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Verfahren zur Gewinnung von flüssigem Brom Zur Gewinnung von flüssigem
Brom hat man bereits verschiedene Verfahren entwickelt, die bei erhöhter Temperatur
arbeiten und infok-edessen den Nachteil haben, das Erzeugnis idurch hohe Aufwendungen
für die Erwärmung wirtschaftlich staxk zu belasten. Sie benötigen auch zur annähernd
vollständ#gen. Gewinnung verhältnismäßig komplizierte Abtreibapparate. (z. B. Kubierschky-Turm).
Besonders -dann, wenn an Brom arme Ausgangslaugen zur Verarbeitung kommen, ist der
Wärmehedarf so hoch, daß die Grenze der Wirtschaftlichkeit bald erreicht wird.
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,Man ist #deshalb, vielfach dazu übergegangen, Brom aus den bromarmen
Rohlaugen praktisch ohne- Aufwendung- von Wärme zu gewinnen, indem man es mittels
Chlor in Freiheit setzt und dann mit Luft austreibt. Um bei Nonnaltemperatux den
größten Teil des Broms aus der Flüssigkeit zu entfernen, sind erhebliche Luftmengen
ierforderlich, so daß Brom-Luft-Gemische mit einem so geringen Gehalt an Brom entstehen,
daß eine umnittelbare Verdichtung, selbst unter Aufwendung von Kälte, nicht möglich
ist. Es ist bekannt, das Brom unmittelbar auf Bromsalze zu verarbeiten, indem man
es z. B. in alkalischen Mitteln auffängt, wobei sich Bromide, Hypobro-mite und Bromate
bilden, und das Brom aus der so entstandenen Salzlösung mit Säure in Freiheit setzt.
Wollte man nach dieser Arbeitsweise jedoch eine
günstige Bromausbeute
erzielen, so war eine Erhitzung über den Siedepunkt des Broms hinaus bis zum Kochen
der Salzlösung erfoirderlich.
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Es hat sich nun überraschenderweise glezei t. daß es auf sehr einfache
Weise ,9-lin-t, aus solchen Bromsa17gemischlösungen praktisch, sämtliches Brom ohne
Wärmezufuhr zu gewinnen. Man versetzt zu diesem Zwecke die bromid- und bromathaltige
Lösung mit so viel, Schwefelsäure der* Dichte i,5o bis 1,84, wie zur Erreichung
einer geringen Säurereaktion erforderlich ist. Die Löslichkeit des Broms in dieser
Säure wie auch in Natriumsulfatlösungen ist, wie Untersuchungen gezeigt haben, sehr
gering. Dabei hat sich herausgestellt, daß es zwecks Durchführung der Brorngewinnun
im technischen Maßstabe wichthr ist, für eine gute Durchmischun- der Char---#I ge
mit der Schwefelsäure zu sorgen. Die Anwendung eines Rührwerkes hat sich wegen der
Stärke der Korrosion und der Unmöglichkeit, eine einwandfreie Dichtung der Stopfbüchsen
für die Rührachse zu finden, technisch nicht bewährt. Wie jedolch eigene Unthersuchuggien
gezeigt haben, bringt man zweckmäßig Broimi-d-Bromat-Lösungeri zur Reaktion, die
bei der Zugabe von Schwefelsäure Gase, wie Kohlensäure, entwickeln, d.h. sölche
Lösungen-, die z. B. einen gewissen Betrag an Soda bzw. Bicarbonat, etwa ro bis
3o g/I, enthalten. Durch die Kohlensäureentwicklun erfolgt 9
eine gute Durchmischung
der Charge. WtiteT hat sich ergeben, daß die Klärun-bzw. Abscheidung g des Broms
für technische Zwecke häufig zu lange dauert. Es hat sich ergeben, daß nicht zu
stark -gekühlt werden sollte, #laß vielmehr Temperaturen von 25
bis 45' eingehalten
werden müssen. Von größter Bedeutung ist jedoch, die Schwefelsäure im überschuß
anzuwenden. Besonders vorteilhaft hat sicli ein überschuß von io bis 2o% erwiesen,
wodurch die Klärzeit auf einen Bruchteil der Dauer abgekürzt wird, die bei annähernd
äquivalenten Verhältnissen benötigt wird.
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überraschenderweise hat sich auch ergeben daß billige -, chlorhaltige
AbfaUschwefelsäure, wie sie z. B. bei der Trocknung von Chlorgas anfällt, ohne weiteres
benutzbar ist, da sie ebenfalls unmittelbar praktisch chlorfreies Brom zu liefern
vermag.
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Der Zusatz der Schwefelsäure erfolgt so, daß sicl-1 die Lösung bis
höchstens So' aufheizt, weil andernfalls bei höheren Temperaturen ein erheblicher
Teü des Broms in Dampfforin entweicht. je nach der Temp:eratur, der Lösungskonzenträtion
und der Säuremenge, die eingehalten werden, scheidet sich das freigeworderie Brom
mehr oder weniger schnell und vollständig als deutlich getrennte flüssige Piiase
unterhalb der Natritunsulfatlösung ab. Am günstigsten sind hohe Konzentrationen
von Säure und Lösung und Temperaturen zwischen 25 und 45'-. Auf diese Weise
gelingt es, ohne jegliche Wärmezufuhr und ohne Austreibtürme oder -kolonnen, mit
einem Mindestmaß an menschlicher Arbeitskraft 85 bis 95 0,lo des Broms
in flilssiger Form abzuscheiden, das man - zweckmäßigerweise unter Zwischenschaltung
der üblichen Waschapparatur - unmittelbar in solcher Reinheit abziehen kann,
daß das Brom den Anforderungen des Arzneibuch#es entspricht.
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Von besonderer Bedeutung ist es., solche Lösungen zur Anwendung zu
bringen, die ein Molverhältnis zwischen Bromid und Bromat von annähernd 5:1 besitzen.
Ist das Verhältnis größer, so empfiehlt es sich, Bromat oder sonstige geeignete
Oxydationsmittel zuzusetzen, damit auch sämtliches Bromidbrom freigemacht wird,
da nicht umgesetztes Bromid. infolge seiner großen Lösungsfähigkeit fü,r Brom die
Ausbeute an flüssigem Brom vermindert.
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Besonders 'vorteilhaft gestaltet sich das Verfahren in Kombination
mit einer Anlage, die das Brom mit Luft austreibt. Scheiden sich nämlich nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren etwa 92% als flüssiges Brom ab, so verteilen sich die
restlichen Mengen etwa so., daß 4 bis 5010 in der Salzlösung gelöst bleiben
und 3 bis 4 0/0 oberhalb der Lösung in den Luftraum entweichen. Während
man das dampfförmige Brom unmittelbar der üblichen Absorption zuführt, verarbeitet
man die bromhaltige Lösung in dem Teil der Anlage, in dem die Broinaustreibung mit
Luft vorgenommen wird.
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Die Bromgewinnung gestaltet sich auf diese Weise denkbar einfach.
Die erforderliche Apparatur ist ohne erhebliche Kosten zu erstellen, und die Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens wird erfindungsgemäß so verbessert, ,daß als Ausgangsstaffe auch
sehr verdünnte Lösungen herangezogen werden können, deren Aufarbeitung bisher nicht
lohnend erschien.
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Gegenüber einem bekannten Verfahren hat die vorliegende Erfindung
den großen Vorteil, daß durch den vorgesehenen überschuß an Schwefelsäure und die
Gegenwart von Carbonaten oder Bicarbonaterl die Klär- und Absitzzeit für das flüssige
Brom auf ein Drittel bis ein Viertel der sehnst üblichen Zeit zurückgeht, wodurch
die Leistung der verwendeten Anlage ganz erheblich gesteigert C
wird. Ihnzu
kommt, daß durch die Verwendung von Abfallsäuren erfindungsgemäß die Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens besonders begünstigt wird.