探索卤水提溴工艺中超重力空气吹出基础研究

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1、中北大学硕士学位论文卤水提溴工艺中超重力空气吹出基础研究姓名：张琳娜申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘有智20090527中北大学学位论文卤水提溴工艺中超重力空气吹出基础研究摘要根据国内外卤水提溴技术的发展与研究现状，综述了现有的各种提溴方法，并对我国工业化卤水提溴主流工艺——空气吹出酸液吸收法的工艺特点及生产现状进行了分析，指出了该工艺吹出工序中存在的问题：～是在我国卤水溴含量偏低的现状下，氧化液中游离溴的吹脱率难以突破，造成溴资源浪费且能耗高；二是现有工序中气液比超过120m3／m3后，吹脱率就很难再提高。针对这两个难题，本文提出了应用超重力技术强化该工艺吹

2、出过程的思路。该技术是利用旋转填料床高效传质的特性和床层压降较小的优点来达到提高氧化液中游离溴的吹脱率及降低能耗的目的。本文以空气和Br2_一H20为实验体系，在常温常压下对模拟氧化液中的游离溴进行吹脱，建立了旋转填料床中游离溴的传质数学模型。研究结果表明，旋转填料床是一种传质强化设备，实验所测的游离溴液相总体积传质系数KLa为0．1238s一，是现有工序中传统填料塔传质系数(O．000728s。1)的170倍。同时，建立了体积传质系数的无因次方程，对实验数据进行分析，验证了模型建立的正确性。本文以模拟氧化液中游离溴的吹脱率为考察目标，分别考察了在常温，常压下，超重力因子

3、、进气量、进液量等操作参数及pH值、氧化液中总溴浓度等物性因子对吹脱率的影响。实验表明，较佳的工艺参数是：氧化液pH值为3．5、进气量为12m3／h、进液量为0．10m3／h(气液比为120m3／1113)、超重力因子为42．46。在该工艺条件下，总溴浓度为150mg／L和450mg／L的氧化液单级吹脱率分别为78．3％和91％，进行三级吹脱后，总吹脱率分别可达81．27％和95．3％；总溴浓度为2000mg／L氧化液的单级吹脱率可达94．5％。超重力技术对于较高浓度的氧化液中游离溴的吹脱率提高效果更为显著。与传统填料塔相比，当气液比超过120m3／1113后，游离溴的吹

4、脱率在旋转填料床中的吹脱率还有提高空间，而且在相同气液比的情况下，气相阻力比填料塔小得多，降低了风机的全压，减少了设备与投资费用。同时，该设备体积小，其高度仅为塔设备的1／5～1／10，使液相输送设备的能耗降低。另外，它操作弹性大，占地面积小，成本低，安装维修方便，易于工业化放大的优势更有利于分散式卤水资源的提溴及新生产线的建中北大学学位论文立。关键词：提溴，超重力，吹脱率，旋转填料床，氧化液中北大学学位论文BasicStudiesonProcessofAirStrippingbyHighGravityinTechnologyofExtractingBrominefrom

5、BrineAbstractThedevelopmentandresearchonthetechnologiesofextractingbrominefrombrineweresummarizedinthispaper．Technologyfeatureandproductionstatusofdomesticmaintechnologyofextractingbrominefrombrine————tbesourmethodoftheairstrippingbrominewereanalyzedandproblemexistinginblow-outprocesswere

6、indicated．Onewasthelowerstrippingrateandhigherenergyconsumptioninlowerbrominelevelwhichcausedwastingofresources，andtheotherWasthatthestrippingratehadmadeabreakthroughhardlywhenthegas．1iquidratioWasmorethan120m3／m3．Ontheaboveofthis，theideaofenhancingblow-outprocessbyhighgravitytechnologyin

7、theviewofinterphasemass-transferWasputforwardfirst．Highermass—transferandlowerbedpressuredropofRotatingPackedBed(RPB)increasedstrippingrateanddecreasedenergyconsumption．SimulatedexperimentWascarriedout谢thairandB瑚20system，freebromineWasblownoutfromstimulantoxidizedli