[发明专利]水蒸气蒸馏制溴法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溴的制备方法，特别是一种水蒸汽蒸馏法制溴。

背景技术

溴(Br₂)，首先由法国的巴拉尔把氯气通到废海盐母液里，获得了溴。溴为棕红色发烟液体，密度3.119克/厘米3，熔点-7.2℃，沸点58.76℃。盐卤和海水是提取溴的主要来源。溴主要用于制溴化物、氢溴酸、药物、染料、烟熏剂等。溴在自然界中和其他卤素一样，没有单质状态存在。它的化合物常常和氯的化合物混杂在一起，只是数量少得多，在一些矿泉水、盐湖水和海水中含有溴。现有技术中一般从制盐工业的废盐汁直接电解得到溴。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工艺合理、可操作性强、溴的纯度高的水蒸汽蒸馏法制溴。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种水蒸汽蒸馏制溴法，其特点是，其步骤如下：

(1)氧化蒸馏：将pH为2.5～3.5的原料卤水打入高位槽，卤水从高位槽流入预热器，经预热器预热后由溴塔的塔顶进入溴塔内，从溴塔底部通入氯气和蒸汽，溴塔内进行氧化蒸馏反应后，提溴废液从溴塔底部排出，溴、氯气和水的混合汽则从溴塔上部排出至冷凝器中；

(2)冷凝：溴、氯气和水的混合汽在冷凝器中冷凝，冷凝后得溴与溴水混合物，未凝气体经管路排出；

(3)分离：将冷凝得到的溴与溴水混合物通过管路流入分离瓶中，由于比重不同，溴与溴水混合物在分离瓶中自然分层，上层溴水通过管路回流至溴塔内，下层粗溴则从分离瓶下部经管路流至精馏塔内釜；

(4)精馏：精馏在精馏塔釜内进行，精馏时的加热温度为58～58.5℃，精馏时从精馏塔釜的顶部排出混合气体，混合气体经管路进入回流冷凝器冷凝，冷凝液经管路回流至精馏塔釜内，未凝气体经管路排出，精馏塔釜的加热釜内的溴液排至冷却器，得精溴。

在以上所述的水蒸汽蒸馏制溴法中，还可以有以下优选技术方案：

1、它还设有回收塔，回收塔内设有常温卤水，步骤(2)与/或步骤(4)所述的未凝气体经管路排出至回收塔内，经卤水回收后进入溴塔，并将其余未回收气体排放；

2、在步骤(1)中，溴塔内的配氯率为110～120％，所述的配氯率为实际给氯量与理论给氯量的百分比；

3、在步骤(1)中，当卤水进入溴塔内的流量为2～9米³/时，卤水在预热器中的预热温度为60～75℃；在步骤(1)中，蒸汽的供给量根据溴、氯气和水的混合汽的出塔口温度来调节，溴、氯气和水的混合汽出塔口温度控制在80～90℃；

4、在步骤(2)中，冷凝器的冷凝温度为20～30℃；

5、在步骤(3)中，所述的分离瓶中溴水与溴液的分界线为分离水准层，设分离水准层至溴水层表面的高度为H，分离水准层至液溴出口中心线的高度为h，则：H＝3h；

6、在分离瓶的一侧装一个压力平衡管；

7、在步骤(4)中，精馏时回流冷凝器的冷凝温度为30～35℃；

8、在步骤(4)中，精馏加热时将粗溴连续部分地加热到58.0～58.5℃。

以下对本发明的技术方案进行具体的阐述。

一、生产原理。

水蒸汽蒸馏法制溴是经过卤水预热、氧化置换与蒸汽蒸馏(氧化置换与蒸汽蒸馏在同一时间同一设备内完成)，溴汽冷凝、溴水分离、精流等过程完成的。本发明所述的原料卤水可以为制盐母液、老卤或其它卤水，也可以为经过一定蒸发处理的海水，只要其中含有一定含量的溴的卤水均可以作本发明制溴的原料。

卤水中的溴是以溴化物的形式存在的，一般视作溴化镁(MgBr₂)，溴化物电离为溴离子Br^-，通入氯气以后就可以得到元素溴，这就是下面氧化置换反映过程：

MgBr₂+Cl₂＝MgCl₂+Br₂↑

或者，2Br^-+Cl₂＝Br₂↑+2Cl^-

但是，反映得到的溴还在卤水中，根据溴的一个主要性质：其在水溶液上方的蒸汽压随温度的升高而增大，这就是不断升高氧化后的卤水温度，溴蒸汽不断从卤水中跑出，这就是水蒸汽蒸馏过程。

在常温常压下，溴是液态，所以把跑出来的溴蒸汽冷却到常温时便可以得到液态溴，但卤水升高温度以后，不仅溴蒸汽跑出来一部分，没有完全反应的氯气和水蒸汽也跑出来，所以溴蒸汽冷却得到的是溴、氯和水的混合物。