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QVF® Bromprozesse

- Herstellung von 99,9%igem Brom aus Sole -
- Debromierung von Sole auf bis zu 10 ppm Brom -
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QVF Bromine Processes
Apparaturen und Prozess-Know-how aus einer Hand

VORTEILE

 

  • Herstellung von 99,9% Brom aus Sole
  • Entbromierung von Sole bis zu 10 ppm Brom
  • Bewährtes und hochmodernes Prozess-Know-how
  • Sichere Ausrüstung, die speziell für den Bromprozess entwickelt wurde.
  • Glas und emaillierter Stahl als ideales, hochkorrosions- und diffusionsbeständiges Material
  • Anlagen nach höchsten internationalen und lokalen Sicherheitsstandards
  • Zahlreiche Referenz-Bromanlagen auf der ganzen Welt
  • Bromanlagenbau seit mehr als 50 Jahren
  • Sichere Bromprozesse und zuverlässige Ausrüstung aus einer Hand

VERWENDUNG VON BROM


Brom findet in der chemischen und pharmazeutischen Industrie breite Anwendung. Die wichtigsten Anwendungen sind bromierte organische Komponenten, die verwendet werden als:

• Flammschutzmittel, z. B. polybromierte Biphenyle
• Pestizide, z. B. Brommethyl
• Reaktive Zwischenprodukte bei organischen Synthesen und pharmazeutischen Inhaltsstoffen

Flame retardant
Flammschutzmittel

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Reactive intermediates
Reaktive Zwischenprodukte
Pesticides
Pestizide

BROMQUELLEN

 

Natürliche Bromquellen sind Chloridquellen, wie

  • natürliche Salzstöcke,
  • Meerwasser,

wo Bromide zusammen mit Chloriden vorkommen.

Industrielle Quellen für die Bromgewinnung sind

  • Abwässer der Rauchgaswäscher von Müllverbrennungsanlagen (z. B. aus den Flammschutzmitteln),
  • Abwässer industrieller Bromierungsprozesse,

da bei Reaktionen zur Herstellung der o. g. Chemikalien Bromwasserstoff als Nebenprodukt entstehen kann.

R-H+Br2 => R-Br+HBr

In diesem Fall landet eindeutig nicht mehr als die Hälfte des hinzugefügten Broms im Produkt und der Rest wird als Bromwasserstoffgas und gelöste Bromide (häufig in Waschlösungen) ausgestoßen.

Brom ist ein teurer, aber viel gebrauchter Rohstoff und bietet sich daher für eine Rückgewinnung an.

Waste incinerator
Abwasser der Rauchgaswäscher von Müllverbrennungsanlagen
Solar evaporators for seawater
Meerwasser aus solaren Verdunstungsbecken

SICHERHEIT GEHT VOR

 

Brom ist hochkorrosiv, toxisch und verursacht schwere chemische Verätzungen. 3 ppm in der Luft haben eine unmittelbare gesundheitsschädliche und sogar lebensbedrohliche Wirkung. Bei der Arbeit mit Brom ist es daher von entscheidender Bedeutung, die höchsten Sicherheitsvorkehrungen zu treffen.

Anlagen zur Bromverarbeitung müssen dementsprechend aus hoch korrosions- und diffusionsbeständigen sowie robusten Werkstoffen bestehen. QVF® Borosilikatglas 3.3 und De Dietrich® Stahlemail sind daher die idealen Materialien für ihre Konstruktion. Es werden alle Maßnahmen getroffen, um ein Austreten von Brom zu verhindern, z. B. ist die Dichtheit der Glasflanschverbindungen nach TA-Luft zertifiziert. Die Apparate erfüllen die Anforderungen der europäischen Druckgeräterichtlinie. Die Lüftungssysteme sind natürlich mit Bromwäschern ausgestattet.

Die Materialqualität, das passende Design und ein bewährter Prozess sind die Basis für eine sichere Handhabung von Brom. Es ist deshalb besonders vorteilhaft sowohl die Komponenten und die Anlage, als auch den Prozess aus einer Hand von einem erfahrenen Hersteller zu erhalten.

Piping in a bromine plant
Hoch korrosionsbeständige Rohrleitungen für Bromanlagen

AUFBEREITUNG VON BROMHALTIGEN SOLEN

 

Bei der Aufbereitung von bromhaltigen Solen gibt es zwei verschiedene Ziele. Das eine ist die Herstellung von Brom und das andere die Debromierung der Sole, um sie von den Bromiden zu befreien. Die Gewinnung von Brom aus Solen sowie die Debromierung von Solen basieren auf der Oxidation von Bromid zu Brom. Im Labormaßstab wird als Oxidationsmittel konzentrierte Schwefelsäure oder angesäuertes KMnO4verwendet. Im Industriemaßstab kommen vorwiegend Chlor, aber auch Wasserstoffperoxid zum Einsatz.

Bromine production plant
Bromrückgewinnungsanlage
Bromine scrubber
Bromwäscher

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GEWINNUNG VON BROM

 

Die Gewinnung von Brom aus Solen ist wirtschaftlich günstig, wenn die Bromid-Konzentration bei über 3 g/l liegt. Bei der Verwendung von Meerwasser muss dieses zur Erzielung dieser Konzentration vorkonzentriert werden, wofür meist solare Verdunstungsteiche genutzt werden. Die Gewinnung von Brom erfolgt in zwei Schritten. Der erste Schritt ist die Oxidation der Bromide mit Chlor

2Br- + Cl2 => 2Cl- + Br2

und das Chlor wird mit Dampf in der gleichen Kolonne gestrippt. In einem zweiten Schritt wird das Brom in einer separaten Rektifikationskolonne von Wasser und Chlor gereinigt. Diese Schritte werden wie im Blockdiagramm A dargestellt in miteinander verbundenen Kolonnen durchgeführt. Die Reinigung wird durch die Tatsache erleichtert, dass Brom eine geringe Wasserlöslichkeit aufweist (nur 28 g-Br2/1000g-H2O), sodass effiziente Phasentrenner eingesetzt werden können. Bei der Reinigung werden dann in einer Rektifikationskolonne Chlor und Wasser vom Brom getrennt. Am Boden der thermischen Trennkolonne kann dann reines Brom (99,9 %) entnommen werden.

Block scheme A - Bromine Production
Blockdiagramm A – Bromgewinnung

DEBROMIERUNG

 

Bromid-Verunreinigungen in Chlorid-Solen können die Qualität der aus Chloridlösungen hergestellten Produkte verringern und außerdem die verfahrenstechnische Handhabung der Chloride erschweren. Das QVF Debromierungsverfahren kann den Bromid-Gehalt auf bis zu 10 ppm senken. Der im Blockdiagramm B dargestellte Prozess basiert ebenfalls auf der selektiven Oxidation von Bromiden, die entweder mit Chlor oder Wasserstoffperoxid durchgeführt werden kann. Das Stripping des Broms erfolgt mit rückgewonnener Luft anstatt mit Dampf und wird auch als „kalte Debromierung“ bezeichnet. Wenn kein umweltgefährdendes Brom gewünscht ist, wird es z. B. mithilfe von Natriumsulfit in einer zweiten Absorptionskolonne zurück in unbedenkliche Bromide umgewandelt.

Br2 + Na2SO3 + H2O => 2HBr + Na2SO4

Block scheme B - Debromniation
Blockdiagramm B – Debromierung

PROZESS-KNOW-HOW RUND UM BROM

 

Für eine effiziente Gestaltung dieser Anlagen müssen die Kolonnen und ihr Innenleben äußerst korrosionsbeständig und speziell auf dieses Verfahren ausgelegt sein. Sie erfüllen die Aufgabe, große Zuläufe gleichmäßig zu verteilen und sie entlang der Kolonne perfekt umzuverteilen, um Toträume zu vermeiden und die Stoffaustauschfläche zu maximieren. Umsetzen lässt sich das beispielsweise mit unseren patentierten Auflageböden QVF® CORE-TRAY, die einen größtmöglichen Kontakt der Flüssigphase mit der Gasphase gewährleisten, die z. B. von unseren DURAPACK® Stoffaustauschpackungen aus Borosilikatglas 3.3 erzeugt wird. Eine sichere Handhabung des Broms erfolgt auch mit unseren korrosionsbeständigen QVF® Rohrbündelwärmeübertragern mit Rohren aus Borosilikatglas 3.3 oder Siliciumcarbid. Die bewährten Brom-Verdampfer bestehen aus Tantal.

Während die oben beschriebenen Verfahren äußerst umfangreich sind, gestalten sich entsprechende Lösungen nicht immer einfach, da der Zulauf häufig mit organischen Stoffen z. B. aus den Reaktoren verunreinigt ist. Sie müssen durch Dampfstrippen entfernt werden, bevor sie in die Strippkolonne geleitet werden, da sie ansonsten mit dem Brom reagieren und infolgedessen den Ertrag verringern. Doch selbst bei solch schwierigen Fällen ermöglicht es uns die weitreichende Erfahrung innerhalb von De Dietrich Process Systems in Verbindung mit unseren zahlreichen Pilotanlagen in Deutschland, mit einer ausgeklügelten Prozessgestaltung die richtige Lösung für die Beseitigung organischer Komponenten zu finden und die Ausbeute zu erhöhen.

 

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Glass-lined bromine column
De Dietrich emaillierte Reaktionskolonne

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Bromine column DN1000 made of borosilicate glass 3.3
QVF Reaktionskolonne DN1000 aus Borosilikatglas 3.3
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Wenn Sie mit einem Vertriebsmitarbeiter über unsere Produkte und Dienstleistungen sprechen möchten, können Sie uns hier erreichen.
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Highlights

  • Herstellung von 99,9% Brom aus Sole
  • Entbromierung von Sole bis zu 10 ppm Brom
  • Bewährtes und hochmodernes Prozess-Know-how
  • Sichere Ausrüstung, die speziell für den Bromprozess entwickelt wurde.
  • Glas und emaillierter Stahl als ideales, hochkorrosions- und diffusionsbeständiges Material
  • Anlagen nach höchsten internationalen und lokalen Sicherheitsstandards
  • Zahlreiche Referenz-Bromanlagen auf der ganzen Welt
  • Bromanlagenbau seit mehr als 50 Jahren
  • Sichere Bromprozesse und zuverlässige Ausrüstung aus einer Hand
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