海水提溴流程(批注版)

方老师 化学逻辑 2022-10-18 19:15
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一、海水提溴

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1溴单质的氧化性介于氯和碘之间,因此海水提溴可以选取氯气作氧化剂。大体分为三个步骤:浓缩氧化提取

1浓缩富集):蒸发浓缩,制取海盐所得苦卤中,溴离子浓度可达6g/L目的:由于海水中溴的浓度太低,如果不通过蒸发浓缩会造成后续步骤中原料消耗巨大

2)酸化:由于海水呈碱性,不进行酸化直接加氯气会造成氯气消耗量增加

2氧化:通入氯气,使溴离子氧化成单质。Cl2+2Br→2Cl+Br2

3提取粗溴:向苦卤中吹入热空气,使溴挥发,冷凝后即得粗溴。粗溴中还是含有较多的水分和少量杂质)

4粗溴提纯:Br2→Br→Br2将吹出的溴蒸气通入盛有SO2溶液的吸收塔Br2+SO2+2H2O→2HBr +H2SO4目的:捕捉溴蒸气并使溴达到富集的目的);再次用Cl2氧化,吹入热空气或水蒸气,使溴逸出,即可得高纯液溴。系列步骤的核心作用:由于溴单质和水无法用某种分离方法彻底分离,只能逐步减少含水量)

 

疑问:为什么海水提溴为什么用二氧化硫,能否像提碘那样使用四氯化碳?

(一)是因为空气以气泡形式穿过液态的四氯化碳时,气泡运动速度较快,所以四氯化碳与气泡常常无法充分接触,这当然就导致有些溴蒸汽无法与四氯化碳充分接触,不能被完全萃取。


(二)是因为用于吹出溴蒸汽的空气是热的,大量热空气通入四氯化碳,会带走大量的四氯化碳蒸汽,这种持续损失在工业上是不可承受的。


(三)还是因为用于吹出溴蒸汽的空气是热的,大量热空气通入含溴水层,会导致大量的水蒸气随之蒸发,若要直接冷凝溴蒸汽以获取单质溴,这些水蒸气也随之冷凝,就成为很讨厌的杂质。

我们当然可以试着把含有溴蒸汽的这些热空气充分冷却,但是这就需要庞大的散热器或冷凝器,缓慢的气体流动和高耗能的制冷设备。而且液溴可能会在其中蓄积、腐蚀器件和泄露。这在工业上也是不可接受的。


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