CN114031101A - 一种溴化钙的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种溴化钙的生产方法，采用含溴卤水作为原料，原料成本低廉，采用三级吸收，溴素吸收完全，原料的利用率高，吹废卤水可以进行晒盐或者回填，不会对环境造成破坏，处理成本低，经过精制和过滤得到的溴化钙产品纯度高，可同时获得固体溴化钙和液体溴化钙两种产品，满足多种客户需求。
Description
技术领域
本发明涉及溴化钙生产技术领域，具体涉及一种溴化钙的生产方法。
背景技术
溴化钙在医药上用作镇静剂，作用于中枢神经，以加强太脑皮层的抑制过程，也用于合成治疗神经衰弱及癫痫病的药物；可作为化学分析及光敏纸、矿泉水、制冷剂和灭火剂的重要组份；还可制造溴化铵、照相用的显影剂等。
目前，生产溴化钙普遍采用氢溴酸与氢氧化钙中和的方法生产，氢溴酸，是溴化氢的水溶液，是最强的无机酸之一，储存和使用过程中存在很大风险，同时氢溴酸浓度一般不超过40％，因而反应需要的液量大，导致最后蒸发浓缩时耗能较多。氢氧化钙沸点高，反应结束后产品中存在的氢氧化钙杂质难以去除，导致产品纯度不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种溴化钙的生产方法，原料成本低，产品纯度高，可以同时得到固体和液体两种形态的产品。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种溴化钙的生产方法，包括以下步骤：
A：使用氯气对含溴卤水进行氧化生成氧化液；
B：将所述氧化液从吹出塔的顶部经喷淋装置喷入，与吹出塔底部吹入的空气逆流接触，氧化液中的溴素被吹出与空气混合后形成含溴空气，吹出溴素后的氧化液变成吹废卤水由吹出塔的塔釜底部排出；
C：含溴空气从吹出塔的顶部排出后进入一级吸收塔，在一级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的溴素随空气进入二级吸收塔，在二级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的随空气进入三级吸收塔直至溴素完全吸收，吸收完溴素后的空气从三级吸收塔的顶部排出并经风机抽送至吹出塔的底部作为对氧化液吹溴的动力源；
D：待一级吸收塔内吸收液的pH到8.5～9.5时，将一级吸收塔的的吸收液溢流排放至吸收液贮罐；
E：吸收液贮罐内的物料转移至溴化钙精制釜，向溴化钙精制釜内加入甲酸，反应后过滤得滤液和滤渣；
F：滤液转入精制液储罐，经双效蒸发器的蒸发和离心机的离心后得固体溴化钙和液体溴化钙。
优选的，步骤A中氯气的配氯率控制在103％～105％。
优选的，步骤B中进入吹出塔的空气流量与吹出塔中氧化液的喷淋流量的气液流量比为150:1～200:1。
优选的，步骤B中的吹废卤水加入氢氧化钠调节pH后晒盐或者回填。
优选的，步骤C中三级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至二级吸收塔，二级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至一级吸收塔，三级吸收塔连通至氢氧化钙储罐。
优选的，氢氧化钙储罐中的氢氧化钙溶液为悬浊液，比重在1.05～1.10之间。
优选的，步骤E中的滤渣转入吸收剂配制罐用于氢氧化钙溶液的配制。
优选的，步骤E中溴化钙精制釜内甲酸的加入终点为溴化钙精制釜内物料pH达到1.0～1.5。
优选的，一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔均设有自循环喷淋泵，进入一级吸收塔的含溴空气的流量与一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔的自循环喷淋流量的气液流量比为50:1～70:1。
优选的，步骤F双效蒸发器中一效蒸发器的蒸馏温度为78～82℃，二效蒸发器的蒸馏温度为68～72℃。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下突出的有益效果：
1、采用含溴卤水作为原料，原料成本低廉。
2、采用三级吸收，溴素吸收完全，原料的利用率高。
3、吹废卤水可以进行晒盐或者回填，不会对环境造成破坏，处理成本低。
4、经过精制和过滤得到的溴化钙产品纯度高。
5、可同时获得固体溴化钙和液体溴化钙两种产品，满足多种客户需求。
6、滤渣中含有氢氧化钙和溴酸钙，可用于吸收剂的配制，避免了原料的浪费。
附图说明
图1是本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合图1和实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种溴化钙的生产方法，包括以下步骤：
使用氯气对含溴卤水进行氧化生成氧化液，氯气的配氯率控制在103％。
将所述氧化液从吹出塔的顶部经喷淋装置喷入，与吹出塔底部吹入的空气逆流接触，氧化液中的溴素被吹出与空气混合后形成含溴空气，吹出溴素后的氧化液变成吹废卤水由吹出塔的塔釜底部排出，吹废卤水加入氢氧化钠调节pH至中性后晒盐或者回填至含溴卤水的初始取处。进入吹出塔的空气流量与吹出塔中氧化液的喷淋流量的气液流量比为150:1。
含溴空气从吹出塔的顶部排出后进入一级吸收塔，在一级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的溴素随空气进入二级吸收塔，在二级吸收塔中，未被吸收的随空气进入三级吸收塔直至溴素完全吸收，吸收完溴素后的空气从三级吸收塔的顶部排出并经风机抽送至吹出塔的底部作为对氧化液吹溴的动力源；含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，三级吸收塔连通至氢氧化钙储罐，氢氧化钙储罐中的氢氧化钙溶液为悬浊液，比重为1.05，三级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至二级吸收塔，二级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至一级吸收塔。一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔均设有自循环喷淋泵，进入一级吸收塔的含溴空气的流量与一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔的自循环喷淋流量的气液流量比为50：1。
待一级吸收塔内吸收液的pH到8.5时，将一级吸收塔的的吸收液溢流排放至吸收液贮罐。
吸收液贮罐内的物料转移至溴化钙精制釜，向溴化钙精制釜内加入甲酸，溴化钙精制釜内物料pH达到1.0时停止加入甲酸，反应后过滤得滤液和滤渣，滤渣转入吸收剂配制罐用于氢氧化钙溶液的配制，滤渣中含有部分的氢氧化钙和溴酸钙，可以通过用于配制氢氧化钙溶液来实现回收，并重新进行溴素的吸收、甲酸加入后精制，反复循环，避免了原料的浪费。
滤液转入精制液储罐，经双效蒸发器蒸发至出现结晶时将物料转移至离心机，离心后得固体溴化钙和液体溴化钙，双效蒸发器中一效蒸发器的蒸馏温度为78℃，二效蒸发器的蒸馏温度为68℃。其中得到的液体溴化钙为溴化钙的饱和溶液，其浓度为52％，比重为1.7，固体溴化钙的纯度为98.6％。
实施例2
一种溴化钙的生产方法，包括以下步骤：
使用氯气对含溴卤水进行氧化生成氧化液，氯气的配氯率控制在105％。
将所述氧化液从吹出塔的顶部经喷淋装置喷入，与吹出塔底部吹入的空气逆流接触，氧化液中的溴素被吹出与空气混合后形成含溴空气，吹出溴素后的氧化液变成吹废卤水由吹出塔的塔釜底部排出，吹废卤水加入氢氧化钠调节pH至中性后晒盐或者回填至含溴卤水的初始取处。进入吹出塔的空气流量与吹出塔中氧化液的喷淋流量的气液流量比为150:1。
含溴空气从吹出塔的顶部排出后进入一级吸收塔，在一级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的溴素随空气进入二级吸收塔，在二级吸收塔中，未被吸收的随空气进入三级吸收塔直至溴素完全吸收，吸收完溴素后的空气从三级吸收塔的顶部排出并经风机抽送至吹出塔的底部作为对氧化液吹溴的动力源；含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，三级吸收塔连通至氢氧化钙储罐，氢氧化钙储罐中的氢氧化钙溶液为悬浊液，比重为1.08，三级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至二级吸收塔，二级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至一级吸收塔。一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔均设有自循环喷淋泵，进入一级吸收塔的含溴空气的流量与一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔的自循环喷淋流量的气液流量比为50：1。
待一级吸收塔内吸收液的pH到8.5时，将一级吸收塔的的吸收液溢流排放至吸收液贮罐。
吸收液贮罐内的物料转移至溴化钙精制釜，向溴化钙精制釜内加入甲酸，溴化钙精制釜内物料pH达到1.0时停止加入甲酸，反应后过滤得滤液和滤渣，滤渣转入吸收剂配制罐用于氢氧化钙溶液的配制。
滤液转入精制液储罐，经双效蒸发器蒸发至出现结晶时将物料转移至离心机，离心后得固体溴化钙和液体溴化钙，双效蒸发器中一效蒸发器的蒸馏温度为78℃，二效蒸发器的蒸馏温度为68℃。其中得到的液体溴化钙为溴化钙的饱和溶液，其浓度为52％，比重为1.7，固体溴化钙的纯度为98.8％。
实施例3
一种溴化钙的生产方法，包括以下步骤：
使用氯气对含溴卤水进行氧化生成氧化液，氯气的配氯率控制在105％。
将所述氧化液从吹出塔的顶部经喷淋装置喷入，与吹出塔底部吹入的空气逆流接触，氧化液中的溴素被吹出与空气混合后形成含溴空气，吹出溴素后的氧化液变成吹废卤水由吹出塔的塔釜底部排出，吹废卤水加入氢氧化钠调节pH至中性后晒盐或者回填至含溴卤水的初始取处。进入吹出塔的空气流量与吹出塔中氧化液的喷淋流量的气液流量比为180:1。
含溴空气从吹出塔的顶部排出后进入一级吸收塔，在一级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的溴素随空气进入二级吸收塔，在二级吸收塔中，未被吸收的随空气进入三级吸收塔直至溴素完全吸收，吸收完溴素后的空气从三级吸收塔的顶部排出并经风机抽送至吹出塔的底部作为对氧化液吹溴的动力源；含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，三级吸收塔连通至氢氧化钙储罐，氢氧化钙储罐中的氢氧化钙溶液为悬浊液，比重为1.10，三级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至二级吸收塔，二级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至一级吸收塔。一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔均设有自循环喷淋泵，进入一级吸收塔的含溴空气的流量与一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔的自循环喷淋流量的气液流量比为50：1。
待一级吸收塔内吸收液的pH到9.5时，将一级吸收塔的的吸收液溢流排放至吸收液贮罐。
吸收液贮罐内的物料转移至溴化钙精制釜，向溴化钙精制釜内加入甲酸，溴化钙精制釜内物料pH达到1.0时停止加入甲酸，反应后过滤得滤液和滤渣，滤渣转入吸收剂配制罐用于氢氧化钙溶液的配制。
滤液转入精制液储罐，经双效蒸发器蒸发至出现结晶时将物料转移至离心机，离心后得固体溴化钙和液体溴化钙，双效蒸发器中一效蒸发器的蒸馏温度为78℃，二效蒸发器的蒸馏温度为68℃。其中得到的液体溴化钙为溴化钙的饱和溶液，其浓度为52％，比重为1.7，固体溴化钙的纯度为98.7％。
实施例4
一种溴化钙的生产方法，包括以下步骤：
使用氯气对含溴卤水进行氧化生成氧化液，氯气的配氯率控制在105％。
将所述氧化液从吹出塔的顶部经喷淋装置喷入，与吹出塔底部吹入的空气逆流接触，氧化液中的溴素被吹出与空气混合后形成含溴空气，吹出溴素后的氧化液变成吹废卤水由吹出塔的塔釜底部排出，吹废卤水加入氢氧化钠调节pH至中性后晒盐或者回填至含溴卤水的初始取处。进入吹出塔的空气流量与吹出塔中氧化液的喷淋流量的气液流量比为200:1。
含溴空气从吹出塔的顶部排出后进入一级吸收塔，在一级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的溴素随空气进入二级吸收塔，在二级吸收塔中，未被吸收的随空气进入三级吸收塔直至溴素完全吸收，吸收完溴素后的空气从三级吸收塔的顶部排出并经风机抽送至吹出塔的底部作为对氧化液吹溴的动力源；含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，三级吸收塔连通至氢氧化钙储罐，氢氧化钙储罐中的氢氧化钙溶液为悬浊液，比重为1.10，三级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至二级吸收塔，二级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至一级吸收塔。一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔均设有自循环喷淋泵，进入一级吸收塔的含溴空气的流量与一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔的自循环喷淋流量的气液流量比为60:1。
待一级吸收塔内吸收液的pH到9.5时，将一级吸收塔的的吸收液溢流排放至吸收液贮罐。
吸收液贮罐内的物料转移至溴化钙精制釜，向溴化钙精制釜内加入甲酸，溴化钙精制釜内物料pH达到1.3时停止加入甲酸，反应后过滤得滤液和滤渣，滤渣转入吸收剂配制罐用于氢氧化钙溶液的配制。
滤液转入精制液储罐，经双效蒸发器蒸发至出现结晶时将物料转移至离心机，离心后得固体溴化钙和液体溴化钙，双效蒸发器中一效蒸发器的蒸馏温度为80℃，二效蒸发器的蒸馏温度为70℃。其中得到的液体溴化钙为溴化钙的饱和溶液，其浓度为52％，比重为1.7，固体溴化钙的纯度为99.1％。
实施例5
使用氯气对含溴卤水进行氧化生成氧化液，氯气的配氯率控制在105％。
将所述氧化液从吹出塔的顶部经喷淋装置喷入，与吹出塔底部吹入的空气逆流接触，氧化液中的溴素被吹出与空气混合后形成含溴空气，吹出溴素后的氧化液变成吹废卤水由吹出塔的塔釜底部排出，吹废卤水加入氢氧化钠调节pH至中性后晒盐或者回填至含溴卤水的初始取处。进入吹出塔的空气流量与吹出塔中氧化液的喷淋流量的气液流量比为200:1。
含溴空气从吹出塔的顶部排出后进入一级吸收塔，在一级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的溴素随空气进入二级吸收塔，在二级吸收塔中，未被吸收的随空气进入三级吸收塔直至溴素完全吸收，吸收完溴素后的空气从三级吸收塔的顶部排出并经风机抽送至吹出塔的底部作为对氧化液吹溴的动力源；含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，三级吸收塔连通至氢氧化钙储罐，氢氧化钙储罐中的氢氧化钙溶液为悬浊液，比重为1.10，三级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至二级吸收塔，二级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至一级吸收塔。一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔均设有自循环喷淋泵，进入一级吸收塔的含溴空气的流量与一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔的自循环喷淋流量的气液流量比为60:1。
待一级吸收塔内吸收液的pH到9.5时，将一级吸收塔的的吸收液溢流排放至吸收液贮罐。
吸收液贮罐内的物料转移至溴化钙精制釜，向溴化钙精制釜内加入甲酸，溴化钙精制釜内物料pH达到1.5时停止加入甲酸，反应后过滤得滤液和滤渣，滤渣转入吸收剂配制罐用于氢氧化钙溶液的配制。
滤液转入精制液储罐，经双效蒸发器蒸发至出现结晶时将物料转移至离心机，离心后得固体溴化钙和液体溴化钙，双效蒸发器中一效蒸发器的蒸馏温度为80℃，二效蒸发器的蒸馏温度为70℃。其中得到的液体溴化钙为溴化钙的饱和溶液，其浓度为52％，比重为1.7，固体溴化钙的纯度为98.9％。
实施例6
一种溴化钙的生产方法，包括以下步骤：
使用氯气对含溴卤水进行氧化生成氧化液，氯气的配氯率控制在105％。
将所述氧化液从吹出塔的顶部经喷淋装置喷入，与吹出塔底部吹入的空气逆流接触，氧化液中的溴素被吹出与空气混合后形成含溴空气，吹出溴素后的氧化液变成吹废卤水由吹出塔的塔釜底部排出，吹废卤水加入氢氧化钠调节pH至中性后晒盐或者回填至含溴卤水的初始取处。进入吹出塔的空气流量与吹出塔中氧化液的喷淋流量的气液流量比为200:1。
含溴空气从吹出塔的顶部排出后进入一级吸收塔，在一级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的溴素随空气进入二级吸收塔，在二级吸收塔中，未被吸收的随空气进入三级吸收塔直至溴素完全吸收，吸收完溴素后的空气从三级吸收塔的顶部排出并经风机抽送至吹出塔的底部作为对氧化液吹溴的动力源；含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，三级吸收塔连通至氢氧化钙储罐，氢氧化钙储罐中的氢氧化钙溶液为悬浊液，比重为1.10，三级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至二级吸收塔，二级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至一级吸收塔。一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔均设有自循环喷淋泵，进入一级吸收塔的含溴空气的流量与一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔的自循环喷淋流量的气液流量比为70:1。
待一级吸收塔内吸收液的pH到9.5时，将一级吸收塔的的吸收液溢流排放至吸收液贮罐。
吸收液贮罐内的物料转移至溴化钙精制釜，向溴化钙精制釜内加入甲酸，溴化钙精制釜内物料pH达到1.5时停止加入甲酸，反应后过滤得滤液和滤渣，滤渣转入吸收剂配制罐用于氢氧化钙溶液的配制。
滤液转入精制液储罐，经双效蒸发器蒸发至出现结晶时将物料转移至离心机，离心后得固体溴化钙和液体溴化钙，双效蒸发器中一效蒸发器的蒸馏温度为82℃，二效蒸发器的蒸馏温度为72℃。其中得到的液体溴化钙为溴化钙的饱和溶液，其浓度为52％，比重为1.7，固体溴化钙的纯度为99.0％。
实施例1-6的方法制得的溴化钙产品包含液体和固体两种形态，其中液体溴化钙为饱和液，固体溴化钙的纯度在98.5％以上，原料含溴卤水来源广泛，成本低廉，且反应不会产生高盐废水，不需要后期处理，对环境友好。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种溴化钙的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
A：使用氯气对含溴卤水进行氧化生成氧化液；
B：将所述氧化液从吹出塔的顶部经喷淋装置喷入，与吹出塔底部吹入的空气逆流接触，氧化液中的溴素被吹出与空气混合后形成含溴空气，吹出溴素后的氧化液变成吹废卤水由吹出塔的塔釜底部排出；
C：含溴空气从吹出塔的顶部排出后进入一级吸收塔，在一级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的溴素随空气进入二级吸收塔，在二级吸收塔中，含溴空气中的溴素被氢氧化钙吸收液吸收生成溴化钙和溴酸钙，未被吸收的随空气进入三级吸收塔直至溴素完全吸收，吸收完溴素后的空气从三级吸收塔的顶部排出并经风机抽送至吹出塔的底部作为对氧化液吹溴的动力源；
D：待一级吸收塔内吸收液的pH到8.5～9.5时，将一级吸收塔的的吸收液溢流排放至吸收液贮罐；
E：吸收液贮罐内的物料转移至溴化钙精制釜，向溴化钙精制釜内加入甲酸，反应后过滤得滤液和滤渣；
F：滤液转入精制液储罐，经双效蒸发器的蒸发和离心机的离心后得固体溴化钙和液体溴化钙。
2.如权利要求1所述的一种溴化钙的生产方法，其特征在于：步骤A中氯气的配氯率控制在103％～105％。
3.如权利要求1所述的一种溴化钙的生产方法，其特征在于：步骤B中进入吹出塔的空气流量与吹出塔中氧化液的喷淋流量的气液流量比为150:1～200:1。
4.如权利要求1所述的一种溴化钙的生产方法，其特征在于：步骤B中的吹废卤水加入氢氧化钠调节pH后晒盐或者回填。
5.如权利要求1所述的一种溴化钙的生产方法，其特征在于：步骤C中三级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至二级吸收塔，二级吸收塔内的吸收液通过管道溢流至一级吸收塔，三级吸收塔连通至氢氧化钙储罐。
6.如权利要求5所述的一种溴化钙的生产方法，其特征在于：氢氧化钙储罐中的氢氧化钙溶液为悬浊液，比重在1.05～1.10之间。
7.如权利要求1所述的一种溴化钙的生产方法，其特征在于：步骤E中的滤渣转入吸收剂配制罐用于氢氧化钙溶液的配制。
8.如权利要求1所述的一种溴化钙的生产方法，其特征在于：步骤E中溴化钙精制釜内甲酸的加入终点为溴化钙精制釜内物料pH达到1.0～1.5。
9.如权利要求1所述的一种溴化钙的生产方法，其特征在于：一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔均设有自循环喷淋泵，进入一级吸收塔的含溴空气的流量与一级吸收塔、二级吸收塔和三级吸收塔的自循环喷淋流量的气液流量比为50:1～70:1。
10.如权利要求1所述的一种溴化钙的生产方法，其特征在于：步骤F双效蒸发器中一效蒸发器的蒸馏温度为78～82℃，二效蒸发器的蒸馏温度为68～72℃。
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