海水提溴
海水提溴
——海洋的开发与利用
王龙云0702030307 王彬0702030302
海洋元素—溴
元素名称:溴
元素符号:Br 颜色和状态:棕红色易挥有强烈刺激性臭味的液体
元素描述:
棕红色发烟液体。密度:3.119g/cm3熔点:-7.2℃沸点:58.76℃溴蒸气对粘膜 有刺激作用,易引起流泪咳嗽。化学性质同氯相似,但活泼性稍差,仅能和贵金 属(惰性金属)之外的金属化合。而氟和氯既能同所有的金属作用,也能和其他 非金属单质直接反应。溴的反应性能则较弱,但这并不影响溴对人体的腐蚀能力, 皮肤与液溴的接触能引起严重的伤害。另外,溴可以腐蚀橡胶制品,因此在进行 有关溴的实验时要避免使用胶塞和胶管。
溴的用途
溴化银被用作相机中的感光剂 有机合成的重要组成部分 用于灭火剂中 药用成分,如镇静剂,红药水,青霉 素等 农用杀虫剂
为什么要从海水中提溴
溴在地壳中含量只有0.001 100
%,而且没有集中形成矿 80
60
层,无法开采;而海洋中 40
海洋 99% 陆地 1%
溴的浓度虽然仅有0.0067 20
海水提溴的其他方法
• 水蒸气蒸馏法的特点是工艺成熟!过程简单!效率高! 成本低 但要求以溴含量 3g/ml以上卤水为原料
• 树脂交换法提溴是以离子交换树脂为载体 将溴从 含量较低的原料液中得到富集的技术 主要包括原 料液的酸化氧化、树脂吸附、淋洗再生及水蒸汽 蒸馏等 ,树脂法提溴工艺中原料水的溴浓度适用 范围广具有投资小!易操作!流程短的优点
• 溶剂萃取法具有与树脂法近似的优点 ,选择一种 优良!价廉!毒性较小的萃取剂是技术上的关键
我国提溴业现状
我国目前溴素的生产方法主要是水蒸气蒸馏法和空 气吹出法。水蒸气蒸馏法占全国溴素生产能力的 10%左右,其余90%为空气吹出法。改革开放以来/ 我国溴深加工产品应用领域和生产技术水平正在迅 速扩大和提高,但品种和质量及深加工转化率距与 世界接轨还相距甚远,目前,我国深加工产品转化 率只有10﹪:左右,做为产溴大户的山东省1996年 溴产量80%作为原料销售,二次转化率不足20%全 国溴系列产品有200多种,主要用于医药、染料、 灭火、阻燃、农药、制冷等领域。
元素来源:
盐卤和海水是提取溴的主要来源。地球上99%以上的溴都蕴藏在汪洋大海中,故 溴还有“海洋元素”的美称。据计算,海水中的溴含量约65毫克/厘3,整个大洋 水体的溴储量可达1×1014吨。从制盐工业的废盐汁直接电解可得。 元素用途:
主要用于制溴化物、氢溴
1824年,法国一所药学专科学校的22岁青年 学生巴拉尔,在研究他家乡蒙培利埃,盐湖 水提取结晶盐后的母液时,希望找到这些废 弃母液的用途,进行了许多实验。当通入氯 气时,母液变成红棕色。最初,巴拉尔认为 这是一种氯的碘化物。但他尝试了种种办法 也没法将这种物质分解,所以他断定这是和 氯以及碘相似的新元素。巴拉尔把它命名为 muride,来自拉丁文muria(盐水)。1826 年8月14日法国科学院组成委员会审查巴拉 尔的报告,肯定了他的实验结果,把muride 改称bromine,来自希腊文brōmos(恶臭)
结语
随着国民经济的发展和溴系列产品的不断开拓,溴素 的重要性越来越突出。根据目前我国经济发展和市场 需求的实际情况,工业溴素应保持适度发展势头,力 求自行消化,努力增加出口!要采取引进国外先进技术 与自我开发相结合的方针,借鉴和学习国外大公司的 发展模式和经验,改进生产技术,提高自动控制程度。 注重溴素深加工转化率和品种的增加,大力发展具有 高附加值的溴系列产品,力争使我国的溴素及溴系列 生产尽快赶上世界先进水平。“十五”末研制和开发 的产品能达到60种左右,并为21世纪的再开发做好技 术储备!
海水提溴的主要方法
• 连续双过程真空提溴法 • 半透膜法 • 空气吹出法 • 水蒸气蒸馏法 • 树脂交换法 • 溶剂萃取法
连续双过程真空法原理
• 原理:用硫酸将海水酸化,通入氯气氧化,使溴 呈气体状态,然后从容器底部通入空气或水蒸气, 将溴吹出来,利用了溴的易挥发的特点,用SO2 水溶液或Na2CO3溶液吸收
%,但它的储量却占地球 0
含量
上溴的总储量的99%,这 样,人们所需求的溴就只 海洋 0.0067%
能取自海洋了,这也是溴 陆地 0.001% 被称为“海洋元素”的原
因所在。
溴在海洋和陆地中含量的比较
海水提溴简介
海水提溴是从海水中提取元素溴的技术。 溴及其衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻 井液等的重要原料,需求量很大。国外从 1934年开始海水提溴试验和开发,目前日本、 法国、阿根廷和加拿大等国家和地区已建 有海水提溴工厂,年产量基本保持在36万吨 的水平。中国从1966年开始海水提溴,至今 仍处于小型试生产的规模。
提溴新技术展望
随着我国经济的发展溴系列产品在制冷、石油钻 井、医药、农药、阻燃、杀菌、印染等领域将有 较大需求。据预测溴系医药中间体二溴醛、三溴 苯胺、氢溴酸、染料工业用溴氨酸、分散兰、分 散灰、一溴代苯绕蒽酮、二溴代苯蒽酮、溴阻燃 剂四溴双酚、十溴联苯醚、含溴农药二溴磷、溴 苯腈、溴氰菊酯、制冷剂溴化锂、钻井完井液溴 化钙、溴化锌及用于兽药的溴酚磷、杀菌剂双氯 酚等都具有较好的发展前景。
原料卤水通入主反应塔上部;氯气和水蒸汽进入主 反应塔中部和下部,以逆流方式先氯化,后经蒸汽 吹出;塔顶部蒸馏出含溴、氯和水蒸汽的混合气体; 塔底部排出废卤水。预先除去其中的天然气、石油、 硫化氢等杂质的原料卤水经管道12进入精馏层2和 反应层5之间,分布在反应层5的截面上。氯气经管 道13进入均匀分布在吹出层9和反应层5之间,与经 反应层滴落的原料卤水逆流反应,将卤水中的溴离 子氧化为溴素。含溴素的卤水通过填料层滴落在吹 出层由经14进入吹出层的蒸汽吹出,含有溴、氯和 水蒸汽的混合气体经冷凝、分离、纯化后制得精溴。
• 方程式:1.3CO32- +3Br2=5Br- +BrO3- +3CO2↑
2.BrO3- +5Br- +6H+ =3Br2+3H2O
连续双过程真空制溴法流程
原料卤水
氯气 蒸汽
主反 应塔
溴、 氯 气、 水混 合气 体
冷凝 器
废卤水—排出
粗 溴
分离器
纯化器 精溴
工艺流程
连续双过程真空法的详细过程