無水溴化鋰的精制方法
【專利摘要】本發明公開了一種無水溴化鋰的精制方法，通過將溴化鋰溶液中添加雙氧水溶液，過濾去除不溶性成分形成的沉淀后，加入適量的活性炭進行脫色，過濾后濾液加入沸石進行蒸餾處理，當溴化鋰溶液濃縮至溴化鋰濃度為在30%-50%之間時，加入1,2-二溴乙烷進行共沸蒸餾1-5小時；噴霧干燥：在惰性氣體保護下利用噴霧干燥儀對蒸發濃縮后的溴化鋰溶液進行噴霧干燥得到無水溴化鋰；在干燥環境中冷卻后進行真空密封處理。該工藝縮短干燥時間、降低能耗和生產成本低，適用于無水溴化鋰的工業化規模生產。
【專利說明】無水溴化鋰的精制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于空調制冷【技術領域】，具體涉及一種無水溴化鋰的精制方法。
【背景技術】
[0002]溴化鋰吸收式制冷機是以溴化鋰溶液為吸收劑，以水為制冷劑，利用水在高真空下蒸發吸熱達到制冷的目的。為使制冷過程能連續不斷地進行下去，蒸發后的冷劑水蒸氣被溴化鋰溶液所吸收，溶液變稀，這一過程是在吸收器中發生的，然后以熱能為動力，將溶液加熱使其水份分離出來，而溶液變濃，這一過程是在發生器中進行的。發生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝結成水，經節流后再送至蒸發器中蒸發。如此循環達到連續制冷的目的。
[0003]溴化鋰，分子式:LiBr。白色立方晶系結晶或粒狀粉末，極易溶于水，溶解度為254g/100ml水(90°C);溶于乙醇和乙醚，微溶于吡啶，可溶于甲醇、丙酮、乙二醇等有機溶劑。易潮解，在100g水中的溶解度為142.7g(0°C )，243.6g(82°C )。可溶于乙醚、乙醇、戊醇等溶劑中。有一水合物、二水合物、三水合物，常溫時多為二水合物，160°C以上轉變為無水物。
[0004]現有的無水溴化鋰的生產方法主要有三種:中和法、溴化鐵法和尿素還原法。1、中和法:采用氫溴酸與高純氫氧化鋰進行中和反應得到溴化鋰溶液，再經蒸發濃縮、干燥得到無水溴化鋰；2、溴化鐵法:該法以鐵屑、溴素和碳酸鋰為原料制得溴化鋰溶液，再經蒸發濃縮、干燥得到無水溴化鋰；3、尿素還原法:該法采用尿素、碳酸鋰和溴素為原料制得溴化鋰溶液，再經蒸發濃縮、干燥得到無水溴化鋰產品。
[0005]要得到含水量低，白度好的無水溴化鋰產品，反應后進行干燥處理的方式很關鍵，目前制備無水溴化鋰的干燥方法有三大類:1、有機溶劑法，如王建中等用有機溶劑1，2- 二D與溴化鋰溶液在130°C /10.67kPa下共沸脫水得到98.5%的無水溴化鋰固體；2、氮氣保護法，一些現有技術中采用在氮氣保護下在160°C以上干燥幾天才得到無水溴化鋰固體；3、真空干燥法，如1.S.YAFFE等采用在真空條件下350°C干燥96小時才得到無水溴化鋰固體。
[0006]以上方法均采用了在保護介質或真空環境下干燥制備無水溴化鋰，干燥條件苛亥IJ，且干燥時間較長，不易實現工業化。傳統無水溴化鋰干燥工藝采用苛刻的干燥條件的主要原因是，無水溴化鋰固體具有強吸水性，如在空氣中干燥，干燥過程中仍會吸收少量空氣中的水份而變成黃褐色。要避免無水溴化鋰重新吸收水份而變色，傳統工藝采用隔絕空氣(如在惰性氣體或有機溶劑保護下或在真空狀態下干燥)的方法。本發明因此而來。
【發明內容】
[0007]本發明目的在于提供一種無水溴化鋰的精制方法，該方法能顯著縮短干燥時間、降低能耗和降低生產成本。
[0008]為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是:
[0009]一種無水溴化鋰的精制方法，其特征在于所述方法包括以下步驟:
[0010](I)向溴化鋰溶液中添加雙氧水溶液，過濾去除不溶性成分形成的沉淀；[0011](2)往溴化鋰溶液中加入適量的活性炭進行脫色，過濾后濾液加入沸石進行蒸餾處理，當溴化鋰溶液濃縮至溴化鋰占溴化鋰溶液的質量濃度在30%-50%之間時，加入1，2- 二溴乙烷進行共沸蒸餾I~5小時；[0012](3)噴霧干燥:在惰性氣體保護下利用噴霧干燥儀對步驟(2)共沸蒸餾后的溴化鋰溶液進行噴霧干燥得到無水溴化鋰；其中調節噴霧干燥儀的入口風溫為250-350°C，出口風溫170-200°C,用純水預噴10~20分鐘,再通過噴霧干燥儀對溴化鋰溶液進行噴霧干燥，控制噴霧干燥儀的惰性氣體流量為3000立方米/小時，蠕動泵流量為150升/小時；
[0013](4)在干燥環境中冷卻后進行真空密封處理。
[0014]優選的技術方案是:所述溴化鋰溶液為采用氫溴酸與高純氫氧化鋰進行中和反應制備得到的溴化鋰溶液。
[0015]優選的技術方案是:所述溴化鋰溶液為采用尿素還原法制備的溴化鋰溶液。
[0016]優選的技術方案是:所述溴化鋰溶液為采用溴化鐵法制備的溴化鋰溶液。
[0017]采用氫溴酸與高純氫氧化鋰進行中和反應制備得到的溴化鋰溶液、采用尿素還原法制備的溴化鋰溶液、采用溴化鐵法制備的溴化鋰溶液均為粗溴化鋰溶液。
[0018]本發明的技術方案經大量實驗證實，在惰性氣體保護下，能使高溫下的濃縮后的溴化鋰溶液快速蒸發干燥為溴化鋰粉末，然后快速冷卻包裝，就能夠得到白度好、水份含量低(〈0.15%)的無水溴化鋰產品，克服了傳統工藝中溴化鋰難以干燥、溴化鋰容易吸潮、純度不高，常常夾雜銅雜質的缺點，縮短了干燥時間、降低了能耗和生產成本。
【具體實施方式】
[0019]以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。
[0020]實施例
[0021]制備無水溴化鋰的方法，包括以下步驟:
[0022]( I)將溴化鋰溶液中添加雙氧水溶液，過濾去除不溶性成分形成的沉淀；
[0023](2)往溴化鋰溶液中加入適量的活性炭進行脫色，過濾后濾液加入沸石進行蒸餾處理，當溴化鋰溶液濃縮至溴化鋰濃度為在30%-50%之間時，加入1，2- 二溴乙烷進行共沸蒸懼I~5小時；
[0024](3)噴霧干燥:在惰性氣體保護下利用噴霧干燥儀對步驟(2)蒸發濃縮后的溴化鋰溶液進行噴霧干燥得到無水溴化鋰，首先調節噴霧干燥儀的入口風溫為250-350°C，出口風溫170-200°C ,用純水預噴10~20分鐘,再通過噴霧干燥儀對溴化鋰溶液進行噴霧干燥，控制噴霧干燥儀的惰性氣體流量為3000立方米/小時，蠕動泵流量為150升/小時；
[0025](4)在干燥環境中冷卻后進行真空密封處理。
[0026]實施例1:
[0027]往1000L溴化鋰溶液添加10kgl0%的過氧化氫溶液進行攪拌，直至溴化鋰溶液中產生沉淀，過濾去除沉淀后，加入體積量為溴化鋰溶液的3%。的活性炭，攪拌0.5h進行脫色，然后壓濾得到精溴化鋰溶液。
[0028]再向精溴化鋰溶液中加入5kg的沸石進行蒸餾濃縮至溴化鋰濃度為30%，加入1，2- 二溴乙烷進行共沸蒸餾2小時，過濾去除沸石。利用噴霧干燥儀對蒸發濃縮后的溴化鋰溶液進行噴霧干燥得到無水溴化鋰產品。首先調節噴霧干燥儀的入口風溫為250°C，出口風溫170°C。
[0029]先用純水預噴10分鐘,然后再對溴化鋰溶液進行噴霧干燥,控制噴霧干燥儀的惰性氣體流量為3000m3/h，蠕動泵流量為100L/h，得到336kg無水溴化鋰。
[0030]實施例2:
[0031]往1000L溴化鋰溶液添加10kgl0%的過氧化氫溶液進行攪拌，直至溴化鋰溶液中產生沉淀，過濾去除沉淀后，加入體積量為溴化鋰溶液的4%。的活性炭，攪拌Ih進行脫色，然后壓濾得到精溴化鋰溶液。
[0032]再向精溴化鋰溶液中加入5kg的沸石進行蒸餾濃縮至溴化鋰濃度為40%，加入1，2- 二溴乙烷進行共沸蒸餾3小時，過濾去除沸石。利用噴霧干燥儀對蒸發濃縮后的溴化鋰溶液進行噴霧干燥得到無水溴化鋰產品。首先調節噴霧干燥儀的入口風溫為250°C，出口風溫170°C。
[0033]先用純水預噴10分鐘,然后再對溴化鋰溶液進行噴霧干燥,控制噴霧干燥儀的惰性氣體流量為3000m3/h，蠕動泵流量為100L/h，得到325kg無水溴化鋰。
[0034]實施例3:
[0035]往1000L溴化鋰溶液添加llkgl0%的過氧化氫溶液進行攪拌，直至溴化鋰溶液中產生沉淀，過濾去除沉淀后，加入體積量為溴化鋰溶液的3%。的活性炭，攪拌Ih進行脫色，然后壓濾得到精溴化鋰溶液。
[0036]再向精溴化鋰溶液中加入8kg的沸石進行蒸餾濃縮至溴化鋰濃度為50%，加入1，2- 二溴乙烷進行共沸蒸餾3小時，過濾去除沸石。利用噴霧干燥儀對蒸發濃縮后的溴化鋰溶液進行噴霧干燥得到無水溴化鋰產品。首先調節噴霧干燥儀的入口風溫為250°C，出口風溫170°C。
[0037]先用純水預噴10分鐘,然后再對溴化鋰溶液進行噴霧干燥,控制噴霧干燥儀的惰性氣體流量為3000m3/h，蠕動泵流量為100L/h，得到348kg無水溴化鋰。
[0038]實施例4:
[0039]往1000L溴化鋰溶液添加10kgl0%的過氧化氫溶液進行攪拌，直至溴化鋰溶液中產生沉淀，過濾去除沉淀后，加入體積量為溴化鋰溶液的4%。的活性炭，攪拌Ih進行脫色，然后壓濾得到精溴化鋰溶液。
[0040]再向精溴化鋰溶液中加入5kg的沸石進行蒸餾濃縮至溴化鋰濃度為45%，加入1，2- 二溴乙烷進行共沸蒸餾2小時，過濾去除沸石。利用噴霧干燥儀對蒸發濃縮后的溴化鋰溶液進行噴霧干燥得到無水溴化鋰產品。首先調節噴霧干燥儀的入口風溫為250°C，出口風溫170°C。
[0041]先用純水預噴10分鐘,然后再對溴化鋰溶液進行噴霧干燥,控制噴霧干燥儀的惰性氣體流量為3000m3/h，蠕動泵流量為100L/h，得到342kg無水溴化鋰。
[0042]
【權利要求】
1.一種無水溴化鋰的精制方法，其特征在于所述方法包括以下步驟: (1)向溴化鋰溶液中添加雙氧水溶液，過濾去除不溶性成分形成的沉淀； (2)往溴化鋰溶液中加入活性炭進行脫色，過濾后濾液加入沸石進行蒸餾處理，當溴化鋰溶液濃縮至溴化鋰占溴化鋰溶液的質量濃度在30%-50%之間時，加入I, 2- 二溴乙烷進行共沸蒸餾1-5小時； (3)噴霧干燥:在惰性氣體保護下利用噴霧干燥儀對步驟(2)共沸蒸餾后的溴化鋰溶液進行噴霧干燥得到無水溴化鋰；其中調節噴霧干燥儀的入口風溫為250-350°C，出口風溫170-200°C,用純水預噴10-20分鐘,再通過噴霧干燥儀對溴化鋰溶液進行噴霧干燥,控制噴霧干燥儀的惰性氣體流量為3000立方米/小時，蠕動泵流量為150升/小時； (4)在干燥環境中冷卻后進行真空密封處理。
2.根據權利要求1所述的無水溴化鋰的精制方法，其特征在于所述溴化鋰溶液為采用氫溴酸與氫氧化鋰進行中和反應制備得到的溴化鋰溶液。
3.根據權利要求1所述的無水溴化鋰的精制方法，其特征在于所述溴化鋰溶液為采用尿素還原法制備的溴化鋰溶液。
4.根據權利要求1所述的無水溴化鋰的精制方法，其特征在于所述溴化鋰溶液為采用溴化鐵法制備的溴化鋰溶液。`
【文檔編號】C01D15/04GK103508471SQ201310450424
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月28日 優先權日:2013年9月28日
【發明者】吳冬琪 申請人:昆山市周市溴化鋰溶液廠