CN215713414U - 一种从含溴料液中提取溴素的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种从含溴料液中提取溴素的装置，电解槽的底部入口通过管道连通至含溴料液储罐，电解槽的顶部溢流口通过管道连通至蒸溴塔，电解槽的顶部气相出口通过管道连通有气体洗涤塔，蒸溴塔的底部出口通过管道连通至稀液储罐；蒸溴塔的顶部气相出口通过管道连通至溴素冷凝器，溴素冷凝器的底部液相出口通过管道连通至溴素储罐，溴素储罐通过管道连通至不凝气洗涤塔。整个过程不需要添加氯气进行氧化，杜绝了氯气的使用，摒弃了氯气储存以及使用过程中可能造成的安全隐患，同时，电解时不会产生酸性废水或酸性的高盐废水，减少了企业处理废水的压力，节约了成本，提高了经济效益，同时也大大缓解了对环境造成的危害。

Description

一种从含溴料液中提取溴素的装置

技术领域

本实用新型涉及溴素提取装置技术领域，具体涉及一种从含溴料液中提取溴素的装置。

背景技术

溴素是重要的化工原料，在阻燃剂、灭火剂、制冷剂、感光材料、医药、农药、油田等行业有广泛用途。目前从氢溴酸或溴化钠等含溴料液中提取溴素时普遍采用氯气氧化然后蒸馏提溴的工艺，该工艺生产需要消耗大量的氯气，同时也产生大量难以处理的酸性废水或酸性的高盐废水，给社会带来巨大的环境压力。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种从含溴料液中提取溴素的装置，杜绝了氯气的使用，更加安全，同时不会产生酸性废水或酸性的高盐废水，更加环保。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种从含溴料液中提取溴素的装置，包括电解槽，所述电解槽的底部入口通过管道连通至含溴料液储罐，所述电解槽的顶部溢流口通过管道连通至蒸溴塔，所述电解槽的顶部气相出口通过管道连通有气体洗涤塔，所述蒸溴塔的底部出口通过管道连通至稀液储罐；

所述蒸溴塔的顶部气相出口通过管道连通至溴素冷凝器，所述溴素冷凝器的底部液相出口通过管道连通至溴素储罐，所述溴素储罐通过管道连通至不凝气洗涤塔。

作为改进的技术方案，所述溴素冷凝器的底部液相出口连通有溴-水分离瓶，所述溴-水分离瓶的底部液相出口连通至所述溴素储罐，所述溴-水分离瓶的顶部液相出口连通至所述蒸溴塔，所述溴-水分离瓶的顶部气相出口通过管道连通至所述不凝气洗涤塔。

作为改进的技术方案，所述蒸溴塔与所述稀液储罐的连接管道、所述溴-水分离瓶与所述蒸溴塔的连接管道和所述电解槽与所述蒸溴塔的连接管道上均设有U型水封结构。

作为改进的技术方案，所述气体洗涤塔和所述不凝气洗涤塔的底部出口均连接至所述蒸溴塔。

作为改进的技术方案，所述电解槽内设有平行设置的阴极端板和阳极端板，所述阴极端板和所述阳极端板上部的接线端板分别与外接电源的负正极连接，所述阴极端板和所述阳极端板之间设有若干组的单元槽，所述单元槽包括阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板之间通过连接板连接在一起，所述阴极端板、所述单元槽和所述阳极端板采用阴阳交替设置的方式排列；

所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板和所述阴极板均设有互相配合的第一固定孔，所述阴极端板、所述阳极板、所述阴极板和所述阳极端板通过穿过所述第一固定孔的非金属螺栓连接在一起。

作为改进的技术方案，相邻的所述阴极端板与所述单元槽之间、相邻的两所述单元槽之间以及相邻的所述单元槽和所述所述阳极端板之间均设有若干绝缘隔片，所述绝缘隔片穿过所述第一固定孔且通过所述非金属螺栓固定。

作为改进的技术方案，所述单元槽的阳极板和阴极板之间设有绝缘隔板，所述绝缘隔板的形状与所述阳极板及所述阴极板的形状相适应，所述绝缘隔板设有若干与所述第一固定孔相适配的第二固定孔。

作为优选的技术方案，所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板和所述阴极板均设有上、中、下三排第一固定孔，所述绝缘隔板设有上、中、下三排第二固定孔。

作为优选的技术方案，所述连接板为凵字形的连接板，所述凵字形的两开口端分别连接所述阳极板和所述阴极板。

作为优选的技术方案，所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板、所述阴极板、所述接线端板和所述连接板均为钛板且表面均设有贵金属涂层。

作为优选的技术方案，所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板和所述阴极板均设有若干通孔。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种从含溴料液中提取溴素的装置，包括电解槽，所述电解槽的底部入口通过管道连通至含溴料液储罐，所述电解槽的顶部溢流口通过管道连通至蒸溴塔，所述电解槽的顶部气相出口通过管道连通有气体洗涤塔，所述蒸溴塔的底部出口通过管道连通至稀液储罐；所述蒸溴塔的顶部气相出口通过管道连通至溴素冷凝器，所述溴素冷凝器的底部液相出口通过管道连通至溴素储罐，所述溴素储罐通过管道连通至不凝气洗涤塔。通过以一定的流量将含溴料液泵入电解槽并在电解槽内电解，产生的气体被气体洗涤塔处理后排空或作为它用，而产生的溴素溶解在电解槽中的含溴料液中并从溢流口进入蒸溴塔进行蒸馏并最终冷凝得到溴素，整个过程不需要添加氯气进行氧化，杜绝了氯气的使用，摒弃了氯气储存以及使用过程中可能造成的安全隐患，同时，电解时不会产生酸性废水或酸性的高盐废水，减少了企业处理废水的压力，节约了成本，提高了经济效益，同时也大大缓解了对环境造成的危害。

所述溴素冷凝器的底部液相出口连通有溴-水分离瓶，所述溴-水分离瓶的底部液相出口连通至所述溴素储罐，所述溴-水分离瓶的顶部液相出口连通至所述蒸溴塔，所述溴-水分离瓶的顶部气相出口通过管道连通至所述不凝气洗涤塔。蒸溴塔蒸出的水蒸气和溴蒸汽经溴素冷凝器的冷凝后成为液态的水和溴素进入溴-水分离瓶并最终成为上层溴水加下层溴素的结构，下层的溴素直接进入溴素储罐，上层的溴水则进入蒸溴塔重新蒸馏，保证了溴素的纯度同时避免了资源的浪费。

所述蒸溴塔与所述稀液储罐的连接管道、所述溴-水分离瓶与所述蒸溴塔的连接管道和所述电解槽与所述蒸溴塔的连接管道上均设有U型水封结构。U型水封结构可以减少溴素及其溴蒸汽在管道中流动时的挥发，避免了产品的浪费，同时降低了溴素爆炸的安全隐患。

所述气体洗涤塔和所述不凝气洗涤塔的底部出口均连接至所述蒸溴塔。可以对挥发的溴素气体进行捕捉并重新投放至蒸溴塔中进行蒸馏，避免了资源的浪费以及对环境的污染。

所述电解槽内设有平行设置的阴极端板和阳极端板，所述阴极端板和所述阳极端板上部的接线端板分别与外接电源的负正极连接，所述阴极端板和所述阳极端板之间设有若干组的单元槽，所述单元槽包括阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板之间通过连接板连接在一起，所述阴极端板、所述单元槽和所述阳极端板采用阴阳交替设置的方式排列；所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板和所述阴极板均设有互相配合的第一固定孔，所述阴极端板、所述阳极板、所述阴极板和所述阳极端板通过穿过所述第一固定孔的非金属螺栓连接在一起。外接电源对阴极端板和阳极端板施加电压后，电流通过电解液在各单元槽间传导，单元槽的阳极板和阴极板之间通过连接板进行连接，即两电极板之间不存在接触电压降，节约了电能，低电压低电流运行，安全隐患小，单元槽集成组装，节省了电解槽的制作费用，降低了生产成本。

相邻的所述阴极端板与所述单元槽之间、相邻的两所述单元槽之间以及相邻的所述单元槽和所述所述阳极端板之间均设有若干绝缘隔片，所述绝缘隔片穿过所述第一固定孔且通过所述非金属螺栓固定。通过调整绝缘隔片的厚度可以调整相邻的所述阴极端板与所述单元槽之间、相邻的两所述单元槽之间以及相邻的所述单元槽和所述所述阳极端板之间的距离，以保证最佳的电解效率。

所述单元槽的阳极板和阴极板之间设有绝缘隔板，所述绝缘隔板的形状与所述阳极板及所述阴极板的形状相适应，所述绝缘隔板设有若干与所述第一固定孔相适配的第二固定孔。通过在相邻的电解单元之间设置绝缘隔板，杜绝了阳极产物游离到阴极上被还原的可能性，大大提高了电解效率，缩短了整个电解周期，提高了生产效率。

所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板和所述阴极板均设有上、中、下三排第一固定孔，所述绝缘隔板设有上、中、下三排第二固定孔。通过上中下设置的三排第一固定孔和第二固定孔，端板和单元槽以及绝缘隔板之间的固定更加的牢固，提高了设备的使用耐久性。

所述连接板为凵字形的连接板，所述凵字形的两开口端分别连接所述阳极板和所述阴极板。凵字形的连接板将阳极板和阴极板牢固的连接，彻底的解决了接触电压降的问题。

所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板、所述阴极板、所述接线端板和所述连接板均为钛板且表面均设有贵金属涂层。钛材质性能稳定，耐腐蚀性强，尤其适于酸性或碱性的电解液中使用，贵金属涂层的导电性好,涂层活性高,均匀性好,寿命长。

所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板和所述阴极板均设有若干通孔。电解产生的气体在上升过程中可以透过通孔将附着在端板及电极板上的电解产物冲落，防止电解产物在端板和电极板上堆积，造成端板和电极板的导电性变低，影响电解的效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1中电解槽内部的结构示意图；

图3是图2中阳极端板的结构示意图；

图4是图2中单元槽的正视图；

图5是图2中单元槽的左视图；

图6是图2中绝缘隔板的结构示意图；

图7是图2中溴-水分离瓶的结构示意图；

其中：1、电解槽；2、氢溴酸储罐；3、蒸溴塔；4、气体洗涤塔；5、稀液储罐；6、溴素冷凝器；7、溴素储罐；8、不凝气洗涤塔；9、溴-水分离瓶；10、U型水封结构；11、阴极端板；12、阳极端板；13、接线端板；14、单元槽；15、阳极板；16、阴极板；17、连接板；18、第一固定孔；19、非金属螺栓；20、绝缘隔片；21、绝缘隔板；22、第二固定孔；23、通孔；24、蒸汽；25、工艺水；26、冷水进水；27、冷水回水；28、底部液相出口；29、顶部液相出口；30、顶部气相出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1-7所示，一种从含溴料液中提取溴素的装置，以从氢溴酸中提取溴素为例，本实用新型的装置包括电解槽1，所述电解槽1的底部入口通过管道连通至氢溴酸储罐2，所述电解槽1的顶部溢流口通过管道连通至蒸溴塔3，蒸溴塔3的底部连通有蒸汽24，所述电解槽1的顶部气相出口通过管道连通有气体洗涤塔4，所述蒸溴塔3的底部出口通过管道连通至稀液储罐5；所述蒸溴塔3的顶部气相出口通过管道连通至溴素冷凝器6，溴素冷凝器6连通冷水进水26和冷水回水27，所述溴素冷凝器6的底部液相出口通过管道连通至溴素储罐7，所述溴素储罐7通过管道连通至不凝气洗涤塔8，气体洗涤塔4和不凝气洗涤塔8内部均设有填料颗粒，利用外部的工艺水25对溴素气体进行捕捉、溶解后重新排至蒸溴塔3进行蒸馏，避免了原料的浪费以及对环境可能造成的危害。通过以一定的流量将含溴料液泵入电解槽1并在电解槽1内电解，产生的气体被气体洗涤塔4处理后排空或作为它用，而产生的溴素溶解在电解槽1中的含溴料液中并从溢流口流出并进入蒸溴塔3的上部，经过喷淋装置后通过填料层并借助重力自上而下，并被蒸溴塔3底部由下而上的蒸汽进行加热，含溴料液中的溴素变成气态由塔顶进入溴素冷凝器6，蒸出溴素后的含溴料液变成稀液并排至稀液储罐5。整个过程不需要添加氯气进行氧化，杜绝了氯气的使用，摒弃了氯气储存以及使用过程中可能造成的安全隐患，同时，电解时不会产生酸性废水或酸性的高盐废水，减少了企业处理废水的压力，节约了成本，提高了经济效益，同时也大大缓解了对环境造成的危害。

所述溴素冷凝器6的底部液相出口连通有溴-水分离瓶9，所述溴-水分离瓶9的底部液相出口28连通至所述溴素储罐7，底部液相出口28通过上部的气压平衡管和下部的进液管实现溴素的自由流出，所述溴-水分离瓶9的顶部液相出口29连通至所述蒸溴塔3，所述溴-水分离瓶9的顶部气相出口30通过管道连通至所述不凝气洗涤塔8。蒸溴塔3蒸出的水蒸气和溴蒸汽24经溴素冷凝器6的冷凝后成为液态的水和溴素进入溴-水分离瓶9并最终成为上层溴水加下层溴素的结构，下层的溴素直接进入溴素储罐7，上层的溴水则进入蒸溴塔3重新蒸馏，保证了溴素的纯度同时避免了资源的浪费。

所述蒸溴塔3与所述稀液储罐5的连接管道、所述溴-水分离瓶9与所述蒸溴塔3的连接管道和所述电解槽1与所述蒸溴塔3的连接管道上均设有U型水封结构10。U行水封结构可以减少溴素及其溴蒸汽24在管道中流动时的挥发，避免了产品的浪费，同时降低了溴素爆炸的安全隐患。

所述电解槽1内设有平行设置的阴极端板11和阳极端板12，所述阴极端板11和所述阳极端板12上部的接线端板13分别与外接电源的负正极连接，所述阴极端板11和所述阳极端板12之间设有若干组的单元槽14，所述单元槽14包括阳极板15和阴极板16，阴极端板11和阳极端板12的形状结构相同，阳极板15和阴极板16的形状结构相同。所述阳极板15和所述阴极板16之间通过连接板17连接在一起，所述阴极端板11、所述单元槽14和所述阳极端板12采用阴阳交替设置的方式排列；所述阳极端板12、所述阴极端板11、所述阳极板15和所述阴极板16均设有互相配合的第一固定孔18，所述阴极端板11、所述阳极板15、所述阴极板16和所述阳极端板12通过穿过所述第一固定孔18的非金属螺栓19连接在一起。外接电源对阴极端板11和阳极端板12施加电压后，电流通过电解液在各单元槽14间传导，单元槽14的阳极板15和阴极板16之间通过连接板17进行连接，即两电极板之间不存在接触电压降，节约了电能，低电压低电流运行，安全隐患小，单元槽14集成组装，节省了电解槽1的制作费用，降低了生产成本。

相邻的所述阴极端板11与所述单元槽14之间、相邻的两所述单元槽14之间以及相邻的所述单元槽14和所述所述阳极端板12之间均设有若干绝缘隔片20，所述绝缘隔片20穿过所述第一固定孔18且通过所述非金属螺栓19固定。通过调整绝缘隔片20的厚度可以调整相邻的所述阴极端板11与所述单元槽14之间、相邻的两所述单元槽14之间以及相邻的所述单元槽14和所述所述阳极端板12之间的距离，以保证最佳的电解效率。

所述单元槽14的阳极板15和阴极板16之间设有绝缘隔板21，所述绝缘隔板21的形状与所述阳极板15及所述阴极板16的形状相适应，所述绝缘隔板21设有若干与所述第一固定孔18相适配的第二固定孔22。通过在相邻的电解单元之间设置绝缘隔板21，杜绝了阳极产物游离到阴极上被还原的可能性，大大提高了电解效率，缩短了整个电解周期，提高了生产效率。

所述阳极端板12、所述阴极端板11、所述阳极板15和所述阴极板16均设有上、中、下三排第一固定孔18，所述绝缘隔板21设有上、中、下三排第二固定孔22。通过上中下设置的三排第一固定孔18和第二固定孔22，端板和单元槽14以及绝缘隔板21之间的固定更加的牢固，提高了设备的使用耐久性。

所述连接板17为凵字形的连接板17，所述凵字形的两开口端分别连接所述阳极板15和所述阴极板16。凵字形的连接板17将阳极板15和阴极板16牢固的连接，彻底的解决了接触电压降的问题。

所述阳极端板12、所述阴极端板11、所述阳极板15、所述阴极板16、所述接线端板13和所述连接板17均为钛板且表面均设有贵金属涂层。钛材质性能稳定，耐腐蚀性强，尤其适于酸性或碱性的电解液中使用，贵金属涂层的导电性好,涂层活性高,均匀性好,寿命长。

所述阳极端板12、所述阴极端板11、所述阳极板15和所述阴极板16均设有若干通孔23。电解产生的气体在上升过程中可以透过通孔23将附着在端板及电极板上的电解产物冲落，防止电解产物在端板和电极板上堆积，造成端板和电极板的导电性变低，影响电解的效率。

应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：包括电解槽，所述电解槽的底部入口通过管道连通至含溴料液储罐，所述电解槽的顶部溢流口通过管道连通至蒸溴塔，所述电解槽的顶部气相出口通过管道连通有气体洗涤塔，所述蒸溴塔的底部出口通过管道连通至稀液储罐；

所述蒸溴塔的顶部气相出口通过管道连通至溴素冷凝器，所述溴素冷凝器的底部液相出口通过管道连通至溴素储罐，所述溴素储罐通过管道连通至不凝气洗涤塔。

2.如权利要求1所述的一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：所述溴素冷凝器的底部液相出口连通有溴-水分离瓶，所述溴-水分离瓶的底部液相出口连通至所述溴素储罐，所述溴-水分离瓶的顶部液相出口连通至所述蒸溴塔，所述溴-水分离瓶的顶部气相出口通过管道连通至所述不凝气洗涤塔。

3.如权利要求2所述的一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：所述蒸溴塔与所述稀液储罐的连接管道、所述溴-水分离瓶与所述蒸溴塔的连接管道和所述电解槽与所述蒸溴塔的连接管道上均设有U型水封结构。

4.如权利要求1所述的一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：所述气体洗涤塔和所述不凝气洗涤塔的底部出口均连接至所述蒸溴塔。

5.如权利要求1所述的一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：所述电解槽内设有平行设置的阴极端板和阳极端板，所述阴极端板和所述阳极端板上部的接线端板分别与外接电源的负正极连接，所述阴极端板和所述阳极端板之间设有若干组的单元槽，所述单元槽包括阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板之间通过连接板连接在一起，所述阴极端板、所述单元槽和所述阳极端板采用阴阳交替设置的方式排列；

所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板和所述阴极板均设有互相配合的第一固定孔，所述阴极端板、所述阳极板、所述阴极板和所述阳极端板通过穿过所述第一固定孔的非金属螺栓连接在一起。

6.如权利要求5所述的一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：

相邻的所述阴极端板与所述单元槽之间、相邻的两所述单元槽之间以及相邻的所述单元槽和所述阳极端板之间均设有若干绝缘隔片，所述绝缘隔片穿过所述第一固定孔且通过所述非金属螺栓固定。

7.如权利要求6所述的一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：所述单元槽的阳极板和阴极板之间设有绝缘隔板，所述绝缘隔板的形状与所述阳极板及所述阴极板的形状相适应，所述绝缘隔板设有若干与所述第一固定孔相适配的第二固定孔；

所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板和所述阴极板均设有上、中、下三排第一固定孔，所述绝缘隔板设有上、中、下三排第二固定孔。

8.如权利要求5所述的一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：所述连接板为凵字形的连接板，所述凵字形的两开口端分别连接所述阳极板和所述阴极板。

9.如权利要求5所述的一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板、所述阴极板、所述接线端板和所述连接板均为钛板且表面均设有贵金属涂层。

10.如权利要求5所述的一种从含溴料液中提取溴素的装置，其特征在于：所述阳极端板、所述阴极端板、所述阳极板和所述阴极板均设有若干通孔。

Images