[发明专利]一种从含溴废水中回收溴素的方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，尤其涉及一种从含溴废水中回收溴素的方法。

背景技术

溴素是重要的化工原料之一，由它衍生的种类繁多的无机溴化物、溴酸盐和含溴有机化合物在国民经济和科技发展中有着特殊的价值。芳香族有机溴化物在制药、农药、染料等各方面有广泛的用途，在用溴化反应制备芳香族有机溴化物时，溴的利用率仅为50%，因此会产生含有氢溴酸、溴化钠、溴化钾等物质的富含溴离子的工业废水。若将氢溴酸、溴化钠、溴化钾中的溴回收成原料溴素，则会大大降低成本，产生可观的经济效益，提高产品的市场竞争力。

目前在我国，溴素提取方法以水蒸气蒸馏法和空气吹出法为主，其原理均是用氧化剂将溴离子氧化为游离溴后再用水蒸汽蒸馏法和空气吹出法进行提取。水蒸汽蒸馏法由于直接蒸馏，蒸气消耗量较大，因此该方法一般以溴含量在3g/L以上的卤水为原料。空气吹出法是我国目前主要的溴素提取方法，空气吹出法尽管对原料含溴量适应性较强，易于自动化控制，但需要庞大的设备，而且能耗很高。同时，空气吹出法提溴受温度影响严重，当温度较低时，吹出效果变差。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种低成本的从含溴废水中回收溴素的方法，解决了现有技术所存在的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种从含溴废水中回收溴素的方法，其包括以下步骤：

酸化：在含溴离子的工业废水加入盐酸或硫酸，将工业废水的pH值调整至3-5；

氧化：将酸化后的工业废水加入氧化剂进行氧化生成溴素；

萃取：采用正十二烷作为萃取剂，向氧化后的工业废水加入正十二烷，将溴素从水相中萃取到正十二烷相；

分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相，即溴素与正十二烷溶液，下层为水相，将水相与油相分离；

精馏：将分液得到的正十二烷与溴素溶液进行精馏，使溴素与正十二烷分离，得到溴素产品。

在上述的从含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，所述氧化剂为氯气、臭氧或双氧水。

在上述的从含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，所述氧化步骤在微反应器中进行，所述微反应器的特征通道尺寸在50-100μm，反应时间为1-2min。

在上述的从含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，所述萃取步骤在微萃取器中进行，所述微萃取器的特征通道尺寸在20-80μm，萃取剂正十二烷的用量的体积比为1:3-1:10。

在上述的从含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，所述精馏塔采用玻璃材质，填料为玻璃规整填料。

在上述的从含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，在氧化步骤中，所述氧化剂为氯气。

本发明的有益效果体现在：（1）本发明采用溶剂萃取法提取溴素，与传统的卤水提溴工艺相比，省却了大量蒸汽的使用，使整个提取溴素的成本大大降低，具有更好的经济效益；（2）本发明解决了萃取剂的问题，正十二烷是一种非极性的有机溶剂，与溴素可以互溶，且正十二烷本身是低毒性的物质，在整个生产过程中正十二烷可以进行循环套用，降低了生产成本。

具体实施方式

本发明实施例提供一种从含溴废水中回收溴素的方法，其包括以下步骤：

酸化：在含溴离子的工业废水加入盐酸或硫酸，将工业废水的pH值调整至3-5；具体来说，溴离子含量高于5000mg/L，废水化学需氧量（CODcr）低于1000mg/L，通过将pH值调整至3-5，可以抑制氯跟溴的水解；

氧化：将酸化后的工业废水加入氧化剂进行氧化生成溴素；在一优选实施例中，氧化剂可以为氯气、臭氧或双氧水。

萃取：采用正十二烷作为萃取剂，向氧化后的工业废水加入正十二烷，将溴素从水相中萃取到正十二烷相；

分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相，即溴素与正十二烷溶液，下层为水相，将水相与油相分离；具体来说，可以将加入萃取剂后的两个溶液通入至分液罐中进行分液，水相经中和后与其他废水混合进行处理后排放，在其他实施例中，也可以将水相回流到新鲜含溴废水中进行二次提溴；

精馏：将分液得到的正十二烷与溴素溶液进行精馏，使溴素与正十二烷分离，得到溴素产品；具体来说，精馏可以在精馏塔中进行，可以将分液罐上层的油相通入一级精馏塔，利用溴素与正十二烷的沸点差，将溴素与正十二烷进行初次分离得到粗溴，精馏塔底的正十二烷则可以被回收套用；粗溴通入二级精馏塔中再进行精制得到溴素产品，精馏塔底的正十二烷可以回收套用。