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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(xiàn)標(biāo)識碼:文獻(xiàn)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??梢钥闯觯肧O2來吸收碘,會發(fā)生比較完全的氧化還原反應(yīng)??偡磻?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
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