還原法生產(chǎn)溴化鈉主要采用尿素還原法,其核心是通過溴素與碳酸鈉(純堿)在尿素存在下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成溴化鈉?。以下基于生產(chǎn)工藝流程及其優(yōu)缺點展開說明:
一、生產(chǎn)工藝流程
尿素還原法分為以下步驟:
1、?溶解與混合?:在50-60°C熱水中溶解碳酸鈉,加入尿素形成濃度約21°Bé的溶液?。
2、?溴化反應(yīng)?:將溶液轉(zhuǎn)入還原反應(yīng)鍋,緩慢通入溴素,控制溫度在75-85°C,反應(yīng)至pH達6-7時終止(終點判斷基于pH值)?;反應(yīng)方程式為:
3Br_2 + 3Na_2CO_3 + NH_2CONH_2 \rightarrow 6NaBr + 4CO_2↑+ N_2↑+ 2H_2O3Br2+3Na2CO3+NH2CONH2→6NaBr+4CO2↑+N2↑+2H2O
此過程需精確控制溴素滴加速度和溫度,以避免副反應(yīng)。
·3、?pH調(diào)節(jié)?:用氫溴酸調(diào)pH至2,再用尿素和氫氧化鈉回調(diào)至6-7,以分解殘留溴酸鹽?。
·4、?除雜?:加入溴化鋇飽和液去除硫酸鹽,過量鋇鹽用稀硫酸清除;添加活性炭吸附雜質(zhì),靜置4-6小時后過濾?。
·5、?結(jié)晶與干燥?:濾液常壓蒸發(fā)濃縮至結(jié)晶點,離心分離晶體,于110-130°C干燥得成品溴化鈉?。
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二、優(yōu)缺點分析
優(yōu)點:
1、?原料成本低?:溴素、碳酸鈉和尿素均為常見化工原料,易獲取且價格低廉?。
2、?操作簡便?:工藝流程相對簡單,易于規(guī)模化生產(chǎn),無需復(fù)雜設(shè)備(如高壓或真空系統(tǒng))?。
3、?環(huán)保性較好?:反應(yīng)副產(chǎn)物(CO?、N?)為氣體逸出,減少液態(tài)廢渣污染,對比傳統(tǒng)方法(如氨堿法廢液量大)更環(huán)保?。
缺點:
1、?反應(yīng)控制要求高?:需嚴(yán)格調(diào)控溫度(75-85°C)和pH(6-7),否則易生成溴酸鹽雜質(zhì),影響產(chǎn)品純度?。
2、?雜質(zhì)去除復(fù)雜?:須額外步驟(如鋇鹽除硫、活性炭吸附)處理雜質(zhì),增加能耗和時間成本?。
3、?溴素利用率偏低?:部分溴素可能因副反應(yīng)損失,需通過母液回收提升利用率,但整體仍低于離子交換法等替代工藝?。
綜上,尿素還原法因成本低、操作簡單而被廣泛應(yīng)用,但需優(yōu)化反應(yīng)條件以克服純度與效率瓶頸?。









