申请日2013.11.07
公开(公告)日2014.03.05
IPC分类号C01B7/09
摘要
本发明涉及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。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。
权利要求书
1.一种从含溴废水中回收溴素的方法，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的从含溴废水中回收溴素的方法，其 特征在于，所述氧化剂为氯气、臭氧或双氧水。
3.根据权利要求1所述的从含溴废水中回收溴素的方法，其 特征在于，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。
4.根据权利要求1至3任一项所述的从含溴废水中回收溴素 的方法，其特征在于，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。
5.根据权利要求1所述的从含溴废水中回收溴素的方法，其 特征在于，所述精馏塔采用玻璃材质，填料为玻璃规整填料。
6.根据权利要求1至5任一项所述的从含溴废水中回收溴素 的方法，其特征在于，在氧化步骤中，所述氧化剂为氯气。
说明书
一种从含溴废水中回收溴素的方法
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。
在一优选实施例中，氧化步骤可以在微反应器中进行，反应 温度可以为常温。微反应器为完全封闭装置，其特征通道尺寸在 50-100μm，反应时间为1-2min。在本发明的具体实施例中，氧 化剂为氯气，配氯率控制在100%-110%左右。
在一优选实施例中，萃取步骤可以在微萃取器中进行，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，萃取率可以达到95%以上。
在一优选实施例中，精馏塔采用玻璃材质，填料为玻璃规整 填料。
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。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说 明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离 本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了酸化、氧化、萃取、分液、精馏等术 语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为 了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附 加的限制都是与本发明精神相违背的。