富碘廢水回收碘及熱力學(xué)分析

1、富碘廢水回收碘及富碘廢水回收碘及熱力學(xué)分析熱力學(xué)分析先桁，馮鶴，孫克萍，陳肖虎（貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院，貴陽550003）摘要摘要：從熱力學(xué)角度分析了從醋酸廠廢水中循環(huán)回收碘的過程。在確定還原劑用量的基礎(chǔ)上對影響碘的還原吸收效果的各因素進行試驗，并從理論上進行分析。在最佳吸收工藝條件下：填料高度40cm，pH6~7，吸收溫度37℃左右，碘的吹出率可達(dá)到92%，吸收率為85%以上，提取的精碘純度達(dá)99.5%以上。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：碘；廢水；還

2、原吸收率；熱力學(xué)中圖分類號：中圖分類號：TF804.2文獻標(biāo)識碼：文獻標(biāo)識碼：A文章編號：文章編號：10077545（2012）05000000IodineExtractingfromIodineEnrichmentWasteWaterThermodynamicsAnalysisXIANHengFENHeSUNKepingCHENXiaohu(CollegeofMaterialsScienceMetallurgicalEngineeri

3、ngGuizhouUniversityGuiyang550003China)Abstract:Thecyclingiodineextractingprocessfromiodineenrichmentwastewaterofaceticacidfactywasanalyzedontheviewofthermodynamics.Theeffectsoniodinereductionabsptionrateweretestedontheba

4、seofertainingtheamountofreductantdosageanalyzedtheetically.Theresultsshowthattheblowingrateofiodinereaches92%theabsptionratereaches85%metherefinediodinegradeisover99.5%underthefollowingoptimumconditions:heightofpaddingof

5、40cmpH6~7absptiontemperatureof37℃.Keywds:iodinewastewaterreductionabsbingratethermodynamics醋酸的生產(chǎn)需要碘作催化劑。一個年產(chǎn)4萬t醋酸的化工廠每年需消耗催化劑碘約10t[14]，這些被用作催化劑的碘最終進入醋酸廠的廢水，排放的廢水中碘的含量高達(dá)0.003%，是甕福磷肥廠稀磷酸中碘含量的60倍！對其廢液中的碘進行回收有重要的意義。1試驗原理與技術(shù)方

6、案試驗原理與技術(shù)方案1.1試驗原理試驗原理[5]醋酸廠的廢水(醋酸廢液)中的碘以I形式存在，采用強氧化劑將I以分子形式游離出來，再經(jīng)空氣吹出并通過含還原劑的吸收液，將游離分子碘還原成離子碘并溶于吸收液內(nèi)，最后采用氧化劑將離子碘游離出來后在溶液中沉降分離，并經(jīng)過濾分離、干燥后得到粗碘，粗碘經(jīng)升華法得到精碘。1.2主要技術(shù)方案主要技術(shù)方案試驗工藝流程見圖1。本文主要介紹富碘廢水氧化還原吸收過程的熱力學(xué)和如何用還原劑將氣態(tài)碘分子還原為可溶性碘

7、離子及碘的富集?；痦椖炕痦椖浚嘿F州省科技基金[黔科合J字(2011)2071]；貴州大學(xué)青年基金[自青基合字貴大(2010)011]作者簡介作者簡介：先桁(1981)，男，貴州遵義人，碩士.doi：10.3969j.issn.10077545.2012.05.008行。可以看出，用SO2來吸收碘，會發(fā)生比較完全的氧化還原反應(yīng)。總反應(yīng)式：I2＋SO2＋2H2O→H2SO4＋2HI(2)在298.15K時，反應(yīng)（2）的ΔGθ=－404.

8、97kJmoL，因此反應(yīng)可進行得很徹底。4還原吸收結(jié)果分析及還原吸收結(jié)果分析及碘的精制碘的精制4.1影響還原吸收率因素分析影響還原吸收率因素分析本試驗以含SO2吸收溶液對碘氣進行還原吸收，并循環(huán)利用吸收液以實現(xiàn)吸收液中碘離子的富集。4.1.1填料高度填料高度填料是指在吸收塔內(nèi)部處于碘蒸氣排入口上方的不同規(guī)格的玻璃珠纖維。噴淋液體沿填料表面流下，氣液兩相主要在填料的潤濕表面上接觸。這使得單位體積的填料表面積可以相當(dāng)大，因此，能在較小的體積

9、內(nèi)得到很大的傳質(zhì)表面。填料距氣體入口約5cm，其直徑分別為1.2cm、1.5cm、2.0cm、2.5cm。填料選擇不同直徑也是為了使其彼此間彌補空隙，使吸收液液表面積進一步擴大。試驗中通過改變填料的高度來考查其對吸收率的影響，結(jié)果見圖2。圖2填料高度與吸收液中碘離子濃度的關(guān)系填料高度與吸收液中碘離子濃度的關(guān)系Fig.2Heightoffillervs.iodideconcentrationinabsptionsolution圖2表明：填

10、料高度對吸收率存在一定的影響。當(dāng)填料高度增加時，吸收液液表面積增大，從吹出塔排出的碘蒸氣就能夠充分與吸收液接觸，使氣液反應(yīng)更加迅速更加徹底。當(dāng)填料高度達(dá)到一定值后，吸收率的變化不大，表明收液液表面積達(dá)到碘氣所需要物理量，較為合理的填料高度為40cm。4.1.2吸收液吸收液pH吸收體系的pH是不斷變化的，這是由于在吸收過程中不斷有硫酸和氫碘酸的生成。當(dāng)吸收液中的硫酸與氫碘酸增多的情況下，SO2在溶液中的溶解度就會降低，吸收率就會下降，因而