CN212942228U

CN212942228U - 溴化氢气体净化塔

Info

Publication number: CN212942228U
Application number: CN202020530632.XU
Authority: CN
Inventors: 刘帅
Original assignee: Weifang Xinzexi Chemical Co ltd
Current assignee: Weifang Xinzexi Chemical Co ltd
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-04-13
Anticipated expiration: 2030-04-10

Abstract

本实用新型适用于氢溴酸制备技术领域，提供了一种溴化氢气体净化塔，包括由下而上依次设置的缓冲区、第一填料区、第二填料区和过滤器；所述缓冲区和第一填料区之间设有第一隔板；所述第一填料区和第二填料区之间设有第二隔板；所述缓冲区设有气体入口和残液出口。借此，本实用新型的净化塔结构简单，净化填料来源广，净化工艺安全性高，净化效果好，得到的氢溴酸产品游离溴含量少，产品稳定性高，净化填料消耗少，无危废处置，净化成本低。

Description

溴化氢气体净化塔

技术领域

本实用新型涉及氢溴酸制备技术领域，尤其涉及一种溴化氢气体净化塔。

背景技术

高纯度氢溴酸是农药、医药、催化剂行业的重要化工原料，溴素蒸发后与氢气燃烧合成溴化氢气体，溴化氢气体经过冷却、净化、纯水吸收得到氢溴酸产品。在该工艺过程中，溴化氢气体净化是非常关键的工艺环节。如果净化效果不佳，产品游离溴含量偏高，外观颜色容易变黄变红，严重影响氢溴酸的产品使用性能。

为解决上述问题，目前大多数生产企业采取的方法是将溴化氢气体通入红磷/水混浊液，湿法洗涤，实现除去溴化氢气体中游离溴杂质的工艺目的。但是，采用此净化方法存在以下缺陷：

1、氢溴酸产品游离溴超过100ppm，产品稳定性差，放置1周左右，颜色变黄；

2、部分溴化氢气体溶解在红磷/水混浊液中，提高了溴、氢主要原料消耗；

3、净化混浊液失效后产生的混酸溶液做为危废处置，产生费用；

4、因净化过程产生的三溴化磷与水发生剧烈水解反应，更换红磷/水混浊液时存在操作安全隐患。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

实用新型内容

针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种溴化氢气体净化塔，其结构简单，净化填料来源广，净化工艺安全性高，净化效果好，得到的氢溴酸产品游离溴含量少，产品稳定性高，净化填料消耗少，无危废处置，净化成本低。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种溴化氢气体净化塔，包括由下而上依次设置的缓冲区、第一填料区、第二填料区和过滤器；所述缓冲区和第一填料区之间设有第一隔板；所述第一填料区和第二填料区之间设有第二隔板；所述缓冲区设有气体入口和残液出口。

根据本实用新型的溴化氢气体净化塔，所述第一填料区中的填料为固体金属填料；所述第二填料区中的填料为红磷填料。

根据本实用新型的溴化氢气体净化塔，所述固体金属填料的粒径为5～15mm。

根据本实用新型的溴化氢气体净化塔，所述固体金属填料的填料高度为1500～2500mm。

根据本实用新型的溴化氢气体净化塔，所述红磷填料的粒径为1～3mm。

根据本实用新型的溴化氢气体净化塔，所述红磷填料的填料高度为300～500mm。

根据本实用新型的溴化氢气体净化塔，所述过滤器为烛式过滤器。

根据本实用新型的溴化氢气体净化塔，所述过滤器的过滤精度为3～7μm。

根据本实用新型的溴化氢气体净化塔，所述气体入口连接气泵；所述过滤器的顶部设有风机。

根据本实用新型的溴化氢气体净化塔，所述第一隔板和第二隔板均为网格状隔板，且所述第一隔板的单个网格均小于所述固体金属填料的粒径，所述第二隔板的单个网格均小于所述红磷填料的粒径。

本实用新型的目的在于提供一种溴化氢气体净化塔，通过设置缓冲区、第一填料区、第二填料区和过滤器，缓冲区和第一填料区之间设有第一隔板，第一填料区和第二填料区之间设有第二隔板；第一填料区中的填料为固体金属填料；第二填料区中的填料为红磷填料。缓冲区能够提高溴化氢气体在净化塔中的分散效果，使游离溴与第一填料区和第二填料区中的反应更充分；第一填料区能够净化除去大部分的游离溴杂质，第二填料区进一步净化，产生的残液溴化亚铁和三溴化磷数量少，无需做危废处置，溴化氢气体在净化过程中，不与净化填料反应，没有溶解损失。综上所述，本实用新型的有益效果是：净化塔结构简单，净化填料来源广，净化工艺安全性高，净化效果好，得到的氢溴酸产品游离溴含量少，产品稳定性高，净化填料消耗少，无危废处置，净化成本低。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

在图中：1-缓冲区，11-残液出口，12-气体入口，13-气泵；2-第一隔板，21-第二隔板；3-第一填料区，4-第二填料区，5-过滤器，6-风机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，本实用新型提供了一种溴化氢气体净化塔，包括由下而上依次设置的缓冲区1、第一填料区3、第二填料区4和过滤器5；缓冲区1和第一填料区3之间设有第一隔板2；第一填料区3和第二填料区4之间设有第二隔板21；缓冲区1上设有气体入口12和残液出口11。

本实用新型中，净化塔的塔体材质为钢衬聚四氟乙烯。

第一填料区3中的填料为固体金属填料，固体金属填料的粒径为5～15mm，固体金属填料的填料高度为1500～2500mm；固体金属填料为铁、钴、锰或者镍，本实用新型中优选为45号钢。

第二填料区4中的填料为固体非金属红磷填料，红磷填料的粒径为1～3mm，红磷填料的填料高度为300～500mm。

过滤器5采用烛式过滤器，过滤器5的材质为聚丙烯，过滤精度为3～7μm。烛式过滤器为现有技术，例如，公开号为CN209714455U的专利中公开了一种烛式过滤器，因此，本实用新型中对烛式过滤器的具体结构不再赘述。

使用过程中，溴化氢气体经管道从底部的气体入口12进入净化塔的缓冲区1，然后穿过第一隔板2进入第一填料区3，在第一填料区3内净化除去大部分的游离溴杂质；再穿过第二隔板21进入第二填料区4，在第二填料区4进一步净化；经过两次净化的溴化氢气体经过滤器5除去其他杂质后，进入下一步生产设施，反应过程中产生的残液回到底部的缓冲区1，并经过残液出口11排放到处理设备中。

缓冲区1能够提高溴化氢气体在净化塔中的分散效果，使溴化氢气体中的游离溴与第一填料区3和第二填料区4中的反应更充分，溴化氢气体净化效果更好。

溴化氢气体在第一填料区3中的反应为3Br2+2Fe＝2FeBr3，第一填料区3中的固体金属填料为常见材料，材料来源广，成本低；反应为常温条件，无需催化剂等其他条件，降低处理成本，且安全性高。

经过第一填料区3的反应处理之后，剩余的溴化氢气体在第二填料区4中的反应为3Br2+2P＝2PBr3。由于第一填料区3以固体金属作为填料，第一填料区3对溴化氢气体的流动阻力小；由于第二填料区4以红磷作为填料，第二填料区4对溴化氢气体的流动阻力大；本实用新型溴化氢气体先经过第一填料区3，再经过第二填料区4，可以保证溴化氢气体通过净化填料时流速均匀，使反应更充分，实现良好的净化效果。

溴化氢气体经过第一填料区3和第二填料区4后，产生的残液为溴化亚铁和三溴化磷，残液流回到缓冲区1并排出；溴化亚铁和三溴化磷的数量很少，每吨产品约100克，排放到生产装置环保设施进行直接处理，无需做危废处置，降低生产成本。

为了提高溴化氢气体进入净化塔的效率，作为一种优选的方案，气体入口12上还连接气泵13。为了方便溴化氢气体排出，作为一种优选的方案，过滤器5的顶部设有风机6。

本实用新型中，为了方便溴化氢气体通过，第一隔板2和第二隔板21均为网格状隔板，且第一隔板2的单个网格均小于固体金属填料的粒径，第二隔板21的单个网格均小于红磷填料的粒径。

为了验证本实用新型对溴化氢气体的净化效果，本实用新型将溴化氢气体分别通入现有技术的净化工艺(红磷/水混浊液，湿法洗涤)和本实用新型的净化塔，现有技术的净化工艺作为对比例，本实用新型的净化塔作为实施例；并测定各对比例和实施例中游离溴含量、检测颜色稳定性。各对比例和实施例的结果见表一。

表一各对比例和实施例结果

	游离溴含量(ppm)	颜色稳定性
			对比例1	110	产品存放7天颜色变黄
对比例2	100	产品存放7天颜色变黄
			对比例3	115	产品存放7天颜色变黄
实施例1	65	产品存放60天颜色透明无变化
			实施例2	55	产品存放60天颜色透明无变化
实施例3	58	产品存放60天颜色透明无变化

由上述数据可以看出，本实用新型的净化塔对溴化氢气体净化后，得到的氢溴酸产品，游离溴含量小于70ppm，外观为无色透明液体且颜色稳定。

另外，本实用新型的净化塔更换下的固体金属填料和红磷填料，经水洗后可以重复使用，降低材料成本；更换净化填料的频率为净化320～350吨产品后更换一次，相较于现有技术净化工艺中200～240吨产品更换一次，本实用新型的净化填料净化效率高，用量少，节约成本。

溴化氢气体在净化过程中，不与固体金属填料和红磷填料反应，没有溶解损失，降低了溴、氢主要原料的消耗。

综上所述，本实用新型通过设置缓冲区、第一填料区、第二填料区和过滤器，缓冲区和第一填料区之间设有第一隔板，第一填料区和第二填料区之间设有第二隔板；第一填料区中的填料为固体金属填料；第二填料区中的填料为红磷填料。缓冲区能够提高溴化氢气体在净化塔中的分散效果，使游离溴与第一填料区和第二填料区中的反应更充分；第一填料区能够净化除去大部分的游离溴杂质，第二填料区进一步净化，产生的残液溴化亚铁和三溴化磷数量少，无需做危废处置，溴化氢气体在净化过程中，不与净化填料反应，没有溶解损失。综上所述，本实用新型的有益效果是：净化塔结构简单，净化填料来源广，净化工艺安全性高，净化效果好，得到的氢溴酸产品游离溴含量少，产品稳定性高，净化填料消耗少，无危废处置，净化成本低。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种溴化氢气体净化塔，其特征在于，包括由下而上依次设置的缓冲区、第一填料区、第二填料区和过滤器；所述缓冲区和第一填料区之间设有第一隔板；所述第一填料区和第二填料区之间设有第二隔板；所述缓冲区设有气体入口和残液出口。

2.根据权利要求1所述的溴化氢气体净化塔，其特征在于，所述第一填料区中的填料为固体金属填料；所述第二填料区中的填料为红磷填料。

3.根据权利要求2所述的溴化氢气体净化塔，其特征在于，所述固体金属填料的粒径为5～15mm。

4.根据权利要求2所述的溴化氢气体净化塔，其特征在于，所述固体金属填料的填料高度为1500～2500mm。

5.根据权利要求2所述的溴化氢气体净化塔，其特征在于，所述红磷填料的粒径为1～3mm。

6.根据权利要求2所述的溴化氢气体净化塔，其特征在于，所述红磷填料的填料高度为300～500mm。

7.根据权利要求1所述的溴化氢气体净化塔，其特征在于，所述过滤器为烛式过滤器。

8.根据权利要求7所述的溴化氢气体净化塔，其特征在于，所述过滤器的过滤精度为3～7μm。

9.根据权利要求1所述的溴化氢气体净化塔，其特征在于，所述气体入口连接气泵；所述过滤器的顶部设有风机。

10.根据权利要求2所述的溴化氢气体净化塔，其特征在于，所述第一隔板和第二隔板均为网格状隔板，且所述第一隔板的单个网格均小于所述固体金属填料的粒径，所述第二隔板的单个网格均小于所述红磷填料的粒径。