаметром 25 мм)В склянку из специального генерато"ра пропускают через капилляр П =1 мм бромвоздушную смесь, содержащую4,8 г брома в 1 м), со скоростью160 л/ч. Определяют концентрациюброма за склянкой Дрекселя и до неейодометрически. Проводят замер давления и температуры, определяют химическую емкость абсорбента, а затемпо известным формулам рассчитываютстепень абсорбции брома и коэффициента абсорбции,В табл.2 приведены значения степени абсорбции для раствора бромистого железа, содержащего 650 г/лбромидов (52,5 мас.% бромистого железа в растворе) и применяющегося вкачестве абсорбента в известном способе, а также для абсорбента, содержащего кроме бромистого железа катализатор процесса вхлористое желе 5зо, полученное из отходов производства, образующихся при абсорбции бромаи очистке бромвоэдушной смеси отхлора, как указано,При содержании хлористого железаменее 0,1 мас.7, например 0,05 мас,7.степень абсорбции на О, 1 ниже, чем визвестном, а при содержании его более 2,2 мас.7., например 5,20 мас.7,степень абсорбции ниже чем в известном на 1,77. Таким образом, качество хлористого железа (источникего получения), вводимого в абсорбент, не влияет на результаты процесса абсорбции брома, 20П р и м е р 3, Процесс полученияраствора хлористого железа из отходов производства ведут, как описанов примере 2, Раствор для поглощенияброма иэ бромвоздушной смеси (абсорбент) готовят, как описано в примере 2. Опыты ведут на опытной установке для изучения десорбции и абсорбции брома 0,3-12 м /ч буровойводы, содержащей 741 г брома в 1 мпосле хлорирования в хлораторе действующего бромного производства,подают в десорбер - вихревой струйно-пленочной аппарат диаметром 0,3 м,площадь сечения рабочей зоны 0,0 б 28 м,высота насадки - 6 м аппарата ,5 м.Образующаяся бромвоздушная смесь,содержащая 0,3-9,2 г брома в 1 м,циркулйровала с помощью вентиляторав системе абсорбер-десорбер. Абсор- щбер имеет такую конструкцию, что идесорбер, Расход воздуха составляетот 200 до 1800 м /ч и его регулируютвручную задвижкой. Абсорбер из сборника абсорбента орошают с помощьюцентробежного насоса раствором, содержащим бромистое железо и предлагаемый катализатор. Отработанный абсорбент восстанавливают железной стружкой и возвращают в процесс, Образующийся шлам перерабатывают в хлористоежелезо, как описано в примере 2.В табл.3 приведены результаты опытов - средние значения по 3-10 опытампроведенным при 22 С, расходе буровойводы 5 м /ч, плотности орошениядесорбера 80 мз /ме ч, плотности орошения абсорбера 38 м/м ч, расходевоздуха 1000 и /ч, концентрации брома до абсорбера З,б 9 г/мцавленни745 мм рт.ст., соцержании в абсорбенте 52,5 мас.Б бромистого железа.Из табл.3 следует, что опыты, проведенные на укрупненной установке,дают результаты, аналогичные проведенным в табл.1 и 2, т.е. целесообразно в абсорбенте поддерживать содержание хлористого железа (ТТ) впределах 0,1-2,2 мас.7,В табл.4 приведены результатыопытов на той установке, средние значения по 5-10 опытам, продолжительностью не менее 2 ч при 21-23"С,расходе буровой води для получениябромвоздушной смеси 5 м /ч, плотностиорошения десорбера 75 м /мч, расходе воздуха в системе абсорбер -десорбер 1000+50 м /ч, плотности орошения абсорбера абсорбентом, содержащим 1,8 мас,7. хлористого железа(111) - 37 ф 1 м /м ч, средней концентрации брома в бромвоздушной смеси до абсорбера 3,7;0,1 г/м , давлении 74516 мм рт,ст.Из табл.4 следует, что соотношение между содержанием бромистого железа в абсорбенте в интервале, кона ей 52, - 39,5 м с.7 б о исго железа, т,е. превышающем интервалконцентраций его в реально использу-емом абсорбенте. практически не влияет на результать, полученные н эксперименте.При содержании хлористого железав абсорбенте 1,8 мас.7., являющимсяоптимальным, наблюдается максимальнаястепень абсорбции, отходы произгодства (шлам, образующийся при абсорбции брома и при регенерации отработанного абсорбента) используются полностью, значительно сокращается расходньп коэФФициент по железу,При содержании в абсорбенте хло"ристого железа более 2,2 мас.7.,например 2,3 мас.7. степень абсорбции брома снижается до значений,меньших, чем в известном, а также требуется применять новый вид сырья, дополнительное количества хлористого железа. Затраты на соляную кислоту, используемую для переработкиотходов производства брома в хлористое железо невелики, по сравнению с полученными положительными эфектами, что обсспечивает снижениесебестоимости целевого продукта приЗ 2000 Таблица 1 Содержание вабсорбентехлористогожелеза, мас.Е Степень абсорбцииброма, 7 Коэффициентабсорбции,кг/м.ч атм Увеличениестепениабсорбцииброма посравнениюс извест"ным, Е 0,00 (по известному спосо" бу) 96,8 0,0 0,05 14,5 97,0 0,10 1,50 98,2 97,1 2,20 14,8 0,3 2,40 96,6-0,2 5,00 14,0 95,3 5 14использовании предлагаемого способана 0,9-1,27, за счет сокращения потерь брома на стадии абсорбции на0,5-0,8 Х и расхода железной стружкина 8-102,Способ прост в осуществлении,не требует применения специальногооборудования, обеспечивает снижениезагрязнения окружающей среды.Изобретение позволяет повыситьстепень абсорбции с 98,57 до99,20-99,957, снизить количествообразующихся неиспользуемых отходов.производства и снизить себестоимостьпродукта на 0,9-1,23.Формула изобретения1. Способ извлечения брома израстворов, включающий окисление бромидов в исходном растворе хлором,десорбцию брома воздухом, очисткубромвоэдушной смеси от хлора с последующей абсорбцией брома растворомбромистого железа, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения степени абсорбции и удешевления процесса, в раствор бромистого10 железа предварительно вводят хлористое железо от его содержания в абсорбенте 0,1-2,2 мас.3.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве хлористого железа используют отходысо стадий очистки бромвоздушнойсмеси от хлора и абсорбции брома,предварительно обработанные железнойстружкой и соляной кислотой,1432000 Таблица 2 Увеличениестепени абсорбцииброма посравнениюс известным, % Коэффициентабсорбции,кг/м, ч.атм 0,0 14,5 96,8 0,00-0,3 -1,7 95,1 13,8 Та блица 3 УвеличеСтепень абсорбброма,7. Расчетная степень использоние степени абсорбциипо сравнению с вания отходов производства брома для введения в абсорбент хлористого железа, % известньщ, % 98,50 0,00 0,00 0,00 98,45 .-0,05 2,8 На 0,3 0,10 1,80 2,20 99,20 99,95 99,35 0,70 1,45 0,85 5,5100,0100 0 Дополнительно вводится хлористое железо, так как полученного из отНа 0,6На 9,9 На 7,9 ходов недостаточно100,0 Дополнительно. вводится хлоистое железо 98,49 -0,01 2,30 На 6,4 Содержание вабсорбентехлористогожелеза,мас.% Содержание хлористого железа в абсор- бенте,мас.% 0,00 (по известному)0,05 Степень абсорбцииброма, % Сокращение расходного коэффициента по железу (струж ке) посравнению с извест нья спосо бом (порасчету),%О 432000 Т а б л и ц а 4 Содержаниебромистогожелеза вабсорбентемас.% Степеньабсорбцииброма,7. Увеличение степени абсорбциино сравнению с известньщ, % 1,45 100 48,0 1,46 100 44,1 1,44 100 1,41 100 Абсорбент содержит 1,8 мас.% хлористого железа, (П)Составитель Л.КрюковаТехред И.Дидык Корректор О.Кравцова Редактор Л.Зайцева Тираж 446 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 5385/16 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 99,95 99,96 99,94 99,91 Расчетная степень использования отходовпроизводствадля введенияв абсорбентхлористогожелеза, % Сокращениерасходногокоэффициента пожелезу