含溴废水中提取溴素的装置的制作方法

本实用新型属于工业废水处理技术领域，具体的涉及一种含溴废水中提取溴素的装置。

背景技术：

溴素是一种重要的化工原料，在阻燃剂、灭火剂、制冷剂、感光材料、医药、农药、油田等行业有广泛用途。溴的天然资源主要存在于海水、地下浓缩卤水和古海洋的沉积物岩盐矿以及盐湖水中，由于我国溴素主要来自于地下卤水，而地下卤水其资源性的特殊性质，使得溴素的生产也被赋予了特殊的性质。随着地下卤水的不断开采与减少，溴素其他生产方法目前相对受限，环保监控日益严格的情况下，溴素市场形成了有价无市的局面。

目前我国溴素的提取一般以卤水为原料，很少对含溴废水中的溴进行回收，而工业生产中又会产生大量的含溴废水，直接排放污染环境；随着环保监控的日益严格，含溴废水的处理迫在眉睫；但是，现有技术在回收溴素时，由于处理不合理，回收的溴素中含有大量的杂质，含量偏低，无法使用。

目前含溴废水中提取溴素的装置多采用2塔模式，1只塔提取溴素，1只塔进行蒸馏提纯，提出的溴素粗品用大量的纯水进行逆流洗涤，溴素与水比重相差太大，难以混合，接触面积较小，因此洗涤用水量极大且洗涤效果不佳，洗涤后的废水也含有少量溴素，加重了后续水处理的难度和处理量；粗品溴素只是进行简单蒸馏，达不到提纯的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种含溴废水中提取溴素的装置。粗品溴素水洗改变了传统的溴素和水逆流接触水洗法，节省了大量的洗涤用水，也提高了溴素的含量；且在吸收塔上设置副进料，即提高了溴素提取效率，又易于进料比例和反应平衡的控制。本实用新型所述的溴素提取装置，适用性广，实用性强，安全性好，设备成本低，提取的溴素纯度高。

本实用新型所述的含溴废水中提取溴素的装置，包括提溴塔和水洗精馏塔，提溴塔中上部设置进料口，进料口通过进料管路与含溴废水主进料罐连接，进料管路上设置流量计，提溴塔底部为提溴塔塔釜，提溴塔塔釜的中上部一侧设置氯气进料管线，提溴塔顶部通过过量氯气输送管线与吸收塔下部一侧连接，吸收塔顶部进料口通过管路与含溴废水副进料罐连接，吸收塔底部通过管路与提溴塔下部连接，提溴塔上部出料口通过管路与分溴瓶连接，分溴瓶上部通过管路与提溴塔下部连接，分溴瓶底部通过管路与粗品溴素收集槽连接，粗品溴素收集槽底部通过管路与水洗精馏塔下部连接，水洗精馏塔顶部通过管路与吸收塔下部另一侧连接，水洗精馏塔上部通过管路与精品溴素收集槽连接，精品溴素收集槽底部通过管路与浓硫酸搅拌釜连接，浓硫酸搅拌釜上方设置搅拌电机，搅拌电机输出轴伸入到浓硫酸搅拌釜中下部，输出轴末端设置搅拌翅。

分溴瓶上部设置第一放空管路，精品溴素收集槽顶部设置第二放空管路，浓硫酸搅拌釜中上方一侧设置第三放空管路。

放空管路处，用稀碱液吸收。

提溴塔和水洗精馏塔皆为填料塔，塔体材质为衬四氟或玻璃塔，吸收塔为玻璃塔，提溴塔、水洗精馏塔和吸收塔的填料均为规整陶瓷填料或玻璃填料。

提溴塔和水洗精馏塔的塔顶冷凝器内循环水温度在0～7℃。

本实用新型所述的含溴废水中提取溴素的装置的具体实施过程如下：

(1)含溴废水分为两部分进料，分别由含溴废水主进料罐和含溴废水副进料罐进料；主进料中含溴废水不足量，氯气微过量，使得含溴废水能反应完全，而过量的氯气会通过提溴塔顶部进入吸收塔，与副进料中的含溴废水在吸收塔内反应，吸收塔内含溴废水微过量，反应掉从提溴塔过来的氯气，在吸收塔中反应生成的粗品溴素和微过量的含溴废水进入提溴塔与氯气反应。

设置吸收塔与副进料的目的，是防止氯气逸出造成环境污染和安全事故。在提溴塔中，氯气不能过量太多，否则为吸收过量的氯气，副进料的进料量太大，影响主反应，会使大量的未反应的含溴废水进入提溴塔塔釜，不但减少了溴素的回收率，也使得提溴后的废水含有大量溴化物，影响后期废水的处理。同理，吸收塔内的副进料也不能过量太多。为确保提溴塔和吸收塔内各自过量不太多，可以通过氯气与含溴废水的反应界面确定，使得该界面维持在塔的中部即可。副进料量的多少，取决于主反应中氯气过量的多少。

(2)一部分含溴废水由含溴废水主进料罐通过管路加入到提溴塔中上部，氯气进料管线通过管路进入提溴塔塔釜，含溴废水与氯气在提溴塔内相互接触，发生反应，反应完毕后，粗品溴素由提溴塔上部进入分溴瓶进行分液处理，经过分溴瓶分液，水通过管路返回提溴塔中下部，粗品溴素从分溴瓶底部排出，通过管路进入粗品溴素收集槽，粗品溴素收集槽通过管路与水洗精馏塔下部连接；

(3)另外一部分含溴废水从含溴废水副进料罐通过管路从吸收塔顶部进入吸收塔，从提溴塔塔釜输入的过量的氯气，从提溴塔顶部通过过量氯气输送管线进入吸收塔下部；在吸收塔内氯气与含溴废水发生反应，吸收塔底部通过管路与提溴塔中下部连接，再进入提溴塔中部进行提溴，得到溴素粗品，然后重复步骤(2)中所述的反应完毕后的步骤；

(4)粗品溴素进入水洗精馏塔塔釜，在水洗精馏塔塔釜内，粗品溴素上方覆盖一层水层，经过升温加热，溴素气相穿过水层，经水层洗涤后再进入水洗精馏塔上部，从水洗精馏塔的上部通过管路进入精品溴素收集槽；

(5)精品溴素收集槽内的溴素通过管路进入浓硫酸搅拌釜，在浓硫酸搅拌釜中精品溴素经过硫酸搅拌洗涤，静置、分层，得到成品溴素，溴素含量在99.5％以上；

(6)水洗精馏塔顶部通过管路与吸收塔下部连接，对于溢出的精品溴素，对于逸出的精品溴素气相，在吸收塔(7)内被含溴废水吸收。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型所用装置简便，不需要特殊提取设备，只需要两套普通精馏塔和一套吸收塔及一套搅拌釜，易于取材组装，有较强的实用性，且设置了吸收塔防止氯气的逸出，放空管路有稀碱液吸收，安全性好。

(2)本实用新型所用的水洗精馏塔为玻璃材质或衬四氟塔，吸收塔为玻璃塔，防腐耐磨易于观察反应界面。

(3)本实用新型所述的含溴废水中提取溴素的装置，粗品溴素水洗改变了传统的溴素和水逆流接触水洗法，采用了静置水洗蒸馏法，使溴素蒸气穿过水层达到洗涤的目的，节省了大量的洗涤用水，也提高了溴素的含量；且在吸收塔上设置副进料，即提高了溴素提取效率，又易于进料比例和反应平衡的控制。

附图说明

图1含溴废水中提取溴素的装置图。

1、含溴废水主进料罐；2、流量计；3、提溴塔塔釜；4、提溴塔；5、过量氯气输送管线；6、含溴废水副进料罐；7、吸收塔；8、分溴瓶；9、粗品溴素收集槽；10、水洗精馏塔；11、氯气进料管线；12、第一放空管路；13、精品溴素收集槽；14、第二放空管路；15、搅拌电机；16、搅拌翅；17、浓硫酸搅拌釜；18、第三放空管路；19、冷凝器。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

本实施例1所述的含溴废水中提取溴素的装置，包括提溴塔4和水洗精馏塔10，提溴塔4中上部设置进料口，进料口通过进料管路与含溴废水主进料罐1连接，进料管路上设置流量计2，提溴塔4底部为提溴塔塔釜3，提溴塔塔釜3的中上部一侧设置氯气进料管线11，提溴塔4顶部通过过量氯气输送管线5与吸收塔7下部一侧连接，吸收塔7顶部进料口通过管路与含溴废水副进料罐6连接，吸收塔7底部通过管路与提溴塔4下部连接，提溴塔4上部出料口通过管路与分溴瓶8连接，分溴瓶8上部通过管路与提溴塔4下部连接，分溴瓶8底部通过管路与粗品溴素收集槽9连接，粗品溴素收集槽9底部通过管路与水洗精馏塔10下部连接，水洗精馏塔10顶部通过管路与吸收塔7下部另一侧连接，水洗精馏塔10上部通过管路与精品溴素收集槽13连接，精品溴素收集槽13底部通过管路与浓硫酸搅拌釜17连接，浓硫酸搅拌釜17上方设置搅拌电机15，搅拌电机15输出轴伸入到浓硫酸搅拌釜17中下部，输出轴末端设置搅拌翅16。

分溴瓶8上部设置第一放空管路12，精品溴素收集槽13顶部设置第二放空管路14，浓硫酸搅拌釜17中上方一侧设置第三放空管路18。

放空管路处，用稀碱液吸收。

提溴塔4和水洗精馏塔10皆为填料塔。

提溴塔4和水洗精馏塔10的塔顶冷凝器19内循环水温度在0～7℃。

本实用新型所述的含溴废水中提取溴素的装置的具体实施过程如下：

(1)将含溴废水先进入填料精馏塔进行蒸发，去除废水中的低沸物如甲醇、氯仿等，塔顶得到低沸物，顶温控制在100℃，塔底得到含溴废水，备用；

(2)向提溴塔塔釜内加入少量自来水，升温，至塔顶有水回流；

(3)将步骤1中去除低沸物后的含溴废水分为两部分进料，分别由含溴废水主进料罐1和含溴废水副进料罐2进料；

(4)一部分含溴废水由含溴废水主进料罐1通过管路加入到提溴塔4中上部，氯气进料管线11通过管路进入提溴塔塔釜3，含溴废水与氯气在提溴塔4内相互接触，发生反应，提溴塔4塔顶温度在83±3℃，提溴塔塔釜3温度控制在101±1℃，反应完毕后，粗品溴素由提溴塔4上部进入分溴瓶8进行分液处理，经过分溴瓶8分液，水通过管路返回提溴塔4中下部，粗品溴素从分溴瓶8底部排出，通过管路进入粗品溴素收集槽9，粗品溴素收集槽9通过管路与水洗精馏塔10下部连接；

(5)另外一部分含溴废水从含溴废水副进料罐6通过管路从吸收塔7顶部进入吸收塔7，从提溴塔塔釜3输入的过量的氯气，从提溴塔4顶部通过过量氯气输送管线5进入吸收塔7下部；在吸收塔7内氯气与含溴废水发生反应，吸收塔7底部通过管路与提溴塔4中下部连接，再进入提溴塔4中部进行提溴，得到溴素粗品，然后重复步骤(4)中所述的反应完毕后的步骤；

(6)粗品溴素进入水洗精馏塔10塔釜，在水洗精馏塔10塔釜内，粗品溴素上方覆盖一层水层，经过升温加热，溴素气相穿过水层，经水层洗涤后再进入水洗精馏塔10上部，自水洗精馏塔10塔顶采出，水洗精馏塔10塔顶温度控制在55±0.5℃，从水洗精馏塔10的上部通过管路进入精品溴素收集槽13；

(7)精品溴素收集槽13内的溴素通过管路进入浓硫酸搅拌釜17，在浓硫酸搅拌釜17中精品溴素经过硫酸搅拌洗涤，静置、分层，得到成品溴素，溴素含量在99.5％；

(8)水洗精馏塔10顶部通过管路与吸收塔7下部连接，对于溢出的精品溴素，在吸收塔7内被含溴废水吸收。