[实用新型]一种卤水膜法提溴的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种提溴装置，尤其是涉及一种卤水膜法提溴的装置。

背景技术

溴素是一种重要的基础化工原料，广泛的应用于医疗、感光材料，精细化工等行业，但是，现有技术中，溴素的年产量仅为70～80万吨。目前全球溴含量在5～15g/L的高品位卤水正在逐年减少，因此各国都在研究如何从低品位卤水中提取溴，同时，还需要解决降低生产成本等问题。

现有的提溴方法主要有：空气吹出法、溶剂萃取法、水蒸气蒸馏法等。空气吹出法是提溴方法中最普遍的一种，其可从低浓度含溴卤水（2～4g/L）中提溴，其原理是溴离子被氯气氧化为游离溴，根据亨利定律，被空气从卤水中吹出，再用吸收液吸收，然后再用氯气氧化等方法使溴游离出来，最后用汽提等方法分离得到游离溴素；但这种方法需要庞大的设备，且具有投资大、耗能高等缺点。溶剂萃取法的原理是根据溴在有机溶剂中的溶解度比在水中的溶解度大，将氧化后的卤水与有机溶剂混合，溴素进入有机溶剂与水分离而富集；该法具有设备小、投资少、操作简单灵活的特点，但是由于其性能优异、毒性小的萃取剂并不易找到，且对低浓度卤水的萃取率低的等原因，该方法并未在生产中广泛应用。水蒸气蒸馏法的工艺原理是将酸化卤水预热后通入填料塔，卤水被逆流而来的氯气氧化，溴离子被氧化为游离溴，利用溴与水的挥发度不同，在一定压力和温度的水蒸气作用下，将游离溴由液相带出，送至冷凝器，溴蒸汽冷凝为溴素。该方法路线简单，但蒸汽消耗量较大，提取吨产品溴蒸汽消耗量随卤水溴含量的升高而降低，因此对卤水中溴含量的浓度要求不低于5～24g/L。

现有的提溴方法中，常规空气吹出法和水蒸气蒸馏法的缺点主要在于对卤水中溴含量的要求比较苛刻，且各方法都具有能耗偏大这一缺陷；而溶剂萃取法对萃取剂的要求太高，不适用于工业生产。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种设备要求低、占地面积小、处理过程稳定、安全、运行成本低的卤水膜法提溴的装置。

一种卤水膜法提溴的装置，所述装置包括顺次相连的第一管道混合器、第二管道混合器、中空纤维膜接触器、循环罐、第三管道混合器和中空纤维膜蒸发器；所述第二管道混合器与第一喷射泵相连通，第三管道混合器与第二喷射泵相连通；所述中空纤维膜接触器底端设有卤水进口，中空纤维膜接触器顶端设有卤水出口，所述中空纤维膜接触器上部一侧设有吸收液进口，中空纤维膜接触器下部一侧设有吸收液出口，所述中空纤维膜接触器的数量为一个以上，中空纤维膜接触器之间形成相互串联，相邻中空纤维膜接触器的卤水出口与卤水进口之间通过第四管道混合器相连通，每个第四管道混合器分别与相应的第三喷射泵相连通；所述吸收液进口通过循环泵与循环罐相连通，吸收液出口与循环罐相连通，所述循环罐与第三管道混合器之间通过耐腐泵相连通；

所述中空纤维膜蒸发器为双段式结构，包括位于上方的第一段体和位于下方的第二段体，所述第一段体与第二段体之间设有换热器，所述第一段体与第一管道混合器相连通，第二段体与第三管道混合器相连通，所述第二段体还与一真空泵相连通。

作为优选，所述中空纤维膜接触器的数量为三个，中空纤维膜接触器之间串联连接。

作为优选，所述中空纤维膜接触器的膜丝外径为0.3mm，内径为0.2mm，厚度为0.05 mm，孔径为10nm。

作为优选，所述膜丝在中空纤维膜接触器内呈列管排布。使流道均匀性好。

作为优选，所述中空纤维膜蒸发器包括蒸发器本体和位于蒸发器本体内的中心管，所述蒸发器本体为双段式结构，包括位于上方的第一段体和位于下方的第二段体，第一段体下部设有第一出液口，第二段体上部设有第二出液口，第二段体底部设有第三出液口，除中心管外，第一段体与第二段体之间内部密封；

所述的中心管自上而下包括上进料部分、渗透部分、换热部分和下进料部分，所述的上进料部分和渗透部分位于第一段体内，换热部分和下进料部分位于第二段体内，上进料部分顶部和下进料部分底部各设有第一进液口和第二进液口，上进料部分与渗透部分内部不连通，换热部分与下进料部分内部不连通，上进料部分和下进料部分管壁分别开有分散孔，上进料部和渗透部分包覆有微孔中空纤维膜，下进料部分和换热部分包覆有无孔中空纤维膜，所述的微孔中空纤维膜与无孔中空纤维膜膜管内侧互通，膜管外侧不互通，第三出液口与无孔中空纤维膜膜管内侧连通；所述的第二出液口与第一进液口之间设有换热器。

作为优选，所述换热器为板框换热器。

作为优选，所述微孔中空纤维膜的膜丝外径为0.3mm，内径为0.2mm，厚度为0.05mm。