NO147146B - Fremgangsmaate ved fremstilling av alkali- og jordalkalimetallbromider. - Google Patents
Fremgangsmaate ved fremstilling av alkali- og jordalkalimetallbromider. Download PDFInfo
- Publication number
- NO147146B NO147146B NO780723A NO780723A NO147146B NO 147146 B NO147146 B NO 147146B NO 780723 A NO780723 A NO 780723A NO 780723 A NO780723 A NO 780723A NO 147146 B NO147146 B NO 147146B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- bromine
- added
- reaction
- basic compound
- reaction mixture
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 229910001509 metal bromide Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 61
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 claims description 20
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 20
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 12
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 229910001622 calcium bromide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229910001513 alkali metal bromide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001616 alkaline earth metal bromide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 21
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 21
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 21
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 11
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 6
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N hypobromite Chemical compound Br[O-] JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 3
- 229910000435 bromine oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940044170 formate Drugs 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L Calcium formate Chemical compound [Ca+2].[O-]C=O.[O-]C=O CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001341 alkaline earth metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- -1 alkaline earth metal salt Chemical class 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 150000003819 basic metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M bromate Chemical class [O-]Br(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004281 calcium formate Substances 0.000 description 2
- 229940044172 calcium formate Drugs 0.000 description 2
- 235000019255 calcium formate Nutrition 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 6-[3-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-3-oxopropyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)C(CCC1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)=O DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N ammonium bromide Chemical compound [NH4+].[Br-] SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- ICAIHGOJRDCMHE-UHFFFAOYSA-O ammonium cyanide Chemical compound [NH4+].N#[C-] ICAIHGOJRDCMHE-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000012431 aqueous reaction media Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-N bromic acid Chemical compound OBr(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- XVDWMONETMNKBK-UHFFFAOYSA-N calcium;dihypobromite Chemical compound [Ca+2].Br[O-].Br[O-] XVDWMONETMNKBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N hypobromous acid Chemical class BrO CUILPNURFADTPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L magnesium bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[Br-] OTCKOJUMXQWKQG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001623 magnesium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- GMDNUWQNDQDBNQ-UHFFFAOYSA-L magnesium;diformate Chemical compound [Mg+2].[O-]C=O.[O-]C=O GMDNUWQNDQDBNQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M potassium formate Chemical compound [K+].[O-]C=O WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K tribromoiron Chemical compound Br[Fe](Br)Br FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/20—Halides
- C01F11/34—Bromides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av alkali- og jordalkalimetallbromider ved å omsette en basisk alkali- eller jordalkalimetallforbindelse med brom og maursyre i nærvær av vann..
Det har lenge vært kjent å fremstille metallbromider ved om-setning av en basisk forbindelse av et alkali- eller jordalkali-
metall (f.eks. natrium, kalium, calcium og lignende) med brom i nærvær av et reduksjonsmiddel (f.eks. urea, cyanamid, ammonium-carbonat, ammoniumbicarbonat, formamid, carbamater, ammoniumcyanid og maursyre, oxalsyre og deres salter) som overføres til vann og/eller en gass.
Britisk patent nr. 285 915 beskriver fremstilling av calciumbromid ved å omsette en "ikke-sur" calciumforbindelse
(f.eks. calciumoxyd, -hydroxy og/eller -carbona^ med brom i nærvær
av et reduksjonsmiddel som overføres til gass og/eller vann. Reduksjonsmidlet sikrer at i det vesentlige ingen bromater eller hypobromitter dannes som biprodukter. Dette patent beskriver flere reaksjons rekker, blant hvilke er tilsetning av metallsaltet til et reaksjonsmedium omfattende reduksjonsmiddel, brom og vann (eks-, empel 1); tilsetning av en vandig oppløsning av metallsalt og reduksjonsmiddel til et vandig brom-reaksjonsmedium (eksempel 2);
og tilsetning av brom til et reaksjonsmedium omfattende metall-
saltet, reduksjonsmidlet og vann (eksempel 3).
U.S. patenter 1 863 375 og 2 007 758 angår generelt en frem-;: gangsmåte ved fremstilling av metallbromider under anvendelse av ammoniakk for å sinke dannelsen av bromat og hypobromitt. Patent eti;
1 863 375 angår resirkulering av en vandig ammoniakkoppløsning inneholdende metallsalt gjennom en tårn-absorpsjonsanordning i hvilken det utsettes for bromdamp. Patent 2 007 758 angår i det vesentlige samme fremgangsmåte, men angår spesielt anordning for å gjenvinne den brukte ammoniakk som utvikles fra reaksjonsblandingen .
U.S. patent 2 269 733 beskriver omsetningen av en alkali-eller jordalkalimetallforbindelse med brom i nærvær av ett av en rekke reduksjonsmidler. Flere alternative reaksjonsrekker er beskrevet i patentet. Eksempelvis er der på side 3, spalte 2,
linje 48_53, beskrevet den samtidige tilsetning av brom og metallsalt til en moderlut, idet et overskudd av reduksjonsmiddel fortrinnsvis anvendes (se side 3, spalte 1, linje 58-62).
Alternativt beskriver patentet også en to-trinns-fremgangsmåte i hvilken ammoniakk og brom først omsettes i nærvær av moderlut for å danne ammoniumbromid, idet metallsaltet derefter tilsettes sammen med ytterligere brom (se side 4, spalte 2, linje 3 til side 55 spalte 1, linje 66).
De ovennevnte fremgangsmåter har imidlertid ikke vært helt tilfredsstillende. En vanskelighet som oppstår ved alle de be-skrevne tidligere kjenté fremgangsmåter, har vært problemet med skumning. Skumning på grunn av carbondioxydutvikling kan ikke bekjempes tilstrekkelig ved godtagbare produktivitetsnivåer ved anvendelse av konvensjonelle antiskumningsmidler. Skumnings-problemet er blitt forverret ved tidligere kjente fremgangsmåter fordi carbondioxyd ikke utvikles i mengder som er proporsjonale med det tilsatte brom. Når således brom tilsettes til et reaksjonsmedium omfattende den basiske metallforbindelse, reduksjonsmiddel og vann, begynner ikke carbondioxydutviklingen før ca. l/3 av bromet er tilsatt, idet alt carbondioxyd utvikles under avslut-ningen av bromtilsetningen.
Ved den tidligere kjente reaksjonsrekke med tilsetning av brom til et basisk, vandig reaksjonsmedium til hvilket metallsaltet og reduksjonsmidlet først er blitt tilsatt, har man fått voldsomme reaksjonsbetingelser på det punkt når pH skifter fra basisk til surt, hvilket viser at betraktelige sikkerhets-risikoer er involvert i fremgangsmåten.
Det er følgelig et mål ved foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en ny fremgangsmåte ved fremstilling av alkali- eller jordalkalimetallbromider som unngår de ulemper som tidligere har vært møtt ved de tidligere kjente fremgangsmåter.
Et videre mål er å fremskaffe en fremgangsmåte for fremstilling av alkali- eller jordalkalimetallbromider ved å omsette alkali- eller jordalkalimetallsalt med brom i nærvær av maursyre og vann i hvilken carbondioxydet utvikles i mengder som er proporsjonale med den for det tilsatte brom.
Et videre mål er å fremskaffe en fremgangsmåte av den be-skrevne karakter som kan utføres uten å skape sikkerhets-risikoer .
De foregående og andre mål, fordeler og trekk ved fore-.liggende oppfinnelse kan oppnåes ved en fremgangsmåte ved fremstilling av alkali- eller jordalkalimetallbromider som angitt i krav 1.
Efter avslutning av bromtilsetningen innstilles fortrinnsvis pH på det ønskede nivå. Når calciumbromid fremstilles, innstilles pH fortrinnsvis på minst 7,0, fortrinnsvis ved tilsetning av kalk til reaksjonsblandingen. Produktet kan utvinnes ved inndamp-ning eller det kan anvendes i form av oppløsning.
I alminnelighet omsettes en basisk forbindelse (f.eks. et oxyd, hydroxyd, carbonat eller bicarbonat) av et alkali- eller jordalkalimetall med brom i nærvær av maursyre og vann for å få metallbromidet. Når metallforbindelsen er calciumhydroxyd (kalk), kan totalreaksjonen uttrykkes som følger:
For å unngå ulemper som har oppstått i tidligere kjente metoder ved utførelse av denne totalreaksjon, er det vesentlig at følgende reaksjonsrekke anvendes. En første porsjon omfattende en mindre enn ekvivalent mengde av den basiske forbindelse omsettes med maursyre i nærvær av vann. Derefter tilsettes alternerende delporsjoner av brom og den basiske forbindelse til reaksjonsblandingen mens pH opprettholdes på under 7,0. Ved avslutning av reaksjonen innstilles pH fortrinnsvis på minst
7,0 om ønskes. Metallsaltet kan utvinnes i fast form ved
fjernelse av vann, eller det kan anvendes i form av en vandig oppløsning.
En særlig foxetrukken anvendelse av denne fremgangsmåte er ved fremstilling av konsentrert vandig calciumbromidoppløsning for anvendelse i oljeindustrien som en ferdiggjørings-, pakkings-, overarbeidelses- og perforeringsvæske anvendt ved brønner med unormalt trykk. Oppløsningen har også anvendelse som en flota-sjonsvæske i malmberedningsprosesser.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes ved fremstilling av bromider av alkalimetaller og jordalka limet aller. Metaller som natrium, kalium, calcium og lignende, kan med fordel anvendes, idet calcium er det foretrukne metall i henhold til oppfinnelsen.
Basiske forbindelser av disse metaller som oxyder, hydroxyder, carbonater og bicarbonater anvendes. Oxyder og hydroxyder er særlig foretrukket på grunn av deres lette tilgjengelighet og anvendbarhet i henhold til foreliggende fremgangsmåte.
Når calcium anvendes som metallet, foretrekkes det å anvende
kalk, Ca(OH)2, som den basiske forbindelse.
I henhold til foreliggende oppfinnelse anvendes maursyre som reduksjonsmiddel. Alternativt kan opptil halvparten av maursyren erstattes med formiatet av metallet som behandles uten å innføre uønskede ioner i reaksjonssystemet. Uttrykket maursyre er følgelig anvendt i foreliggende beskrivelse og krav for å betegne anvendelsen av formiater såvel som selve maursyren.
Fremgangsmåten utføres optimalt ved anvendelse av støkio-metrisk ekvivalente mengder av den basiske metallforbindelse og brom, idet et lite (dvs. 3_5%) overskudd av maursyre anvendes.
Reaksjonen er ikke temperaturavhengig og kan utføres ved i det vesentlige en hvilken som helst bekvem temperatur. Det har vist seg at det er ønskelig å anvende en utgangstemperatur på minst 40°C fordi metallformiatoppslemningen som til å begynne med dannes, kan ha en viskositet som er for høy for effektiv om-røring ved lavere temperaturer.
En bekvem reaksjons-maksimaltemperatur er ca. 100°C. Skjønt dette ikke er et operativt maksimum fra reaksjonssynspunktet, gjør utbyttetap som inntrer som følge av bromdamptap ved temperaturer
. høyere enn 100°C, det ønskelig at reaksjonen får lov til å
forløpe ved en temperatur noe under 100°C.
I det vesentlige en hvilken som helst trinnvis alternerende tilsetningsrekkefølge kan anvendes for bromet og metallsaltet så lenge som de kritiske pH-begrensninger overholdes. I alminnelighet anvendes minst tre bromtilsetningstrinn og to metallsalt-tilsetninger.
En mindre enn ekvivalent mengde av den basiske forbindelse tilsettes til å begynne med til reduksjonsmidlet slik at alle hydroxylgrupper overføres til formiat før bromtilsetningen begynner. Den første sats av basisk forbindelse kan taes som i det vesentlige en hvilken som helst bekvem del av den totale mengde som skal anvendes til satsen slik at pH av den opprinnelige reaksjonsblanding er under 7,0. Av hensyn til bekvemt og effektivt arbeide har det vist seg at minst 25% og fortrinnsvis ca. 50% av den basiske forbindelse først omsettes med hele mengden av maursyre..
Skjønt denne fremgangsmåte anvendes ved fremstilling av calciumbromid, er det ønskelig først å omsette ca. halvdelen av den basiske forbindelse (f.eks. kalk) med maursyre for å danne calciumformiat. Mindre begynnelsesdeler av kalk kan anvendes, men fører til lengre reaksjonstider, unødvendige prosesstrinn og ned-satt effektivitet, og større utgangsmengder foretrekkes derfor. -
Derpå tilsettes brom og de gjenværende basiske forbindelser trinnvis i delmengder inntil reaksjonen er fullstendig, idet pH holdes på under 7,0, fortrinnsvis under 4,0, og helst under
2,5 hele tiden. Det har vist seg at skumning på grunn av carbondioxydutvikling bekjempes best ved å arbeide ved den lavest bekvemme pH. Et særlig foretrukket pH-maksimum under den alternerende trinnvise tilsetning av brom og basisk forbindelse er således 0,2. Når en slik lav maksimal-pH anvendes, må et relativt stort antall av alternerende, deltilsetninger av brom og kalk, anvendes.
En rekke individuelle tilsetningsrekker kan anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse, som vist ved de følgende eksempler.
Eksempel 1
65 g vann ble innført i en reaktor, og halvparten av kalken (18,5 9, 0,25 mol) ble tilsatt til vannet under omrøring for å danne en oppslemning. 25,6 g (0,525 mol) maursyre ble så tilsatt med en hastighet slik at oppslemningstemperaturen ble holdt ved under 100°C. Calciumformiatoppslemningens pH var 4,5-5,0.
Brom og kalk ble så tilsatt alternerende og trinnvis som følger: 1) 28 g (0,175 mol, 35% av det støkiometriske behov) brom ble så tilsatt under overflaten med en slik hastighet at bromdamp ikke viste seg i toppen av reaktoren; 2) derefter ble 7 g (19% av totalsatsen) kalk tilsatt inntil pH steg til ca. 4,0; 3) 28 g (35% av det totale) brom ble så tilsatt på ovenstående måte; 4) 5,9 g (16% av satsen) kalk ble så tilsatt inntil pH steg til ca. 4,0; 5) 12 g (15% av det totale) brom ble tilsatt;
6) de siste 15% av kalken ble tilsatt; og
7) de siste 15% av bromet ble tilsatt.
Den dannede oppløsning hadde en mørk orange farve (hvilket viste nærvær av fritt brom, HBr, og ferribromid), og dens pH ble innstilt ved å tilsette kalk slik at man fikk en pH i området på 7-8.
Når calciumbromidet skal utvinnes i oppløsnings form, kontrolleres den spesifikke vekt og innstilles ved tilsetning eller fordampning av vann efter behov. Oppløsningen kan filtreres, men fåes ellers med tilfredsstillende renhet.
Eksempel 2- 5
De følgende spesifikke eksempler viser andre reaksjonstil-setningsrekker i henhold til foreliggende oppfinnelse. i alle tilfelle ble den alminnelige fremgangsmåte i eksempel 1 fulgt, idet bare de relative mengder ved de trinnvise deltilsetninger av brom og kalk ble endret som vist i den følgende tabell. i hvert tilfelle ble den endelige reaksjonsblandings pH innstilt ved kalktilsetning til området på 7-8.
Tilsetningsrekkefølgen i eksempel 5 foretrekkes i henhold til foreliggende oppfinnelse (dvs. porsjonsvise bromtilsetningstrinn på ca. 35%, 35%, 20% og 10% vekslende med kalktilsetninger på ca. 19%, 16% og 15%).
Fremgangsmåten eksemplifisert ved eksempel 1-5 kunne modi-fiseres ved først å omsette små mengder av kalken med maursyre. Virkningen av en slik rekkefølge ville imidlertid være å forlenge totalreaksjonen og kreve ytterligere unødvendige reaksjonstilset-ningstrinn. Det foretrekkes derfor i henhold til oppfinnelsen å anvende minst 25%, og fortrinnsvis ca. 50% av kalken i den første reaktortilset ning.
Hastigheten med hvilken bromet tilsettes, er begrenset bare
av den praktiske valgte maksimale arbeidstemperatur og varmeover-føringsevnene til reaktoren og reaksjonsmediet. Dessuten be-grenser også systemets evne til å fjerne utviklet carbondioxyd og systemets trykkbegrensninger hastigheten av bromtilsetningen.
Skumning kan forekomme på grunn av carbondioxydutviklingen
idet skumningen bare blir et realistisk problem i høyden under de siste faser av reaksjonen. Det har vist seg at tilsetningen av konvensjonelt antiskumningsmateriale som "Dow Antifoam-A" og lignende med fordel kan anvendes som ytterligere tilsetninger. Alternativt og fortrinnsvis har det vist seg at ved å regulere reaksjonens pH innenfor omhyggelige grenser, er skumningen ikke
et problem av betydning. Ved å holde pH under 4,0, fortrinnsvis under 2,5 og helst under 0,2 under hele den trinnvise alternerende tilsetningsrekke, unngåes for sterk skumning.
Det følgende eksempel illustrerer ulempene av andre tidligere kjente reaksjonsrekker som ikke anvender den trinnvise alternerende deltilsetning av reaktanter i henhold til oppfinnelsen.
Eksempel 6
I en 3785 1 reaktor ble innført vann (i en mengde beregnet
på å gi den ønskede calciumbromidoppløsningsdensitet), kalk (1 ekvivalent) og maursyre (1,05 ekvivalent). 1,0 ekvivalent brom ble tilsatt til den basiske (pH ca. 10,5) oppslemning. Carbondioxydutvikling begynte efter at 1/3 av bromet var tilsatt og fortsatte inntil reaksjonen var fullstendig. Sluttoppløsningens pH ble innstilt ved kalktilsetning.
Betraktelige skumningsproblemer inntrådte da reaksjonen ble utført og kunne ikke ved godtagbare reaksjonsproduktivitet er håndteres tilstrekkelig i alle tilfelle ved tilsetning av anti-skumningsmidlér som "Dow Antifoam-A" eller lignende.
Dessuten inntrådte der under et forsøk utført på ovenstående måte en kraftig reaksjon som løftet reaktoren fra gulvet, som brøt i stykker det forbundne glass og rørledninger. Skjønt det er ikke mulig å anføre spesifikt den nøyaktige årsak til dette problem, antaes det å skyldes oppbygning av calciumhypobromitt ved den lave begynnelsesreaksjonstemperatur fulgt av hurtig spaltning av dette eftersom reaktoren varmes opp. Betingelsene i reaktoren antaes å være blitt ytterligere uheldig på det punkt da pH for-andret seg fra basisk til surt da hypobromitt er meget mindre stabilt i sur enn i basisk oppløsning.
Ved å følge trinnrekkefølgen ifølge oppfinnelsen, nemlig den trinnvise, porsjonsvise, alternerende tilsetning av brom og kalk, kan reaksjonen utføres sikkert og effektivt med utbytter over 90% beregnet på ut gangsmaterialene.
Skjønt foreliggende oppfinnelse er blitt spesifikt beskrevet "med henblikk på fremstillingen av calciumbromid fra kalk, kan andre utgangsmaterialer (f.eks. calciumcarbonat og calciumoxyd) anvendes på samme måte, likesom andre basiske forbindelser av alkali- og jordalkalimetaller som natrium, kalium, lithium,
barium, magnesium og lignende for å fremstille de tilsvarende bromider.
Eksempel 7
Kaliumbromid
65 g vann ble innført i en reaktor, og halvparten av kaliumhydroxydet (14,0 g, 0,25 mol) ble tilsatt til vannet under omrøring for å danne en oppløsning. 12,8 g (0,263 mol) maursyre ble så tilsatt med en slik hastighet at oppløsnings-temperaturen ble holdt under 100°c. Kaliumformiatoppløs-ningens pH var 4,5 - 5,0.
Brom og kaliumhydroxyd ble så tilsatt på en vekslende trinnvis porsjonstilsetning som følger: 1) 14 g (0,175 mol, 35% av det støkiometrisk nødvendige) brom ble så tilsatt under overflaten med en slik hastighet at bromdamp ikke viste seg i toppavløpet av reaktoren, 2) derpå ble 5,3 g (19% av totalsatsen) kaliumhydroxyd tilsatt inntil pH steg til ca. 4,0, 3) 14 g (35% av det totale) brom ble så tilsatt på samme måte som før, 4) 4,5 g (16% av totalmengden) kaliumhydroxyd ble tilsatt inntil pH steg til ca. 4,0,
5) 6 g (15% av det totale) brom ble tilsatt,
6) de siste 15% av kaliumhydroxydet ble tilsatt, og
7) de siste 15% brom ble tilsatt.
pH av den dannede farveløse til svakt gule oppløsning ble innstilt ved tilsetning av kaliumhydroxyd slik at man fikk en pH i området 7-8.
Eksempel 8
Natriumbromid
65 g vann ble innført i en reaktor, og 10 g (0,25 mol, halvparten av totalmengden) natriumhydroxyd ble tilsatt til vannet under omrøring for å danne en oppløsning. 12,8 g
(0,263 mol) maursyre ble så tilsatt med en slik hastighet at oppløsningens temperatur ble holdt under 100°C. Natrium-formiatoppløsningens pH var 4,5-5,0.
Brom og natriumhydroxyd ble så tilsatt på en vekslende trinnvis måte som følger: 1) 14 g (0,175 mol, 35% av det støkiometriske behov) brom ble så tilsatt under overflaten med en slik hastighet at bromdamp ikke viste seg i toppavløpet av reaktoren, 2) derefter ble 3/8 g (19% av totalmengden) natriumhydroxyd tilsatt inntil pH steg til ca. 4,0, 3) 14 g (35% av det totale) brom ble så tilsatt på ovenstående måte, 4) 3,2 g (16% av totalmengden) natriumhydroxyd ble tilsatt inntil pH steg til ca. 4,0,
5) 6 g (15% av det totale) brom ble tilsatt,
6) de siste 15% natriumhydroxyd ble tilsatt, og
7) de siste 15% brom ble tilsatt.
pH av den dannede farveløse til lysegule oppløsning ble innstilt ved tilsetning av natriumhydroxyd slik at man fikk en pH i området på 7-8.
Eksempel 9
Magnesiumbromid
65 g vann ble innført i en reaktor, og halvparten av magnesiumhydroxydet (14,6 g, 0,25 mol) ble tilsatt til vannet under omrøring for å danne en oppslemning. 25,6 g (0,525 mol) maursyre ble så tilsatt med en slik hastighet at oppslemningens temperatur ble holdt under 100°C. Magnesiumformiatoppslem-ningens pH var 4,5-5,0.
Brom og magnesiumhydroxyd ble så tilsatt vekselvis i trinn som følger: 1) 28 g (0,175 mol, 35% av det støkiometriske behov) brom ble så tilsatt under overflaten med en slik hastighet at bromdamp ikke viste seg i toppavløpet av reaktoren, 2) derefter ble 5,4 g (19% av totalmengden) magnesiumhydroxyd tilsatt inntil pH steg til ca. 4,0, 3) 28 g (35% av det totale) brom ble så tilsatt på ovenstående måte, 4) 4,7 g (16% av totalmengden) magnesiumhydroxyd ble tilsatt inntil pH steg til ca. 4,0,
5) 12 g (15% av det totale) brom ble tilsatt,
6) de siste 15% av magnesiumhydroxydet ble tilsatt, og
7) de siste 15% av bromet ble tilsatt.
Den dannede oppløsnings pH ble innstilt ved tilsetning av magnesiumhydroxyd slik at man fikk en pH i området 7-8.
Claims (7)
1. Fremgangsmåte ved fremstilling av alkali- eller jordalkalimetallbromider, spesielt calciumbromid, karakterisert ved at den omfatter trinnene: å omsette mindre enn den ekvivalente mengde av en basisk forbindelse av et alkali- eller jordalkalimetall, spesielt calciumhydroxyd, calciumoxyd eller calciumcarbonat, med maursyre i nærvær av vann for å danne en reaksjonsblanding ved en pH på under 7,0, og i hvilken den basiske forbindelse blir overført til formiat; derefter tilsette trinnvis alternerende delporsjoner av brom og den basiske forbindelse mens pH holdes på under 7,0 inntil reaksjonen er fullstendig for å bekjempe utv.ikling av carbondioxyd, og å utvinne det dannede metallbromid fra den vandige reaksjonsblanding.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at efter avsluttet reaksjon innstilles reaksjonsblandingens pH på minst 7,0 for å nøy-tralisere reaksjonsblandingen.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at der foretaes minst 3 bromtilsetninger og minst 2 tilsetninger av den basiske forbindelse .
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at reaksjonsblandingens pH holdes på et nivå under 4,0 under den trinnvise alternerende porsjonstilsetning av brom og den basiske forbindelse.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at reaksjonsblandingens pH holdes på et nivå under 2,5.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at reaksjonen utføres ved en temperatur i området 40 - 100°C.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at den mindre enn ekvivalente mengde av den basiske forbindelse med hensyn på maursyren, som anvendes i første trinn, er inntil 50% av den totale mengde basisk forbindelse som tilsettes.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/773,851 US4083942A (en) | 1977-03-03 | 1977-03-03 | Process for producing metal bromides |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO780723L NO780723L (no) | 1978-09-05 |
NO147146B true NO147146B (no) | 1982-11-01 |
NO147146C NO147146C (no) | 1983-02-09 |
Family
ID=25099516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO780723A NO147146C (no) | 1977-03-03 | 1978-03-02 | Fremgangsmaate ved fremstilling av alkali- og jordalkalimetallbromider. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4083942A (no) |
GB (1) | GB1568348A (no) |
IL (1) | IL53876A (no) |
NL (1) | NL185660C (no) |
NO (1) | NO147146C (no) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4248850A (en) * | 1979-02-26 | 1981-02-03 | Ethyl Corporation | Preparation of metal bromides |
US4234556A (en) * | 1979-10-05 | 1980-11-18 | The Dow Chemical Company | Method of producing calcium bromide |
US4514374A (en) * | 1982-10-15 | 1985-04-30 | Ethyl Corporation | Metal bromide preparation |
US4549973A (en) * | 1983-04-25 | 1985-10-29 | Ethyl Corporation | Decolorization of calcium bromide brines |
US5230879A (en) * | 1992-01-29 | 1993-07-27 | Ethyl Corporation | Reduction of metal halates and recovery of metal halides |
US6117408A (en) * | 1999-06-29 | 2000-09-12 | Tetra Technologies, Inc. | Method of producing zinc bromide |
US6730234B2 (en) * | 2001-03-15 | 2004-05-04 | Tetra Technologies, Inc. | Method for regeneration of used halide fluids |
US7087209B2 (en) * | 2002-04-10 | 2006-08-08 | Tetra Technologies, Inc. | Method for producing a halide brine |
US9688543B2 (en) * | 2013-12-09 | 2017-06-27 | Lanxess Solutions Us, Inc. | Method for making bromides |
CN117715869A (zh) * | 2021-07-06 | 2024-03-15 | 伊尔库茨克石油有限责任公司 | 生产溴化钠的过程 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB285915A (en) * | 1927-02-25 | 1928-09-13 | Johannes Hendrik Van Der Meule | An improved process for preparing metal bromides |
DE487577C (de) * | 1927-02-26 | 1929-12-11 | Johannes Hendrik Van Der Meule | Herstellung von Bromiden aus Brom |
US1863375A (en) * | 1929-06-03 | 1932-06-14 | Dow Chemical Co | Method of making bromides |
US1916457A (en) * | 1932-01-29 | 1933-07-04 | Behrman Abraham Sidney | Production of halogen compounds |
SU138232A1 (ru) * | 1960-07-08 | 1960-11-30 | В.И. Ксендзенко | Способ получени бромистых солей |
JPS4733992A (no) * | 1971-04-07 | 1972-11-20 |
-
1977
- 1977-03-03 US US05/773,851 patent/US4083942A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-01-24 IL IL53876A patent/IL53876A/xx unknown
- 1978-02-21 NL NLAANVRAGE7801920,A patent/NL185660C/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-02-27 GB GB7644/78A patent/GB1568348A/en not_active Expired
- 1978-03-02 NO NO780723A patent/NO147146C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO147146C (no) | 1983-02-09 |
NO780723L (no) | 1978-09-05 |
NL7801920A (nl) | 1978-09-05 |
US4083942A (en) | 1978-04-11 |
GB1568348A (en) | 1980-05-29 |
IL53876A0 (en) | 1978-04-30 |
NL185660C (nl) | 1990-06-18 |
IL53876A (en) | 1980-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4036713A (en) | Process for the production of high purity lithium hydroxide | |
US9688543B2 (en) | Method for making bromides | |
NO147146B (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av alkali- og jordalkalimetallbromider. | |
US3933988A (en) | Method of simultaneously producing chlorine dioxide and a sulfate salt | |
KR100916974B1 (ko) | 이산화염소의 제조 방법 | |
CN109809959B (zh) | 一种1,1,1,2,3-五氯丙烷的制备方法 | |
US2280938A (en) | Preparation of chlorine dioxide, cio | |
NO151542B (no) | Fremgangsmaate for kombinert fremstilling av klorerte hydrokarboner og natriumbikarbonat | |
NO150151B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av aluminiumfluorid ved absorpsjon av fluorholdig gass | |
CN105329920B (zh) | 一种联合生产硫酸钾和二水氯化钙的方法 | |
CN101759613B (zh) | 全氟链烷基磺酰氟的制备方法 | |
US2735749A (en) | The separate recovery of ammonia and hydrogen | |
US3811246A (en) | Closed loop system for the elimination of fluorine pollution from phosphoric plants | |
US2942947A (en) | Process for the preparation of perchloryl fluoride | |
US2181411A (en) | Chlorination of nitromethane | |
US2765215A (en) | Method of making chlorine dioxide | |
GB913987A (en) | A process for the production of chlorinated phenols with recovery of hydrochloric acid | |
SE438145B (sv) | Forfarande for framstellning av klordioxid, klor och alkalimetallsalt under vexelvis anvendning av saltsyra och svavelsyra | |
RU2175642C2 (ru) | Способ получения фтористого алюминия | |
JPH0561201B2 (no) | ||
US2765214A (en) | Method of making chlorine dioxide | |
US3965245A (en) | Method for preparing alkali metal orthophosphates and ammonia in a single step | |
US2470088A (en) | Purification of crude monofluorodichloromethane | |
US3957955A (en) | Process for preparation of sodium ammonium phosphate | |
US3505010A (en) | Manufacture of ammonium bromide and carbon monoxide from polybromomethanes |