副產氫溴酸的純化方法
2023-06-19 12:33:56 1
專利名稱：副產氫溴酸的純化方法
技術領域：
本發明屬於無機化工產品的提純技術領域。
隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高，阻燃問題愈來愈引起人們的重視，由此引起了阻燃劑產量的迅速提高，僅我省濰坊地區就有數十家阻燃劑生產廠。這些廠家在生產阻燃劑如十溴聯苯醚等的同時，副產出大量含高濃度氫溴酸(一般情況下HBr＞46％)的廢液，江蘇等地每年也有大量的這類氫溴酸產生。此外，在生產二溴醛等醫藥中間體時也副產大量的氫溴酸。這些氫溴酸中含有大量組分複雜的雜質，主要雜質為苯系有機物和鐵、溴素等之類的無機雜質，使其利用受到很大限制，價格極低，每噸僅有3000元左右。而這些氫溴酸難以用常規的除雜方法處理，例如若直接蒸餾，雜質將會與氫溴酸作為共沸物同時餾出，是一個亟待解決的問題。經文獻調查，與本發明相近或相似的技術尚無文獻報導。
本發明的目的在於提供一種將這類副產氫溴酸進行純化處理的工藝。
本發明採用二級逆流串級萃取工藝去除氫溴酸中的有機雜質和以大陰離子形式存在的無機雜質，直接得到無色透明的氫溴酸，萃取劑經再生後循環利用。本發明的萃取劑是磷酸三丁酯(TBP)、三辛基氧化膦(TOPO)、伯胺N1923或三辛胺(TOA)，萃取劑的再生劑是30-40％的氫氧化鈉溶液或20-30％的碳酸鈉溶液和15-25％的硫酸鈉溶液或20-25％的氯化鈉溶液，副產氫溴酸與萃取劑的體積比為5∶1-10∶1，再生時負載萃取劑與再生劑的體積比為1∶1-3∶1，操作溫度為10-40℃。
本發明的操作步驟如下1.取一定體積的萃取劑用46％的氫溴酸酸化，檢查下層水相PH值＜1。
2.取一定體積的副產氫溴酸，按體積比用萃取劑進行萃取，下層水相(酸液)淡紅色，分相後，水相再用新的萃取劑進行二級萃取，下層酸液無色透明，系純化的氫溴酸產品。分出上層萃取劑用以下步循環萃取。
3.另取一定體積的副產氫溴酸，先用上步循環中二級萃取用過的的萃取劑進行萃取，下層水相(酸液)呈淡紅色，分相後，水相再用新再生的萃取劑進行二級萃取，分出上層萃取劑用以下步循環萃取。下層酸液無色透明，系純化的氫溴酸產品。
上述得到的無色透明酸液，經分析若濃度低於46％，再進行蒸餾處理，收集120-124℃的餾份即可。
萃取劑的再生步驟為先用氫氧化鈉或碳酸鈉溶液中和，上層萃取劑還原為無色透明，再用硫酸鈉溶液或氯化鈉溶液洗滌至中性，使用前用46％的氫溴酸酸化，即為再生萃取劑。
經10次循環後，萃取劑損失小於2％，萃取能力無明顯變化。循環次數不限。
本發明具有以下特點(1)工藝簡單，可操作性強；(2)成本低廉，萃取劑可以再生。本發明工藝純化的氫溴酸系無色透明溶液，而現有蒸餾方法得到的氫溴酸為深紅色溶液。該技術推廣應用後可徹底解決阻燃劑生產廠家副產氫溴酸的出路問題，對提高溴素價值、充分利用溴素資源、發展溴系列阻燃劑工業具有重要的意義。
附圖
是本發明的工藝流程圖。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明實例一江蘇某廠生產十溴聯苯醚的副產氫溴酸，呈深棕紅色，含HBr47％。直接蒸餾除雜時，在整個蒸餾過程均有深棕紅色雜質餾出。採用本項發明除雜，步驟如下取該樣品500毫升，用50毫升磷酸三丁酯進行萃取，磷酸三丁酯預先用10毫升46％的氫溴酸酸化，下層水相(酸液)呈淡紅色，分相後，水相再用50毫升磷酸三丁酯進行二級萃取，分出上層萃取劑用以下步循環萃取。下層酸液無色透明，直接作為產品，各項指標如下HBr≥46％，SO4-≤0.005％，Cl-≤0.05％。
另取該樣品500毫升，先用50毫升上步循環中二級萃取的磷酸三丁酯進行萃取，下層水相(酸液)呈淡紅色，分相後，水相再用50毫升再生的磷酸三丁酯進行二級萃取，分出上層萃取劑用以下一循環萃取。下層酸液無色透明，各項指標與上部產品相同。
磷酸三丁酯的再生步驟為先用50毫升35％的氫氧化鈉中和，上層萃取劑還原為無色透明，再用50毫升20％的硫酸鈉溶液洗滌至中性，最後用10毫升46％的氫溴酸酸化，即為再生萃取劑。
經10次循環後，萃取劑損失2％，萃取能力無明顯變化。
實例二濰坊某廠生產二溴醛的副產氫溴酸，呈深棕紅色，含HBr35％。採用本發明萃取工藝除雜，步驟同實例一，所不同的是副產氫溴酸與萃取劑的體積比為8∶1。由於氫溴酸含量低，再進行蒸餾，收取120-124℃餾份，所得產品各項指標不低於實例一。
實例三濰坊某廠生產二溴醛的副產氫溴酸，呈深棕紅色，含HBr35％。採用萃取工藝除雜，萃取劑為伯胺N1923，再生劑為碳酸鈉溶液和氯化鈉溶液，其他步驟同實例二。
實例四江蘇某廠生產十溴聯苯醚的副產氫溴酸，呈深棕紅色，含HBr47％。採用本項發明除雜，萃取劑為三辛基氧化膦，再生劑為氫氧化鈉和硫酸鈉溶液。其他步驟同實例一。
權利要求
1.一種用於將阻燃劑、醫藥中間體如十溴聯苯醚、二溴醛等生產過程的副產氫溴酸進行純化處理的方法，其特徵在於，採用二級逆流串級萃取工藝去除氫溴酸中的雜質，萃取劑為磷酸三丁酯(TBP)、三辛基氧化膦(TOPO)、伯胺N1923或三辛胺(TOA)，副產氫溴酸與萃取劑的體積比為5∶1-10∶1，步驟如下a.萃取劑酸化；b.副產氫溴酸用酸化萃取劑萃取，分相後水相再用新萃取劑二級萃取，下層無色透明酸液為純化的氫溴酸產品；c.用b中二級萃取劑對副產氫溴酸萃取，分相後水相用再生萃取劑二級萃取，分出上層萃取劑用於下步循環，下層無色透明酸液為純化氫溴酸產品；d.重複上述循環。
2.報據權利要求1所述的純化方法，其特徵在於，所用萃取劑用46％氫溴酸酸化，下層水相pH＜1。
3.根據權利要求1所述的純化方法，其特徵在於，採用30-40％的氫氧化鈉溶液或20-30％的碳酸鈉溶液和15-25％的硫酸鈉溶液或20-25％的氯化鈉溶液為再生劑。
4.根據權利要求1或3所述的純化方法，其特徵在於，萃取劑再生時負載萃取劑與再生劑的體積比為1∶1-3∶1。
5.根據權利要求1所述的純化方法，其特徵在於，純化時的萃取操作溫度為10-40℃。
全文摘要
本發明屬於無機化工產品提純技術領域。本發明採用二級逆流串級萃取工藝去除氫溴酸中的雜質，可直接得到無色透明的氫溴酸，萃取劑是磷酸三丁酯(TBP)、三辛基氧化膦(TOPO)、伯胺N1923或三辛胺(TOA)，副產氫溴酸與萃取劑體積比為5∶1-10∶1，萃取劑可以再生後循環使用，本發明工藝簡單，可操作性強，成本低廉，適於大工業生產。
文檔編號B01D11/00GK1125630SQ9511210
公開日1996年7月3日 申請日期1995年8月28日 優先權日1995年8月28日
發明者楊永會, 樊悅慈, 孫思修 申請人:山東大學