Способ регенерации растворов бромисто-бромного железа

Способ регенерации растворов бромисто-бромного железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Предложен способ реген ерации растворов бромисто-бромного железа для абсорбции брома. Раствор регенерируют электрохимически в бездиафрагменном электролизере S поле гальванической парь сталь-графит при поДд ержанйирН раствора 2-4.4 табл..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4852623/26 (22) 20.07,90 (46) 30.01.93, Бюл. М 4 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) В.А,Козлов, И.В.Семенова и Е.В.10ртаева (56) Авторское свидетельство СССР

М 681675, кл. С 25 В 1/24, 1975.

Изобретение относится к химической технологии, к способу получения брома и его соединений.

Известе н способ (1) и ол учен ия брома из бромсодержащих рассолов путем воздушной десорбции брома и абсорбции вйделившихся паров брома раствором бромисто-бромного железа с последующей регенерацией абсорбента. Регенерацию абсорбента проводят электрохимическим путем. Основные показатели процесса:

1. Состав регенерируемого раствора:

ГеВгз 370 г/л

FeBr2 132 г/л FeCb 58,6 г/л

НВг 16,36 г/л

Плотность 1,514 г/см

2, Условия проведения регенерации; катодная плотность тока 1000 А/кв.м анодная плотность тока 2000 А/кв.м потенциал катода

0,0-0,7 В (н.в.э.) анодный потенциал,, Я3,, 1791472 Al

2 (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ РАСТВОРОВ

БРОМИСТО-БРОМНОГО )КЕЛЕЗА (57) Предложен способ регенерации растворов бромисто-бромного железа для абсорбции брома. Раствор регенерируют электрохимически в бездиафрагменном электролизере в поле гальванйческой пары сталь-графит при поддержанййрН раствора

2-4. 4 табл.

1,2-1,25 В (н. в,э.) температура в анодной камере 106оС

: температура в катодной камере 52 С.

Злектролиз ведут в протоке. В этих условиях на аноде происходит выделение брома, а на катоде — восстановление ионов Fe в

+3

Ге . Состав абсорбента после регенерации:

+2

РеВгз 63,5 г/л

Ре В г2 354 г/л

FeClg 53,4 г/л

НВг 15 73 г/л

Плотность 1,442 г/см

Недостатком этого способа является необходимость затраты электроэнергии на злектролиз и тепла на подогрев абсорбента, сложность технологическогб оформления для поддержания в одном электролизере большого перепада температур, выделение на аноде брома.

Степень регенерации по известному способу равна 0,828.

Целью настоящего изобретения является упрощение процесса, повышение степе1791472 ни регенерации и исключение, выделений токсичных продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что регенерируемый раствор с рН=2-4 пропускают между растворяющимся стальным и 5. графитовым электродами, соединенными между собой пассивной внешней электри.ческойй цеп ью. Н а железосодержа щем электроде протекает реакция электрохимического растворения железа: 10

Fe -2e=Fe+ E=0,44 В . а на графитовом электроде — восстановление трехвалентного железа до двухвалентного:

Fe + е.=Ее 2 E=0,771 В 15 При выбранном сочетании электродов и рН раствора реакции образования шлама:

Fe+20H -2e=Fe(OHI2 Ео-0,877 В

Fe(OI+IQH -е=й(ОН)3 Eo=456 В сильно подавлены.. .. 20

Примеры выполнения изобретеййя. В примерах 1-11 использовали технологический раствор, содержащий -:

Реобщ=110 г/л Fe /всеобщ=0,55

Br =408 г/л pH=3 .:,: 25

Использовали термостатированную ячейку объемом 150 мл и стальной электрод.

В эту же ячейку помещали графитовый элек . трод. Температура" поддерживалась равной

25ОС. Железосодержащий и графитовый 30 электроды накоротко соединяли между собой. В ходе регенерации периодически отбирали пробы раствора на анализ.

Результаты опытов предс авлены в табл.1.

После проведения регенерацйи элект- 35 рохимическим способом состояние поверхности железосодержащего электрода практически не изменилось, его можно было использовать в последующих опытах. В растворе также не было замечено образова- 40 . ния шлама и брома. Степень регенерации достигла 0,985, т,е. в 1,2 раз больше по сравнению с прототйпом.

Следующая-серия опытов была проведена при 60 С. В примерах 12-19 использо- 45 ван раствор и методика проведения опытов, как указано при описании примеров 1-11, Результаты опытов представлены в табл.2.

Данйые табл.2 показывают, что при увеличении температуры от 25 до 60 С скоро- 50 сть электрохимической регенерации возрастает примерно в 3 раза. Стальной электрод после окончания электрохимической регенерации сохранил свою активность и применялся в последующих опытах.

Опыты 20-21 проведены в технологическом растворе бромистобромного железа, состав которого того же, что и в примерах

1-11. В каждом отдельном случае опыт проводили до достижения конечной степени регенерации равной 0,95-0,985 по,той же методике, что и в примерах 1-11. Результаты опытов приведены в табл.3.

Таким образом, как показывают данные " табл.З, для достижения конечной степени регенерации по электрохимическому способу расход стального электрода лишь незначительно превйшает стехиометрический, что свидетельствует о подавлении процесса шламообразования. Выделение брома не отмечалось.

В примерах 22-26 привожу влияние рН раствора на процесс регенерации. Применяли раствор как в примерах 1-11, рН раствора корректировали количеством вводймой HBr, Как показйвают дан н ые табл.4, в интервале рН 1-4 концентрация ионов водорода не оказывает заметного влияния на процесс электрохимической регенерации. Учитывая, что с уменьшением рН возрастает коррозия апйаратуры, в качестве оптимального при- . нимаем интервал рН 2-4.

Технико-зкономическая эффективность предлагаемого способа вытекает из следующего: регенерация бромисто-бромного железа электрохимическим путем с использовайием пары сталь-графит упрощает процесс, повышает степень регенерации в 1,2 раза, исключает выделение. токсичных продуктов.

Формула изобретения

Способ регенерации растворов бромисто-бромного железа для абсорбции брома, включающий электрохимическую обработку, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса повышения степени регенерации и исключения выделения токсичных продуктов, электрохимическую обработку ведут в бездиафрагменном электролизере в поле гальванической пары сталь- графит при поддержании рН раствора 2-4.

1791472

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Составитель И. Семенова

Техред М.Моргентал Корректор М, Ткач

Редактор Т. Иванова

Заказ 135 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент",.г. Ужгород, ул.Гагарина. 101