聚四氟乙烯中空纖維氣態(tài)膜吸收過程從濃海水中提取溴素
發(fā)布時(shí)間:2021-04-18 05:42
溴是一種極其重要的基礎(chǔ)性化工原料。目前在我國(guó)主要用空氣吹出法和水蒸汽蒸餾法從濃海水中提取溴素,但兩者都存在耗能高和資源利用率低等問題。因而開發(fā)出一種具有能耗低、溴回收率高等優(yōu)點(diǎn)的提溴工藝,不僅可以大大降低溴素的生產(chǎn)成本,提高溴素的產(chǎn)量,而且對(duì)濃海水和鹵水資源的合理利用也具有重大意義。中空纖維氣態(tài)膜吸收設(shè)備可用于快速脫除和回收稀水溶液中的易揮發(fā)組分,具有比表面積大,傳質(zhì)效率高,設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,能耗低,環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。由于含溴料液的酸性和強(qiáng)氧化性特點(diǎn),所用氣態(tài)膜組件必須具有耐酸堿、耐氯、溴氧化腐蝕的能力。以往常用的聚丙烯(PP)膜耐氧化性差,聚偏氟乙烯(PVDF)膜不耐強(qiáng)堿環(huán)境及溴素和氯氣的氧化腐蝕。聚四氟乙烯(PTFE)膜具有優(yōu)異的疏水性、抗氧化性和耐酸堿腐蝕能力,是目前最為理想的提溴用膜材料。本文采用國(guó)產(chǎn)的PTFE中空纖維膜組件進(jìn)行氣態(tài)膜法提溴過程的研究,首先考察和對(duì)比了PP、PVDF和PTFE三種疏水中空纖維氣態(tài)膜組件在相同操作條件下從模擬濃海水中提溴的性能和耐溴氧化能力以證明PTFE膜組件的優(yōu)越性。隨后,以PTFE膜為研究對(duì)象,以加溴素的模擬濃海水為料液,NaOH溶液為吸收劑,...
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
水蒸氣蒸餾法生產(chǎn)溴素工藝流程圖
; 2.反應(yīng)段;3.精餾段;4.冷凝器;5.氣體吸收器;6.噴射泵;7.密封環(huán);89. 貯罐;10.吹出段;圖 1-2 雙段真空蒸餾提溴工藝流程Fig 1-2 Continuous two-stage vacuum process for Bromine extraction.離子交換樹脂吸附法子交換樹脂吸附法[24]提溴是 20 世紀(jì) 60 年代發(fā)展起來的一項(xiàng)具有單緊湊、不受季節(jié)影響、對(duì)原料鹵水含溴量要求低等優(yōu)點(diǎn)的提溴技:首先將鹵水中的溴離子酸化氧化以使溴游離,然后以樹脂為載體強(qiáng)堿性季胺型陰離子交換基團(tuán)將游離溴以多溴化物陰離子的形式利用亞硫酸或亞硫酸鈉溶液將溴還原,用鹽酸洗脫使樹脂再生,最通入氯氣氧化,再用水蒸汽蒸餾即可得到溴成品。也可以直接將蒸脂直接將游離溴蒸出。自 20 世紀(jì) 60 年代末以來,我國(guó)學(xué)者在離子
提溴的最佳條件和遷移機(jī)理等方面進(jìn)行了探討。在最佳操作條件可以達(dá)到 95 %。乳狀液膜提溴技術(shù)將萃取、洗滌和再生一步完成流程簡(jiǎn)單、傳質(zhì)效率極高、選擇性好、能耗低、適用于分離低濃點(diǎn)。但是,乳化液膜提溴技術(shù)目前仍停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段,其的性質(zhì)不夠穩(wěn)定。制乳和破乳等技術(shù)還不夠完善。表面活性劑用量間等操作條件隨鹵水成分的不同變化較大等都制約了該項(xiàng)技術(shù)。氣膜吸收法克服空氣吹出法設(shè)備龐大、溴回收率低,易發(fā)生液泛、泡沫夾帶等[29]將膜鼓氣與膜吸收耦合,提出了鼓氣膜吸收法提溴過程。實(shí)3:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹵水溴資源開發(fā)利用進(jìn)展[J]. 余疆江,鄭綿平,伍倩,乜貞,卜令忠. 現(xiàn)代化工. 2013(04)
[2]同質(zhì)編織管增強(qiáng)型聚丙烯腈中空纖維膜研究[J]. 王瑞,肖長(zhǎng)發(fā),劉美甜,張旭良. 高分子學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]膜鼓氣/吸收法提溴連續(xù)吸收過程[J]. 高啟君,吳丹,武春瑞,陳華艷,賈悅,王暄,呂曉龍. 化工學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]溴素生產(chǎn)工藝綜述[J]. 王法. 天津科技. 2012(02)
[5]海水和鹵水中溴離子測(cè)定方法的改進(jìn)[J]. 姚穎,蔡榮華,高書寶,王國(guó)強(qiáng),張慧峰,張雨山. 鹽業(yè)與化工. 2012(02)
[6]強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂在濃海水提溴中的應(yīng)用[J]. 王瀅秀,畢彩豐,趙宇,左健,孫建強(qiáng). 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[7]鼓泡夾帶法測(cè)定溴-(濃)海水體系的氣液平衡[J]. 蔡榮華,劉偉,張慧峰,姚穎,王穎,張雨山. 鹽業(yè)與化工. 2011(02)
[8]提溴技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 張慧峰,王國(guó)強(qiáng),蔡榮華,劉偉,姚穎,高書寶,張雨山. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(05)
[9]中國(guó)工業(yè)溴現(xiàn)狀及前景展望[J]. 陳向鋒,曹春燕. 化工科技市場(chǎng). 2010(07)
[10]鹵水提溴工藝中超重力空氣吹出技術(shù)研究[J]. 劉有智,張琳娜,李裕,焦緯洲,宋相丹,韓江則. 現(xiàn)代化工. 2009(08)
碩士論文
[1]水溶液中溴離子的測(cè)定方法研究[D]. 陳向楠.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[2]稀硝酸作吸收劑的氣態(tài)膜法脫除、回收廢水中氨氮的研究[D]. 郝興閣.天津大學(xué) 2013
[3]聚丙烯膜改性及膜污染的研究[D]. 郝竟妍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[4]膜吸收法處理高濃度甲醛廢氣資源化技術(shù)研究[D]. 萬新水.江南大學(xué) 2011
[5]三種殼聚糖對(duì)海水溴離子的吸附性能研究[D]. 侯杰.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
[6]D201大孔強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂從濃海水中提溴的研究[D]. 謝海英.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[7]油田水中溴、碘離子分析方法的改進(jìn)和研究[D]. 陳玉鋒.中國(guó)科學(xué)院研究生院(青海鹽湖研究所) 2007
本文編號(hào):3144919
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
水蒸氣蒸餾法生產(chǎn)溴素工藝流程圖
; 2.反應(yīng)段;3.精餾段;4.冷凝器;5.氣體吸收器;6.噴射泵;7.密封環(huán);89. 貯罐;10.吹出段;圖 1-2 雙段真空蒸餾提溴工藝流程Fig 1-2 Continuous two-stage vacuum process for Bromine extraction.離子交換樹脂吸附法子交換樹脂吸附法[24]提溴是 20 世紀(jì) 60 年代發(fā)展起來的一項(xiàng)具有單緊湊、不受季節(jié)影響、對(duì)原料鹵水含溴量要求低等優(yōu)點(diǎn)的提溴技:首先將鹵水中的溴離子酸化氧化以使溴游離,然后以樹脂為載體強(qiáng)堿性季胺型陰離子交換基團(tuán)將游離溴以多溴化物陰離子的形式利用亞硫酸或亞硫酸鈉溶液將溴還原,用鹽酸洗脫使樹脂再生,最通入氯氣氧化,再用水蒸汽蒸餾即可得到溴成品。也可以直接將蒸脂直接將游離溴蒸出。自 20 世紀(jì) 60 年代末以來,我國(guó)學(xué)者在離子
提溴的最佳條件和遷移機(jī)理等方面進(jìn)行了探討。在最佳操作條件可以達(dá)到 95 %。乳狀液膜提溴技術(shù)將萃取、洗滌和再生一步完成流程簡(jiǎn)單、傳質(zhì)效率極高、選擇性好、能耗低、適用于分離低濃點(diǎn)。但是,乳化液膜提溴技術(shù)目前仍停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段,其的性質(zhì)不夠穩(wěn)定。制乳和破乳等技術(shù)還不夠完善。表面活性劑用量間等操作條件隨鹵水成分的不同變化較大等都制約了該項(xiàng)技術(shù)。氣膜吸收法克服空氣吹出法設(shè)備龐大、溴回收率低,易發(fā)生液泛、泡沫夾帶等[29]將膜鼓氣與膜吸收耦合,提出了鼓氣膜吸收法提溴過程。實(shí)3:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鹵水溴資源開發(fā)利用進(jìn)展[J]. 余疆江,鄭綿平,伍倩,乜貞,卜令忠. 現(xiàn)代化工. 2013(04)
[2]同質(zhì)編織管增強(qiáng)型聚丙烯腈中空纖維膜研究[J]. 王瑞,肖長(zhǎng)發(fā),劉美甜,張旭良. 高分子學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]膜鼓氣/吸收法提溴連續(xù)吸收過程[J]. 高啟君,吳丹,武春瑞,陳華艷,賈悅,王暄,呂曉龍. 化工學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]溴素生產(chǎn)工藝綜述[J]. 王法. 天津科技. 2012(02)
[5]海水和鹵水中溴離子測(cè)定方法的改進(jìn)[J]. 姚穎,蔡榮華,高書寶,王國(guó)強(qiáng),張慧峰,張雨山. 鹽業(yè)與化工. 2012(02)
[6]強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂在濃海水提溴中的應(yīng)用[J]. 王瀅秀,畢彩豐,趙宇,左健,孫建強(qiáng). 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[7]鼓泡夾帶法測(cè)定溴-(濃)海水體系的氣液平衡[J]. 蔡榮華,劉偉,張慧峰,姚穎,王穎,張雨山. 鹽業(yè)與化工. 2011(02)
[8]提溴技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 張慧峰,王國(guó)強(qiáng),蔡榮華,劉偉,姚穎,高書寶,張雨山. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(05)
[9]中國(guó)工業(yè)溴現(xiàn)狀及前景展望[J]. 陳向鋒,曹春燕. 化工科技市場(chǎng). 2010(07)
[10]鹵水提溴工藝中超重力空氣吹出技術(shù)研究[J]. 劉有智,張琳娜,李裕,焦緯洲,宋相丹,韓江則. 現(xiàn)代化工. 2009(08)
碩士論文
[1]水溶液中溴離子的測(cè)定方法研究[D]. 陳向楠.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[2]稀硝酸作吸收劑的氣態(tài)膜法脫除、回收廢水中氨氮的研究[D]. 郝興閣.天津大學(xué) 2013
[3]聚丙烯膜改性及膜污染的研究[D]. 郝竟妍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[4]膜吸收法處理高濃度甲醛廢氣資源化技術(shù)研究[D]. 萬新水.江南大學(xué) 2011
[5]三種殼聚糖對(duì)海水溴離子的吸附性能研究[D]. 侯杰.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
[6]D201大孔強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂從濃海水中提溴的研究[D]. 謝海英.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[7]油田水中溴、碘離子分析方法的改進(jìn)和研究[D]. 陳玉鋒.中國(guó)科學(xué)院研究生院(青海鹽湖研究所) 2007
本文編號(hào):3144919
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