海水提溴的技术进展.pdf

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1、[编辑本段]简介海水提溴是从海水中提取元素溴的技术。溴及其衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻井液等的重要原料，需求量很大。国外从１９３４年开始海水提溴试验和开发，目前日本、法国、阿根廷和加拿大等国家和地区已建有海水提溴工厂，年产量基本保持在３６万吨的水平。中国从１９６６年开始海水提溴，至今仍处于小型试生产的规模。海水提溴技术有水蒸气蒸馏法、空气吹出法、溶剂萃取法、沉淀法、吸附法等，其中空气吹出法和水蒸气蒸馏法为国内外所普遍采用。空气吹出法的基本流程是酸化→氧化→吹出→吸收→蒸馏；吸收工艺普遍采用碱吸收和一氧化

2、硫吸收，吸收剂有碱、硫、铁屑、溴化钠等。[编辑本段]过程取饱和态海水，依测定量搅拌中通入氯气并过量约15%（必须在通风良好的环境中！），静置（溴沉在底部），分离，提纯即得。注意其中含有一定量的碘，当用物理方法纯化，且重复几次。提制过程中要有防毒面具，橡胶手套及防护服装，防止中毒，溴具强腐蚀性，蒸气易于进入呼吸道，在体内的积存极难清除。空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二

3、氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的。然后，再用氯气将其氧化得到产品溴。主要化学反应方程式空气吹出法:Cl2+HBr=HCl+Br2Br2+SO2+H2O=2HBr+H2SO4海水提溴技术的研究进展推荐本文□王和锋孙婷黄根华摘要:本文结合溴的几种主要提取方式,综述了海水中提取溴的各种技术的研究进展。关键词:提溴;空气吹出法;蒸汽蒸馏法;膜分离溴是第一个从海水中发现并单离成功的元素。1825年,法国青年化学家Balard首次从浓缩海水中发现并提得了溴。单质溴为红棕色液体,室温挥发成红棕色蒸汽,有刺激恶

4、臭,微溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。溴是强氧化剂,能强烈灼伤皮肤,对金属有强烈腐蚀性。溴在岩石圈的分布虽较广泛,但其丰度很低(<100μg/Kg)。溴的天然资源主要是海水和古海洋的沉积物即岩盐矿。地球上约99%的溴存在于海水中,故溴有“海洋元素”之称。海水中含溴约65mg/L,属于丰度较大的微量元素。某些岩盐矿的母液和盐湖水中,亦含有海源溴化物。此外某些海洋生物体含有小量化合态的溴,如海兔毒素、二溴靛蓝等。[1]溴及溴产品在国民经济中起着十分重要的作用,它多用于有机化工及无机化工的化合物制备。溴是制取溴的

5、有机和无化合物的原料;在医药上用以生产抗菌素、维生素、激素中间体;在农药上用以制造杀虫剂、熏蒸剂、植物生长激素;在工业上制造染料、香料、摄影材料、合成纤维、催泪性毒气、灭火剂、二溴乙烷抗震剂。特别是近代,随着塑料工业的发展和高层建筑的突起,对溴系阻燃剂的需求大增。此外,世界上禁止使用氟利昂制冷剂,用溴化锂制冷剂的需求量骤增,因此国内老的溴生产方式是供不应求的,海水提溴工程严峻而紧迫。[2]下面我们就简单介绍一下目前主要的提取溴的方法:1空气吹出法:空气吹出法是海水提溴的最主要的方法,也是目前用于工业规模的

6、唯一成熟方法[1]。其化学原理是用氯把海水中溴置换出来:海水用硫酸酸化然后通入氯气置换,再用空气鼓风机将溴吹出,最后用碱来吸收。在碱法吸收的工艺过程中,含溴空气中的溴和碱发生歧化反应:在蒸馏过程中加酸又发生了逆反应得到溴单质:游离态的溴经蒸汽吹出冷凝即得液体溴成品。在以上反应中常常由于过剩氯的加入,降低了回收率。为了提高溴的蒸出率,进一步开发出了添加还原剂的酸-气法,采用此法,可使溴蒸馏的回收率提高5%左右。同时,在生产工艺上也得到不断改进,以提高回收率,如王汝志[3]等对空气吹出法提溴工艺的改进,使得这

7、一方法不断完善。2蒸汽蒸馏法蒸汽蒸馏法几乎是与空气吹出法同时进行研究得到,主要用于盐田卤水和井盐卤水制溴,因而生产规模受到了限制,其原理如下:a——料液中溴以离子形式存在,通入氯离子氧化溴离子,溴由离子变成分子状态。b——过量氯气下溴被氧化,氯化溴挥发性较小,在蒸馏中不能被分离出来。溴在常温下比重为3.12,用一定压力和温度的水蒸汽,使溴蒸发出来变成溴蒸汽,靠水蒸气推送到冷凝管,溴蒸汽冷凝成溴素。实验设备及流程图见图1。[2]近年来随着技术工艺的改进,蒸汽蒸馏法也得到了进一步的完善,如张仁泽[4]用一步精

8、馏法提溴、卢伯南等[5]采用连续双过程真空法提溴,都是对该法的有益尝试。3溶剂萃取法溶剂萃取法现已广泛地应用于化学工业。以色列在l967年利用四溴乙烷,从含溴化物较高的卤水中,有选择地将溴化镁萃取出来。其它各国关于用溶剂萃取溴的专利及论文陆续有所发表。而国内,童登珈[6]采用四溴乙烷萃取溴,主要是用于苦卤、海水树脂法提溴所得高浓度淋洗液以及苦卤树脂法提溴高浓度淋洗液,利于提高产值和直接得到二次产品,但不适用于在含低浓度溴的海水