一種從含溴廢水中提取溴素的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從含溴廢水中提取溴素的方法，其包括以下步驟：預處理：對含溴廢水進行過濾，使過濾后含溴廢水的濁度低于預設值；酸化：在含溴離子的工業(yè)廢水加入鹽酸或硫酸，將工業(yè)廢水的pH值調(diào)整至3-5；氧化：將酸化后的工業(yè)廢水加入氧化劑進行氧化生成溴素；萃取：采用正十二烷作為萃取劑，將溴素從水相中萃取到正十二烷相；分液：將加入萃取劑后的兩相溶液進行分液，上層為油相，下層為水相，將水相與油相分離；精餾：將分液得到的正十二烷與溴素溶液進行精餾，使溴素與正十二烷分離，得到溴素產(chǎn)品。本發(fā)明采用溶劑萃取法提取溴素，與傳統(tǒng)工藝相比，省卻了大量蒸汽的使用，使整個提取溴素的成本大大降低，具有更好的經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種從含溴廢水中提取溴素的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理【技術領域】，尤其涉及一種從含溴廢水中提取溴素的方法。
【背景技術】
[0002]溴素是重要的化工原料之一，由它衍生的種類繁多的無機溴化物、溴酸鹽和含溴有機化合物在國民經(jīng)濟和科技發(fā)展中有著特殊的價值。芳香族有機溴化物在制藥、農(nóng)藥、染料等各方面有廣泛的用途，在用溴化反應制備芳香族有機溴化物時，溴的利用率僅為50%，因此會產(chǎn)生含有氫溴酸、溴化鈉、溴化鉀等物質的富含溴離子的工業(yè)廢水。若將氫溴酸、溴化鈉、溴化鉀中的溴提取成原料溴素，則會大大降低成本，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益，提高產(chǎn)品的市場競爭力。
[0003]目前在我國，溴素提取方法以水蒸氣蒸餾法和空氣吹出法為主，其原理均是用氧化劑將溴離子氧化為游離溴后再用水蒸汽蒸餾法和空氣吹出法進行提取。水蒸汽蒸餾法由于直接蒸餾，蒸氣消耗量較大，因此該方法一般以溴含量在3g/L以上的鹵水為原料。空氣吹出法是我國目前主要的溴素提取方法，空氣吹出法盡管對原料含溴量適應性較強，易于自動化控制，但需要龐大的設備，而且能耗很高。同時，空氣吹出法提溴受溫度影響嚴重，當溫度較低時，吹出效果變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針 對上述問題，提供一種低成本的從含溴廢水中提取溴素的方法，解決了現(xiàn)有技術所存在的技術問題。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術方案:一種從含溴廢水中提取溴素的方法，其包括以下步驟:
[0006]預處理:對含溴廢水進行過濾，使過濾后含溴廢水的濁度低于預設值；
[0007]酸化:在含溴離子的工業(yè)廢水加入鹽酸或硫酸，將工業(yè)廢水的pH值調(diào)整至3-5 ；
[0008]氧化:將酸化后的工業(yè)廢水加入氧化劑進行氧化生成溴素；
[0009]萃取:采用正十二烷作為萃取劑，向氧化后的工業(yè)廢水加入正十二烷，將溴素從水相中萃取到正十二烷相；
[0010]分液:將加入萃取劑后的兩相溶液進行分液，上層為油相，即溴素與正十二烷溶液，下層為水相，將水相與油相分離；
[0011]精餾:將分液得到的正十二烷與溴素溶液進行精餾，使溴素與正十二烷分離，得到
溴素產(chǎn)品。
[0012]在上述的從含溴廢水中提取溴素的方法中，優(yōu)選地，所述氧化劑為氯氣、臭氧或雙氧水。
[0013]在上述的從含溴廢水中提取溴素的方法中，優(yōu)選地，所述氧化步驟在微反應器中進行，所述微反應器的特征通道尺寸在100-300 iim，反應時間為30s-lmin。[0014]在上述的從含溴廢水中提取溴素的方法中，優(yōu)選地，所述萃取步驟在微萃取器中進行，所述微萃取器的特征通道尺寸在50-100 y m，萃取劑正十二烷的用量的體積比為1:5-1:10。
[0015]在上述的從含溴廢水中提取溴素的方法中，優(yōu)選地，所述精餾塔采用玻璃材質，填料為玻璃規(guī)整填料。
[0016]在上述的從含溴廢水中提取溴素的方法中，優(yōu)選地，在氧化步驟中，所述氧化劑為氯氣。
[0017]在上述的從含溴廢水中提取溴素的方法中，優(yōu)選地，在所述預處理步驟中，采用浸沒式超濾膜進行過濾。
[0018]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:(1)本發(fā)明采用溶劑萃取法提取溴素，與傳統(tǒng)的鹵水提溴工藝相比，省卻了大量蒸汽的使用，使整個提取溴素的成本大大降低，具有更好的經(jīng)濟效益；(2)本發(fā)明解決了萃取劑的問題，正十二烷是一種非極性的有機溶劑，與溴素可以互溶，且正十二烷本身是低毒性的物質，在整個生產(chǎn)過程中正十二烷可以進行循環(huán)套用，降低了生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明實施例提供一種從含溴廢水中提取溴素的方法，其包括以下步驟:
[0020]預處理:對含溴廢水進行過濾，使過濾后含溴廢水的濁度低于預設值；具體來說，含溴廢水首先進入膜過濾裝置進行預處理，膜過濾采用浸沒式超濾膜進行過濾，超濾膜采用PVC材質，超濾膜孔徑為0.02 u m,設計膜過濾通量20L/m2 -h,膜操作壓差低于40kPa，膜過濾裝置進行間歇曝氣，并定期進行在線化學清洗，防止膜污染；
[0021]酸化:在含溴離子的工業(yè)廢水加入鹽酸或硫酸，將工業(yè)廢水的pH值調(diào)整至3-5 ;具體來說，溴離子含量高于5000mg/L，廢水化學需氧量(CODcr)低于1000mg/L，通過將pH值調(diào)整至3-5，可以抑制氯跟溴的水解；
[0022]氧化:將酸化后的工業(yè)廢水加入氧化劑進行氧化生成溴素；在一優(yōu)選實施例中，氧化劑可以為氯氣、臭氧或雙氧水。
[0023]萃取:采用正十二烷作為萃取劑，向氧化后的工業(yè)廢水加入正十二烷，將溴素從水相中萃取到正十二烷相；
[0024]分液:將加入萃取劑后的兩相溶液進行分液，上層為油相，即溴素與正十二烷溶液，下層為水相，將水相與油相分離；具體來說，可以將加入萃取劑后的兩個溶液通入至分液罐中進行分液，水相經(jīng)中和后與其他廢水混合進行處理后排放，在其他實施例中，也可以將水相回流到新鮮含溴廢水中進行二次提溴；
[0025]精餾:將分液得到的正十二烷與溴素溶液進行精餾，使溴素與正十二烷分離，得到溴素產(chǎn)品；具體來說，精餾可以在精餾塔中進行，可以將分液罐上層的油相通入一級精餾塔，利用溴素與正十二烷的沸點差，將溴素與正十二烷進行初次分離得到粗溴，精餾塔底的正十二烷則可以被提取套用；粗溴通入二級精餾塔中再進行精制得到溴素產(chǎn)品，精餾塔底的正十二烷可以提取套用。
[0026]在一優(yōu)選實施例中，氧化步驟可以在微反應器中進行，反應溫度可以為常溫。微反應器為完全封閉裝置，該微反應器的特征通道尺寸在100-300 iim，反應時間為30s-lmin。在本發(fā)明的具體實施例中，氧化劑為氯氣，配氯率控制在100%-110%左右。
[0027]在一優(yōu)選實施例中，萃取步驟可以在微萃取器中進行，微萃取器的特征通道尺寸在50-100 iim，萃取劑正十二烷的用量的體積比為1:5-1:10。在這些優(yōu)選實施例中，萃取率可以達到95%以上。
[0028]在一優(yōu)選實施例中，精餾塔采用玻璃材質，填料為玻璃規(guī)整填料。
[0029]在一優(yōu)選實施例中，在預處理步驟中，采用浸沒式超濾膜進行過濾。含溴廢水的含溴量為500mg/L，懸浮物濃度100-200mg/L，經(jīng)浸沒式超濾處理后出水含溴量500mg/L，SS濃度低于檢出限，濁度低于1NTU。在其他實施例中，也可以采用本領域技術人員所熟知的其他過濾技術對含溴廢水進行過濾，此處不再贅述。
[0030]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0031](I)本發(fā)明采用溶劑萃取法提取溴素，與傳統(tǒng)的鹵水提溴工藝相比，省卻了大量蒸汽的使用，使整個提取溴素的成本大大降低，具有更好的經(jīng)濟效益；
[0032](2)本發(fā)明解決了萃取劑的問題，正十二烷是一種非極性的有機溶劑，與溴素可以互溶，且正十二烷本身是低毒性的物質，在整個生產(chǎn)過程中正十二烷可以進行循環(huán)套用，降低了生產(chǎn)成本。
[0033]本文中所描述 的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神 或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
[0034]盡管本文較多地使用了酸化、氧化、萃取、分液、精餾等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權利要求】
1.一種從含溴廢水中提取溴素的方法，其特征在于，包括以下步驟: 預處理:對含溴廢水進行過濾，使過濾后含溴廢水的濁度低于預設值； 酸化:在含溴離子的工業(yè)廢水加入鹽酸或硫酸，將工業(yè)廢水的pH值調(diào)整至3-5 ； 氧化:將酸化后的工業(yè)廢水加入氧化劑進行氧化生成溴素； 萃取:采用正十二烷作為萃取劑，向氧化后的工業(yè)廢水加入正十二烷，將溴素從水相中萃取到正十二烷相； 分液:將加入萃取劑后的兩相溶液進行分液，上層為油相，即溴素與正十二烷溶液，下層為水相，將水相與油相分離； 精餾:將分液得到的正十二烷與溴素溶液進行精餾，使溴素與正十二烷分離，得到溴素產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的從含溴廢水中提取溴素的方法，其特征在于，所述氧化劑為氯氣、臭氧或雙氧水。
3.根據(jù)權利要求1所述的從含溴廢水中提取溴素的方法，其特征在于，所述氧化步驟在微反應器中進行，所述微反應器的特征通道尺寸在100-300 μm，反應時間為30s-lmin。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的從含溴廢水中提取溴素的方法，其特征在于，所述萃取步驟在微萃取器中進行，所述微萃取器的特征通道尺寸在50-100 μ m,萃取劑正十二烷的用量的體積比為1:5-1:10。
5.根據(jù)權利要求1所述的從含溴廢水中提取溴素的方法，其特征在于，所述精餾塔采用玻璃材質，填料為玻璃規(guī)整填料。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的從含溴廢水中提取溴素的方法，其特征在于，在氧化步驟中，所述氧化劑為氯氣。
7.根據(jù)權利要求1所述的從含溴廢水中提取溴素的方法，其特征在于，在所述預處理步驟中，采用浸沒式超濾膜進行過濾。
【文檔編號】C02F9/10GK103613073SQ201310549922
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權日:2013年11月7日
【發(fā)明者】鄭煒, 李熒, 陳呂軍, 李偉 申請人:浙江雙益環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司