一种用于氢溴酸与非挥发无机酸的混酸体系中溴素回收装置的制作方法

1.本实用新型属于化工产品回收设备技术领域，具体涉及一种用于氢溴酸与非挥发无机酸的混酸体系中溴素回收装置。


背景技术：

2.溴素作为资源性产品，随着地下卤水卤度不断降低，溴素产量也在不断下降。在我国国民经济和科技发展中，溴素及其衍生物具有重要的意义。有机溴化物在制药、农药、染料等各方面有广泛的用途，但其利用率并不高，例如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。
3.溴素的化学性质与氯相似但活泼性稍弱，故溴化物中的溴可以被游离的氯置换出(cl2 2br-＝br2 2c1-)，现有的溴素的生产一般是依据该原理。目前生产溴素的基本流程是：向装有卤水的反应釜中通入氯气，将溴置换出来得到溴素。在溴素生产完成之后，溴素后处理过程涉及到溴素和水溶液的分液过程，现有技术分液时由于界面不够清晰，易导致分离不完全，造成溴素的浪费，而且在含非挥发酸体系内，引入了cl-，对副产盐的回收造成经济上的损失。


技术实现要素：

4.本实用新型针对以上问题提供了一种用于氢溴酸与非挥发无机酸的混酸体系中溴素回收装置，该装置缩短了反应时间，保证了高氧化速率，反应完全，回收效率高，减少了溴素的浪费。
5.本实用新型的技术方案如下：一种用于氢溴酸与非挥发无机酸的混酸体系中溴素回收装置，包括进料装置、反应器、处理回收装置；所述反应器设置有反应器进料口和反应器出料口；
6.所述的进料装置包括废水储罐、双氧水储罐，所述的废水储罐通过一级进料管线与反应器进料口相连，所述的双氧水储罐通过二级进料管线与反应器进料口相连；所述的一级进料管线上还设置有一级蠕动泵，所述的二级进料管线上还设置有二级蠕动泵；
7.所述处理回收装置包括精馏分液装置、冷凝器、溴素储罐；所述的精馏分液装置左侧底部设置有混合液进料口，右侧底部设置有冷凝水采出口，顶部设置有溴素出料口；
8.所述的反应器出料口经过物料管线与精馏分液装置的混合液进料口相连，所述精馏分液装置的溴素出料口经过物料管线与冷凝器、溴素储罐依次相连；
9.进一步地，所述的反应器为管式反应器；
10.进一步地，所述的管式反应器为水平式管式反应器；
11.进一步地，所述的水平式管式反应器外部设置有保温夹套；
12.进一步地，所述的精馏分液装置的冷凝水采出口高于混合液进料口；
13.进一步地，所述的精馏分液装置的顶部还设置有温度计；
14.进一步地，所述的冷凝器设置有冷却介质进口和冷却介质出口；
15.进一步地，所述的溴素储罐内壁材质为搪瓷或聚四氟乙烯；
16.进一步地，所述的溴素储罐上设置有氮气入口和排气口。
17.本实用新型的有益效果：
18.1)本实用新型采用水平式管式反应器进行氧化反应，缩短了反应时间，提高了氧化效率，与釜式氧化装置相比，可适用于连续化反应；
19.2)反应器出料口连接精馏分液装置，有效实现溴素和水的分离，采用侧向采水提高底物浓度，减少后续蒸馏回收盐能耗，节约成本。
附图说明
20.图1是本实用新型用于氢溴酸与非挥发无机酸的混酸体系中溴素回收装置的结构示意图。
21.图中：
22.1-废水储罐，11-一级进料管线，12-一级蠕动泵，2-双氧水储罐，21-二级进料管线，22-二级蠕动泵，3-水平式管式反应器，31-反应器进料口，32-反应器出料口，33-保温夹套，4-精馏分液装置，41-混合液进料口，42-冷凝水采出口，43-溴素出料口，44-温度计，5-冷凝器，51-冷却介质进口，52-冷却介质出口，6-溴素储罐，61-排气口，62-氮气入口。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的解释和说明，下述说明仅仅是为了帮助本领域技术人员更好的理解本实用新型，并不对其保护范围进行限定。
24.由图1所示，一种用于氢溴酸与非挥发无机酸的混酸体系中溴素回收装置，包括进料装置、反应器、处理回收装置；所述反应器设置有反应器进料口31和反应器出料口32；所述反应器为管式反应器，所述管式反应器为水平式管式反应器3。所述水平式管式反应器3外部设置有保温夹套33。
25.所述的进料装置包括废水储罐1、双氧水储罐2，所述的废水储罐1通过一级进料管线11与反应器进料口31相连，所述的双氧水储罐2通过二级进料管线21与反应器进料口31相连；所述的一级进料管线11上还设置有一级蠕动泵12，所述的二级进料管线21上还设置有二级蠕动泵22；
26.所述处理回收装置包括精馏分液装置4、冷凝器5、溴素储罐6；所述的精馏分液装置4底部左侧设置有混合液进料口41，底部右侧设置有冷凝水采出口42，顶部设置有溴素出料口43；所述的冷凝水采出口42高于混合液进料口41；所述的精馏分液装置4的顶部还设置有温度计44；所述的冷凝器5设置有冷却介质进口51和冷却介质出口52。
27.所述的反应器出料口32经过物料管线与精馏分液装置4的混合液进料口41相连，所述精馏分液装置4溴素出料口43经过物料管线与冷凝器5、溴素储罐6依次相连；所述的溴素储罐6上设置有氮气入口62和排气口61。
28.在进行溴素回收反应前，通过溴素储罐6上设置的氮气入口62通入氮气后经过排气口61排出溴素储罐6中的空气。
29.废水储罐1和双氧水储罐2由两台并联运行的一级蠕动泵12、二级蠕动泵22进行独立控制，按照质量配比控制蠕动泵的流速，进而控制双氧水和废水进入水平式管式反应器3的流速。水平式管式反应器3外部设置有保温夹套33，保温夹套33内有加热介质，废水与双氧水通过反应器进料口31进入水平式管式反应器3，通过保温夹套33控制水平式管式反应器3的反应温度，氧化反应时间控制在25min以内，氧化后的含溴废水经过反应器出料口32从精馏分液装置4的混合液进料口41进入精馏分液装置4中，对精馏分液装置4进行保温控制，保证溴素出料口43的温度持续稳定在80-90℃，通过精馏分液装置4顶部的温度计44可有效观测并控制溴素出料口43处的温度。冷凝器5设置有冷却介质进口51和冷却介质52出口，向冷却介质进口51中添加冷却介质，控制冷凝器5的温度为0-5℃，溴素经冷凝器5冷凝后进入溴素储罐6中，溴素精馏过程中冷凝下来的水经冷凝水采出口42排出体系，氧化后含非挥发性无机酸水溶液进行后续回收盐副产操作。
30.为保证双氧水氧化过程的安全性，存放于废水储罐1的含氢溴酸的废水中有机物含量尽可能的低，保证在氧化过程中溴离子被氧化成溴素而不发生其他取代或加成反应。
31.以上实施例仅仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的相关技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可对本实用新型做出各种变化和变换，但所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由权利要求限定。