从卤水中提取溴素的系统的制作方法

本发明涉及一种从卤水中提取溴素的系统。

背景技术：

1、蒸汽蒸馏法（steam distillation process）是从含溴卤水中提取溴素的经典工艺，实施蒸汽蒸馏法提取溴素的核心设备为接触塔（或称反应塔），利用蒸汽蒸馏法提取溴素的典型工艺流程是：将液体水加热成蒸汽，利用管线将蒸汽从接触塔的底部供入接触塔，利用管线从接触塔的中部塔壁向接触塔中供入氯气，将卤水（原料）加热至接近沸腾的状态，利用管线将加热后的卤水从接触塔的顶部供入接触塔中；在接触塔中，卤水下落与氯气发生氧化反应而将卤水中的溴化钠中的溴离子转化成溴素，蒸汽用于将溴素从液相卤水中提出（即，提气作用），所提出的混有蒸汽、氯气的溴素经连接至接触塔的顶部的输送管线引出，所引出的溴素经气液分离器而形成液体溴素。

2、现有技术中的提取溴素的上述工艺和相关设备存在如下缺陷：

3、一方面，在将卤水供入接触塔前，需要将卤水加热至沸腾的状态，否则，卤水进入到接触塔难以以沸腾接或近沸腾状态与氯气接触以期提高蒸汽对溴素的提气效率，然而，因在卤水被输送过程会产生热量损失以及在接触塔中的下落过程中会产生热量损失，卤水难以以沸腾或接近沸腾的状态与氯气接触，从而影响对溴素的提气效率，并且，需要单独设置加热设备对卤水进行加热。

4、另一方面，因卤水难以沸腾或接近沸腾的状态与氯气，则需要提供更大量的蒸汽，从而增加了蒸汽量的消耗。

5、为解决上述问题，专利申请号为us06622197的美国专利提供了一种解决上述问题的专利，专利的核心技术是将接触塔内抽吸成负压状态，从而通过降低卤水的沸点而使接触塔内的卤水沸腾或接近沸腾。

6、然而，上述专利所提供的技术方案依然存在如下缺陷：

7、1、虽然通过将接触塔抽吸成负压状态能够使卤水沸腾或接近沸腾，但增加了配置密封结构和设备的成本，以及处理所抽出气体的成本。

8、2、在卤水供入接触塔前，仍需要对卤水进行加热以及需要提供大量的外部蒸汽，从而导致耗能依然很大。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种从卤水中提取溴素的系统。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、一种从卤水中提取溴素的系统，包括：接触塔、连接至上部塔壁的卤水供入口以用于向接触塔提供卤水的卤水供应管线、连接至中部塔壁的氯气供入口以用于向接触塔提供氯气的氯气供应管线、连接至下部塔壁的蒸汽供入口以用于择机地向接触塔提供蒸汽的蒸汽补充管线、自接触塔的底部引出以用于排放卤水废料的卤水排放管线、自接触塔的顶部引出以用于引出含溴混合气体的溴素引出管线、用于将气态溴素液化为液态卤水的气液分离机构，其中：

4、介于卤水供入口与氯气供入口之间的接触塔的内部区段设置有允许流体通过的第一加热器，介于蒸汽供入口与氯气供入口之间的接触塔的内部区段设置有允许流体通过的第二加热器；

5、所述第一加热器用于将下落的卤水加热至沸腾状态以使得卤水以沸腾状态与氯气接触；

6、所述第二加热器用于对与氯气接触后的卤水进行加热以使得部分卤水气化形成蒸汽。

7、优选地，所述第一加热器包括竖向间隔布置的多层筛网，每个筛网由电热丝编织成型。

8、优选地，所述第二加热器由电热金属板螺旋卷曲成型，卤水从电热金属板的螺旋空隙通过；其中：

9、螺旋空隙两侧的金属板的侧壁配置成凹凸交替排布的结构，以用于增加经过螺旋空隙的卤水与金属板接触面积。

10、优选地，所述气液分离机构包括冷却模组以及气液分离容器，所述溴素引出管线连接至气液分离容器，所述冷却模组布置在所述溴素引出管线上以用于对溴素引出管线内的含溴混合气体进行冷却，所述气液分离容器用于承接冷却后的液态溴素和含溴混合气体；其中：

11、自所述气液分离容器的顶部引出第一回收管线，所述第一回收管线与所述氯气供入口所在的接触塔的内部区段连通。

12、优选地，所述系统还包括废料暂存器，所述卤水排放管线连接至所述废料暂存器的顶部以将卤水废料供入废料暂存器；其中：

13、所述废料暂存器内伸入有用于搅拌卤水废料的搅拌器，所述废料暂存器外设置有用于对卤水废料进行加热的加热模块；

14、自所述废料暂存器的顶部依次第二回收管线，所述第二回收管线与所述氯气供入口所在的接触套的内部区段连通。

15、优选地，自所述卤水供应管线引出卤水供应支线，所述卤水供应支线连接至所述接触塔的顶部以通过向接触塔的顶部提供卤水而对含溴素混合气体进行冷却；所述卤水供应支线上设置有第一逆止阀，所述第一逆止阀允许流体流向接触塔的顶部而反向截止。

16、优选地，所述卤水供应支线下游的所述卤水供应管线上设置有电加热器，所述电加热器用于对卤水供应管线内的卤水进行预热。

17、优选地，在所述第一加热器与卤水供入口之间的接触塔的内部区段中填充有允许流体通过的第一流体分散填料。

18、优选地，所述接触塔的顶部的内部填充有允许流体通过的第二流体分散填料。

19、优选地，所述第一回收管线上设置有第二逆止阀，所述第二逆止阀允许流体流向接触塔而反向截止，所述第二回收管线上设置有第三逆止阀，所述第三逆止阀允许流体流向接触塔而反向截止。

20、与现有技术相比，本发明公开的从卤水中提取溴素的系统的有益效果是：

21、1、通过在接触塔的内部设置第一加热器，利用第一加热器对即将与氯气接触的卤水进行加热并将其加热至沸腾状态，从而使得卤水始终能以沸腾状态与氯气接触，从而能够提高溴素的提取效率，从而能够降低热量损失。

22、2、通过在接触塔的内部设置位于第一加热器的下方的第二加热器，利用第二加热器将部分卤水气化成水蒸气，利用卤水气化的水蒸气对溴素进行提气，而外部所提供的水蒸气仅作为蒸汽不足时的补充使用。另外，第二加热器的加热作用还会使得水蒸气快速流动，从而能够提高对溴素的提气效果。

23、本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

1.一种从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，包括：接触塔、连接至上部塔壁的卤水供入口以用于向接触塔提供卤水的卤水供应管线、连接至中部塔壁的氯气供入口以用于向接触塔提供氯气的氯气供应管线、连接至下部塔壁的蒸汽供入口以用于择机地向接触塔提供蒸汽的蒸汽补充管线、自接触塔的底部引出以用于排放卤水废料的卤水排放管线、自接触塔的顶部引出以用于引出含溴混合气体的溴素引出管线、用于将气态溴素液化为液态卤水的气液分离机构，其中：

2.根据权利要求1所述的从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，所述第一加热器包括竖向间隔布置的多层筛网，每个筛网由电热丝编织成型。

3.根据权利要求1所述的从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，所述第二加热器由电热金属板螺旋卷曲成型，卤水从电热金属板的螺旋空隙通过；其中：

4.根据权利要求1所述的从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，所述气液分离机构包括冷却模组以及气液分离容器，所述溴素引出管线连接至气液分离容器，所述冷却模组布置在所述溴素引出管线上以用于对溴素引出管线内的含溴混合气体进行冷却，所述气液分离容器用于承接冷却后的液态溴素和含溴混合气体；其中：

5.根据权利要求4所述的从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，所述系统还包括废料暂存器，所述卤水排放管线连接至所述废料暂存器的顶部以将卤水废料供入废料暂存器；其中：

6.根据权利要求1所述的从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，自所述卤水供应管线引出卤水供应支线，所述卤水供应支线连接至所述接触塔的顶部以通过向接触塔的顶部提供卤水而对含溴素混合气体进行冷却；所述卤水供应支线上设置有第一逆止阀，所述第一逆止阀允许流体流向接触塔的顶部而反向截止。

7.根据权利要求6所述的从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，所述卤水供应支线下游的所述卤水供应管线上设置有电加热器，所述电加热器用于对卤水供应管线内的卤水进行预热。

8.根据权利要求1所述的从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，在所述第一加热器与卤水供入口之间的接触塔的内部区段中填充有允许流体通过的第一流体分散填料。

9.根据权利要求6所述的从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，所述接触塔的顶部的内部填充有允许流体通过的第二流体分散填料。

10.根据权利要求5所述的从卤水中提取溴素的系统，其特征在于，所述第一回收管线上设置有第二逆止阀，所述第二逆止阀允许流体流向接触塔而反向截止，所述第二回收管线上设置有第三逆止阀，所述第三逆止阀允许流体流向接触塔而反向截止。