用氯气直接氧化HBr回收溴的新工艺研究.pdfVIP

第 24 卷 第 2 期 南 　京 　理 　工 　大 　学 　学 　报 Vol . 24 No . 2 2000 年 4 月 Journal of Nanj ing University of Science and Technology Ap r . 2000 用氯气直接氧化 HBr 回收溴的新工艺研究 ① 王遵尧 　翟志才 　肖鹤鸣 (盐城工学院化工系 ,盐城 224003) ( ①南京理工大学化工学院 ,南京 2 10094) 摘要 　用氯气直接氧化 HBr 气体生成溴和 HCl , 将溴和 HCl 混合气体冷却到 273 K 左右时 ,有 80 %的溴冷凝成液体溴 ,再将含有部分溴的 HCl 通入 CCl4 ,使 溴溶于 CCl4 ,达到溴和氯化氢分离 ;在溴的 CCl4 溶液中加入碱溶液使其中的溴歧 化后与 CCl4 分离 , 再用硫酸中和制得纯溴 。氯气加入量为理论量 的 100 % ～ 120 %时 ,溴的回收率大于 96 % ,溴中氯气含量 30 % 。适用于从生产有机溴 化物的副产物 HBr 气体中直接回收溴 。 关键词 　溴 ,氯 ,氧化 ,冷凝 ,吸收 ;溴化氢 , 四氯化碳 分类号 　TQ 124 . 5 + 1 ( ) 芳香族有机溴化物在制药 、农药 、染料等各方面有广泛的用途 ,在用溴化 取代 反应制 备芳香族有机溴化物时 ,产生副产品 HBr ,使溴的利用率仅为 50 % , 由于氢溴酸的需求量 有限 ,造成积压 ,增加了生产成本而亏损 ,引起普遍关注 。目前提溴的方法中主要有 : ( 1) 传 统的空气吹出吸收法或蒸汽蒸馏法 ; (2) 在水为介质的反应体系中直接加入氧化剂将 Br - 氧化为溴[ 1 ] ; (3) 在催化剂存在下用空气或氧气氧化溴化氢[2 ] ,此方法对设备要求高 ,专用 催化剂昂贵 。笔者曾提出以氯气氧化 Br - 生成 Br2 , 用 CCl4 萃取溴与水分离[3 ] ,达到从含 Br - 溶液中回收溴 。本文提出一种用氯气直接与 HBr 气体反应回收其中的溴 ,得到液溴和 盐酸 2 种产品 ,有机溴化反应中生成的 HBr 无需用水吸收 ,直接用于本方法回收溴 。 1 　实验部分 11 　基本原理 HBr 和氯气发生以下氧化还原反应 :2 HBr (g) + Cl2 (g) = Br2 (g) + 2 HCl (g) ,根据反应物 和产物的标准生成自由能和标准生成焓计算得反应的自由能Δ G = - 83. 779 kJ , 自由焓 r m Δ ( Δ ) H = - 111. 867 kJ , 根据 自由能与平衡常数的关系 - r Gm = R Tln K , 可得上述反 r m