[发明专利]一种卤水提溴过程中氧化与吹出的工艺方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于卤水提溴的技术领域，具体涉及一种卤水提溴过程中氧化与吹出的工艺方法及装置。

背景技术

溴是重要的化工原料，广泛应用于高效阻燃剂、制冷剂、石油完成液、医药、燃料中间体及化学试剂等领域。目前，从卤水中提取溴素的方法有以下几种：水蒸汽蒸馏法、空气吹出法(酸液吸收法、碱液吸收法)、树脂吸附法、萃取法和沉淀法等。针对我国卤水资源溴含量偏低这一现状，考虑生产技术成熟程度及成本等方面的原因，国内普遍采用空气吹出酸液吸收法制溴。目前该工艺液氯消耗量大、电耗高，溴素得率偏低。这直接导致能源与资源的浪费。溴素既是一种有限的资源产品，也是毒性很强的一级腐蚀品。因此，无论从充分利用自然资源的角度，还是从环境保护的角度，如何降低能耗、提高溴素得率，减小吹溴废液中剩余溴对环境和下游工序设备的破坏都是引人注目的问题；而此工艺中氧化与吹出工序较为重要，氧化率与吹出率的大小很大程度上影响着溴素得率的提高。

发明内容：

本发明为了实现提高卤水提溴过程中溴的氧化率与吹出率，降低能耗的目的，提供了一种卤水提溴过程中氧化与吹出的工艺方法及装置。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种卤水提溴过程中氧化与吹出的工艺方法，其特征在于步骤如下：

1)、分别开启旋转填料床I和旋转填料床II，并调节旋转填料床I和旋转填料床II转速在400～2000r/min；

2)、将酸化卤水和氯气在常温下分别由进气口和进液口引入旋转填料床I；配氯率(氯气与酸化卤水中溴离子的比例)为100～150％，在旋转填料床I中氯气将卤水中溴离子氧化为游离溴；

3)、被氧化的卤水形成的氧化液从旋转填料床I的出液口排出后进入储罐；

4)、将储罐中的氧化液与空气分别由旋转填料床II的进液口和进气口进入旋转填料床II，空气与氧化液的气液体积比为50～300m³/m³，在旋转填料床II中空气将氧化液中游离溴吹出；

5)、含溴空气从旋转填料床II的出气口进入吸收装置对游离溴进行吸收，吹溴后的卤水从旋转填料床II的出液口排出。

卤水从旋转填料床I到储罐再到旋转填料床II之间的输送是利用位差来实现的。气液接触方式为错流或逆流。卤水溴含量为50～450mg/L。酸化卤水的pH值为3～3.5。

实现卤水提溴过程中氧化与吹出工艺方法的装置，包括分别开有进液口、出液口、进气口、出气口的旋转填料床I和旋转填料床II，旋转填料床I的进液口连接输送酸化卤水的泵；旋转填料床I的出液口连接储罐进口，储罐出口与旋转填料床II的进液口相连；旋转填料床I的进气口连接氯气管线；旋转填料床II的进气口连接风机出口。与液体接触的装置及管线为耐腐蚀材料，旋转填料床的填料为耐腐蚀的不锈钢、聚四氟乙烯和丝网填料。

本发明利用旋转填料床旋转所产生的超重力场使不同相间物料作强制性的接触运动，液相被分散成液膜、液丝或液滴，气液接触比表面积大大增加；在高分散、高湍动、强混合以及界面急速更新的情况下，液膜或液滴与气体以极大的相对速度在弯曲的孔道中接触，极大地强化了传质过程，传质效率较传统塔设备提高1～3个数量级。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明氧化工序采用旋转填料床，提高了溴离子的氧化率，使氯气利用率提高、减小了配氯率，降低了氯气消耗量。

传统氧化工序采用静态混合器，氯气和卤水并流通过该混合器，气液间无湍动和强制混合过程，相间传质效率低，致使配氯率增大，(即氯气消耗量高)，而溴离子的氧化率只有80％左右。而旋转填料床是一种高效气液传质设备，有利于强化氯气与卤水的接触，传质效率显著提高，在相同配氯率情况下溴离子的氧化率明显提高至90％～95％，氯气的消耗量减少。

(2)溴离子氧化率的提高减少了提溴后工序及晒盐工序中设备的腐蚀性。

在特定的pH值下，溴离子的氧化率提高后，从吹出工序排出进入复晒滩吹溴废液中的溴离子明显减少，阻碍了过剩氯气继续与溴离子反应生成游离溴，从而降低了在水分子的存在下游离溴对金属铜和铁极的腐蚀性，缓解复晒滩内轴流泵的腐蚀程度。

(3)本发明吹出工序采用旋转填料床提高了游离溴的吹出率，减小了气液比，降低了运行成本。