富碘廢水回收碘及熱力學分析

1、富碘廢水回收碘及富碘廢水回收碘及熱力學分析熱力學分析先桁，馮鶴，孫克萍，陳肖虎（貴州大學材料與冶金學院，貴陽550003）摘要摘要：從熱力學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，碘的吹出率可達到92%，吸收率為85%以上，提取的精碘純度達99.5%以上。關鍵詞關鍵詞：碘；廢水；還

2、原吸收率；熱力學中圖分類號：中圖分類號：TF804.2文獻標識碼：文獻標識碼：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醋酸的生產需要碘作催化劑。一個年產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試驗原理與技術方

6、案試驗原理與技術方案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，最后采用氧化劑將離子碘游離出來后在溶液中沉降分離，并經過濾分離、干燥后得到粗碘，粗碘經升華法得到精碘。1.2主要技術方案主要技術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。基金項目基金項目：貴州省科技基金[黔科合J字(2011)2071]；貴州大學青年基金[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。總反應式：I2＋SO2＋2H2O→H2SO4＋2HI(2)在298.15K時，反應（2）的ΔGθ=－404.

8、97kJmoL，因此反應可進行得很徹底。4還原吸收結果分析及還原吸收結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大，因此，能在較小的體積

9、內得到很大的傳質表面。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，結果見圖2。圖2填料高度與吸收液中碘離子濃度的關系填料高度與吸收液中碘離子濃度的關系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，使氣液反應更加迅速更加徹底。當填料高度達到一定值后，吸收率的變化不大，表明收液液表面積達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