[发明专利]一种复式吹吸提取卤水中溴素的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复式吹吸提取卤水中溴素的工艺方法。

背景技术

溴是资源依赖型产品，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。但目前溴资源被大量无序开采，造成卤水品位迅速下降，溴素产能快速下滑，溴产业正处于技术和产品急需升级换代的关键阶段。为解决地下卤水资源可持续发展一系列关键技术问题，应把资源高效利用纳入总体发展战略,这不仅对我国海洋化工产业的发展具有重要支撑作用，而且对于包括海水在内的其他类型卤水资源的开发利用也具有一定的示范作用。

发明内容

   本发明的目的是提供了一种卤水提溴过程中氧化与吹出的工艺方法，通过提高氧化率、吹出率和吸收率来提高综合提取率，减少原料消耗。

为了实现上述发明目的，本发明所提供的复式吹吸提取卤水中溴素的工艺方法，包括以下步骤：

（1）将酸化后的卤水和氯气通入气、液混合器中进行反应，将溴离子氧化为游离溴，从而制得氧化卤水，通过氧化还原电位计检测氧化卤水的氧化还原电位是否在设定范围内，以调整氯气的通入量，达到较高的氧化率和降低氯气的消耗；

（2）将氧化卤水从吹出塔顶部向下喷淋使之在吹出塔内的填料的表面上形成液膜；同时通过风机由吹出塔底部向上吹风使空气与氧化卤水充分接触以使游离溴解析并扩散到空气中形成含溴空气，含溴空气从吹出塔上部吹出；

（3）将含溴空气送入吸收塔，含溴空气由塔顶部喷下的二氧化硫水溶液进行喷淋；喷淋后形成含氢溴酸的吸收液，吸收液由吸收塔底部流出；含溴空气经喷淋后形成除溴空气，除溴空气再回到风机进口由风机送入吹出塔用于溴的吹出；通过二氧化硫检测仪检测风机进口的二氧化硫浓度是否在设定范围内，以控制二氧化硫水溶液的喷淋量；

（4）将从吸收塔底部流出的吸收液送入蒸馏塔，并向吸收液中通入氯气使之与吸收液中的氢溴酸发生反应，生成氯化氢和游离溴， 氯化氢遇水变成盐酸，从蒸馏塔底部排出，游离溴在加热过程中被蒸发出来形成溴蒸汽，溴蒸汽冷却后成为最终产品溴素。

所述酸化后的卤水的pH值为3-4.0。

所述氧化还原电位的设定范围为975－990mv。

所述二氧化硫浓度的设定范围为5-200ppm。 

所述步骤（2）中空气与氧化卤水的气液比为50－150：1。

所述步骤（4）中氯气的通入量按摩尔计为溴离子摩尔数的1-1.02倍。

本发明采用硫酸、盐酸或磷酸对卤水进行酸化。

本发明所述步骤中对卤水酸化的目的在于：加酸将卤水酸化至pH值为3-4.0，可以减少氢氧化物和碳酸盐的浓度，使得钙、镁等离子难以生成沉淀，让溴元素变成阴离子，通入氯气置换出得溴后，酸性环境可阻止溴会与水反应，以获得单质溴，如果不在酸性环境中进行反应就很难得到单质溴。

本发明通过氧化还原电位计检测氧化卤水的氧化还原电位的目的在于精确控制氯气的通入量，减少氯气消耗，提高氧化率，减少过量的氯气对后续步骤的影响。因为吹出塔与吸收塔相连通，氯气对卤水氧化后，过量的氯气随含溴空气进入吸收塔，与二氧化硫反应，二氧化硫量就会不足，不能将溴很好的还原成溴离子。

从理论上讲，含溴空气经喷淋液喷淋后其中的溴可以被喷淋液完全吸收，但是实际生产中很难做到含溴空气中的溴被喷淋液完全吸收，也就是说除溴空气中总会有溴的残余，为了充分提取溴防止资源的浪费，本发明将除溴空气再通过风机送入吹出塔用于溴的吹出，也就是说吹出塔使用循环空气进行吹出溴素。由于除溴空气含有二氧化硫，如果二氧化硫含量过多则会对吹出塔中的氧化气氛产生影响，将原本氧化好，需要解析的溴素还原为溴离子，不能被空气带出，会随废水跑掉，造成溴资源的浪费和降低溴的提取率，因此要控制除溴空气的二氧化硫含量，以减小对对溴素吹出量的影响。

本发明的效果和益处在于：

（1）本发明采用氧化还原电位计实时检测氧化化卤水的氧化率，进而及时调整氯气的通入量，降低了氯气消耗，提高了氧化率，减少过量的氯气对吸收液的影响。

（2）本发明溴素的吹出率高，可达88％～92％； 

（3）本发明采用二氧化硫检测计对吸收后的循环空气进行二氧化硫检测，及时调整二氧化硫水溶液的喷淋量，减少了过量二氧化硫对吹出塔氧化率和解析效果的影响，提高了溴素提取率。

附图说明