RU2780561C1 - Способ получения бромата калия из брома - Google Patents
Способ получения бромата калия из брома Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780561C1 RU2780561C1 RU2021133794A RU2021133794A RU2780561C1 RU 2780561 C1 RU2780561 C1 RU 2780561C1 RU 2021133794 A RU2021133794 A RU 2021133794A RU 2021133794 A RU2021133794 A RU 2021133794A RU 2780561 C1 RU2780561 C1 RU 2780561C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bromine
- potassium bromate
- oxygen
- potassium
- solution
- Prior art date
Links
- 239000004153 Potassium bromate Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 229940094037 potassium bromate Drugs 0.000 title claims abstract description 22
- 235000019396 potassium bromate Nutrition 0.000 title claims abstract description 22
- OCATYIAKPYKMPG-UHFFFAOYSA-M Potassium bromate Chemical compound [K+].[O-]Br(=O)=O OCATYIAKPYKMPG-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 21
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical group O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000001184 potassium carbonate Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 3
- 230000002588 toxic Effects 0.000 abstract description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005020 pharmaceutical industry Methods 0.000 abstract 1
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M Potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229940006460 bromide ion Drugs 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M Potassium iodate Chemical compound [K+].[O-]I(=O)=O JLKDVMWYMMLWTI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M bromate Chemical compound [O-]Br(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 239000001230 potassium iodate Substances 0.000 description 1
- 229940093930 potassium iodate Drugs 0.000 description 1
- 235000006666 potassium iodate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение может быть использовано в фармацевтической и химической промышленности. Способ получения бромата калия включает окисление брома в окислительном пламени горелки в присутствии платиновой спирали. В горелку подают насыщенный раствор брома в пропан-бутановой смеси. Окислителем является кислород или воздух при десятикратном избытке кислорода по отношению к горючему. Продукты сгорания улавливают раствором гидроксида или карбоната калия. Изобретение позволяет упростить получение бромата калия, исключив электрохимические процессы и образование токсичных и трудно утилизируемых отходов и побочных продуктов, повысить выход бромата калия. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ, а именно к способу получения бромата калия, используемого в фармацевтической и химической промышленности.
Известны способы получения бромата калия, основанные на диспропорционировании брома до бромида и бромата калия в водном растворе гидроксида калия с последующим выделением бромата калия при охлаждении [В.И. Ксензенко, Д.С. Стасиневич. Химия и технология брома, йода и их соединений. - М.: Химия, 1995, 432 с., Г. Реми. Курс неорганической химии. Т. 1. - М.: Мир, 1972, стр. 777]. Недостатком этих способов является использование брома в высоких концентрациях, необходимость утилизации побочных продуктов реакции (избыточный гидроксид калия и бромид калия), трудоемкость очистки бромата калия от примеси бромида калия.
Известны способы электрохимического окисления бромида калия до бромата калия в водном растворе при температуре 60 - 70°С на платиновых или графитовых анодах при высокой плотности тока (1500 А/м2) [Z.E. Jolles, Bromine and its Compounds, Ernest Benn Limited, London, 1966]. Их преимуществом является отсутствие особо опасных реагентов для окисления, высокий выход по току бромата калия (80-96%), простое управление процессом окисления. Недостатком этих способов является высокий расход электрический энергии при малом выходе по току целевого продукта.
Наиболее близким к способу получения бромата калия является способ получения иодата калия, предложенный авторами патента [RU 2732691 C1, опубл. 22.09.2020 г.]. Способ основан на сжигании раствора молекулярного иода в пропан-бутановой смеси в среде кислорода или воздуха с последующим поглощением продуктов сгорания раствором гидроксидом калия. Недостатком способа является невозможность получения бромата калия с выходом более 75% ввиду большего окислительного потенциала брома по сравнению с иодом.
Схожесть предлагаемого способа и прототипа заключается в использовании повышенной температуры и проведении процесса прямого окисления галогена в пламени.
Задачей изобретения является упрощение технологии получения бромата калия, исключение электролизных процессов, сопровождающихся высоким расходом электроэнергии и повышение выхода целевого продукта - бромата калия. Технический результат совпадает с задачей.
Указанный результат достигается тем, что в предлагаемом способе молекулярный бром, растворенный в сжиженном горючем газе, окисляется чистым кислородом или кислородом воздуха в пламени горелки в присутствии платиновой спирали. Платиновая спираль обеспечивает количественное протекание процесса окисления брома. Горючим газом является пропан-бутановая смесь, избыток кислорода десятикратный от требуемого для сгорания горючего. Выход бромата калия достигает 99% от теоретического, в расчете на исходный бром.
Способ осуществляется следующим образом.
Насыщенный раствор брома в пропан-бутановой смеси (содержание брома 36 г/100г растворителя) подается в кислородную горелку со скоростью 0,25 - 0,5 г/мин. В горелку дополнительно подается технический кислород в количестве 2,7 - 5,4 г/мин, что соответствует объемной скорости подачи 19,2 - 38,4 л/ мин. Расход горючего газа определяется гравиметрически, кислорода газоволюмометрически. При использовании в качестве окислителя воздуха его расход увеличивают в пять раз по сравнению с расходом кислорода. В пламени горелки располагается спираль, выполненная из платины.
Продукты сгорания с помощью вакуумного насоса протягиваются через ряд поглотительных сосудов, заполненных 35%-ным раствором гидроксида калия или насыщенным раствором карбоната калия. Поглощение продуктов сгорания ведут до создания в поглотителях кислой реакции среды (рН 2,5 - 3). После насыщения поглотительного раствора его охлаждают до 5°С и отделяют фильтрованием выделившиеся кристаллы бромата калия.
Конкретные условия реализации способа могут варьироваться.
Примеры, подтверждающие возможность получения бромата калия по предлагаемому методу, приведены в таблице 1.
Содержание бромата калия определяли в поглотительном растворе методом иодометрии. Ввиду возможного проскока брома в поглощающий раствор, он также был испытан на присутствие молекулярного брома и бромид-иона. Присутствия молекулярного брома и бромид-иона в поглощающем растворе, в ходе подтверждающих экспериментов, обнаружено не было, бром полностью окислялся до бромат-иона.
Из приведенных примеров видно, что по предлагаемому способу возможно получение бромата калия с выходом до 99%.
Для реализации заявляемого способа может быть использовано стандартное оборудование, применяемое в химической технологии.
Заявляемый способ является экологически безопасным, т. к. получаемый продукт не содержит органических растворителей, а в результате проведения процесса не образуется токсичных или трудно утилизируемых отходов или побочных продуктов. Тепло, выделяемое при сгорании топлива, может быть использовано для нагрева теплоносителей.
Заявляемый способ может быть использован для получения бромата калия как в лабораторной практике, так и в промышленности и пригоден и для периодических, и для непрерывных технологических методов.
Claims (1)
- Способ получения бромата калия из брома, включающий окисление брома в окислительном пламени горелки в присутствии платиновой спирали, отличающийся тем, что в горелку подаётся насыщенный раствор брома в пропан-бутановой смеси, окислителем является кислород или воздух при десятикратном избытке кислорода по отношению к горючему, продукты сгорания улавливаются раствором гидроксида или карбоната калия.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2780561C1 true RU2780561C1 (ru) | 2022-09-27 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU101573A1 (ru) * | 1953-07-01 | 1954-11-30 | Е.А. Дианов | Способ получени бромноватокислого кали |
| CN1354125A (zh) * | 2001-12-26 | 2002-06-19 | 周群领 | 用溴素和碱生产溴化钠、溴酸钠、溴化钾和溴酸钾 |
| CN101607698A (zh) * | 2008-06-19 | 2009-12-23 | 天津市化学试剂研究所 | 基准试剂溴酸钾的制备方法 |
| RU2732691C1 (ru) * | 2019-12-06 | 2020-09-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова» | Способ получения иодата калия из иода |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU101573A1 (ru) * | 1953-07-01 | 1954-11-30 | Е.А. Дианов | Способ получени бромноватокислого кали |
| CN1354125A (zh) * | 2001-12-26 | 2002-06-19 | 周群领 | 用溴素和碱生产溴化钠、溴酸钠、溴化钾和溴酸钾 |
| CN101607698A (zh) * | 2008-06-19 | 2009-12-23 | 天津市化学试剂研究所 | 基准试剂溴酸钾的制备方法 |
| RU2732691C1 (ru) * | 2019-12-06 | 2020-09-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова» | Способ получения иодата калия из иода |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8932529B2 (en) | Method and an apparatus for performing an energy efficient desulphurization and decarbonisation of a flue gas | |
| EA016697B1 (ru) | Функциональная жидкость и способ получения функциональной жидкости | |
| JPS625008A (ja) | 有毒な有機ハロゲン化物質の分解方法 | |
| CN110479734B (zh) | 一种利用碱性熔体无害化处理工业废盐的方法及其装置 | |
| RU2430877C1 (ru) | Способ получения гептафторида йода | |
| RU2780561C1 (ru) | Способ получения бромата калия из брома | |
| CN100526237C (zh) | 酮连氮法水合肼废水的处理方法 | |
| RU2320534C1 (ru) | Способ получения хлора | |
| US3995016A (en) | Process for thermochemical cleavage of water into hydrogen and oxygen | |
| RU2443622C1 (ru) | Способ получения фосфорной кислоты | |
| RU2253607C1 (ru) | Способ получения хлора из газообразного хлористого водорода | |
| CN1261716C (zh) | 含氰废盐渣的处理方法 | |
| RU2732691C1 (ru) | Способ получения иодата калия из иода | |
| US10145015B2 (en) | Hydrogen generating system and method using geothermal energy | |
| CN104843744A (zh) | 一种利用二甲基亚砜废渣制备肥料级硝酸钾的方法 | |
| RU2007115051A (ru) | Удаление диоксида углерода из потоков отходов путем совместного получения карбонатных и/или биокарбонатных минералов | |
| RU2779983C1 (ru) | Способ получения солей 4h-селенопирилия | |
| CN104129835B (zh) | 一种熔盐电化学处理氯代芳香烃的方法 | |
| CA2373402A1 (en) | Method of production of magnesium and chlorine from magnesium chloride solutions containing ammonium chloride | |
| CN211619947U (zh) | 含磷废水的处理设备 | |
| US2362066A (en) | Process for treatment of nitrotoluol waste liquors | |
| RU2625123C1 (ru) | Электрохимический способ получения фосфорной кислоты | |
| CN207126351U (zh) | 一种含乌洛托品用甲醛气快速净化设备 | |
| US1570253A (en) | Process for the manufacture of sodium thiosulphate | |
| RU2540582C1 (ru) | Способ переработки токсичных отходов, образующихся при уничтожении фосфорорганического отравляющего вещества типа vx |