一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置及其回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及碘回收领域，尤其是一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置及其回收方法，通过将硫酸工艺中废热锅炉出口二氧化硫引入碘回收系统，作为还原剂还原碘分子，使得碘回收装置的安全性得到提高，降低了环保事故的风险，增加了生产的连续性以及经济效益。

An iodine recovery device and its recovery method using the flue gas of waste heat boiler

The present invention relates to the field of iodine recovery, especially for the use of waste heat boiler flue gas outlet iodine recovery device and its recovery method, the sulfur dioxide waste heat boiler is introduced in the process of sulfuric acid iodine recovery system, as the reduction of iodine, the iodine recovery device safety is improved, reducing the risk of environmental accidents, increase the continuity of production and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置及其回收方法
本专利技术涉及碘回收领域，尤其是一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置及其回收方法。
技术介绍
碘被誉为生命元素、智慧元素，是植物和人体生长不可缺少的元素，是制造无机或有机碘化物的主要原料，也是许多化学反应的良好催化剂。碘化工产品广泛应用于食品、医药、染料、冶金、合成橡胶、农业、国防尖端科技等诸多行业。碘的下游产品大都为高附加值产品，例如：碘酸钾、碘仿、碘化銠、聚维酮碘及高聚碘等其它碘制品。而碘的生产方法主要有离子交换法、活性碳吸附法、溶剂浮选法、沉淀法(铜法和银法)、有机溶剂萃取法、特殊的催化氧化法及空气萃取法等。当前，全球碘的产能约为20kt/a，我国的碘产能约为800t/a，碘的消耗量却为3000-4000t/a，并且以每年5％的速度递增。目前，湿法磷酸中所采用的碘回收方法，大多数是用氧化剂催化氧化酸性溶液中的碘离子，通过空气萃取吹出法将溶液中的碘分子以气相吹入吸收液—还原剂溶液中，通过还原剂将碘分子还原为碘离子，当碘离子达到一定值后，将氧化剂通入吸收液中，碘离子再次被氧化为碘分子，经固液分离即得到碘产品。硫酸制酸工艺大致为：来自熔硫工序的精制液硫，用过高压泵加压后喷入焚硫炉，与干燥后的空气混合燃烧得到二氧化硫，经废热锅炉回收热能后，通过催化转化、吸收，得到高浓度的硫酸，尾气经氨洗达到国家环保排放标准，从烟囱排放。现有技术中，对于湿法磷酸及氟硅酸中碘回收的相关技术、文献有很多。例如，游敬锋、吴有丽、项双龙的《气相中碘分子的吸收工艺研究》，就对气相中碘分子吸收的最佳工艺条件进行了研究，其为：以亚硫酸为还原剂，亚硫酸溶液质量分数为8％，反应温度为35℃，碘气相停留时间为15s。再如，专利201610779316.4对湿法磷酸进行碘回收就有详细的描述。但是目前碘回收的现有技术，并未对原料二氧化硫投入生产的方式有所改进。湿法磷酸及氟硅酸的碘回收所使用的二氧化硫为高浓度液态瓶装的二氧化硫，经缓冲罐减压后用管道引入碘回收装置系统。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置及其回收方法。具体是通过以下技术方案得以实现的：一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置，由碘萃取单元、碘还原单元、碘净化单元组成；碘萃取单元通过管a与碘还原单元连接；碘还原单元通过管b与碘净化单元连接。所述管a是将碘萃取单元中的碘气体送入碘还原单元中；管b是将碘还原单元中的碘离子溶液送入碘净化单元中。碘萃取单元包括：稀磷酸及氟硅酸管道从顶部进入催化氧化槽，双氧水管道从顶部进入催化氧化槽，催化氧化槽内的搅拌器a，催化氧化槽与上酸泵连接，上酸泵与萃取塔内喷头a连接，萃取塔顶部出口与管a连接，鼓风机与萃取塔底部进口连接。碘还原单元包括：干燥空气管道进入焚硫炉，液硫管道进入焚硫炉，焚硫炉与废热锅炉连接，废热锅炉出口通过管道经凉水池、凉水塔连接填料吸收塔、吸收循环槽之间的管道；管a与换热器壳程入口连接，换热器壳程出口与填料吸收塔底部连接，换热器管程出口与凉水塔连接，凉水塔与凉水池，凉水池与上水泵连接，上水泵与换热器管程入口连接；填料吸收塔椎体底部与吸收循环槽顶部连接，吸收循环槽与循环泵连接，循环泵通过三通与填料吸收塔内喷头b、管b连接。碘净化单元包括：管b与一级净化槽连接，碳酸钙槽与一级净化槽连接，一级净化槽内的搅拌器c，一级净化槽底部与二级净化槽顶部连接，铝盐絮凝剂槽与二级净化槽连接，二级净化槽内的搅拌器d，二级净化槽底部与氧化析碘槽顶部连接，双氧水槽与氧化析碘槽连接，氧化析碘槽内的搅拌器e，氧化析碘槽底部与碘过滤器连接，碘过滤器与精碘反应釜连接，浓硫酸槽与精碘反应釜连接，精碘反应釜底部出口与精碘分离器连接。一种制备碘回收还原剂的方法，干燥空气与液硫在焚硫炉内燃烧生成二氧化硫，经废热锅炉回收热能后，通过管道经过凉水池与凉水塔的冷却，进入填料吸收塔与吸收循环槽之间的管道，被从填料吸收塔流出的溶液吸收。一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收方法，稀磷酸及氟硅酸溶液与双氧水反应得到碘分子，在萃取塔内，空气与溶液逆向接触带出碘分子进入换热器，经冷却后到达填料吸收塔底部，与吸收了二氧化硫的循环溶液反应，当溶液中碘离子浓度达到30-70g/L，进入两级净化槽脱氟脱重金属，再次通入双氧水得到碘分子，经过滤，在浓硫酸中自然沉降，再过滤，得到碘产品。一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收的生产过程为，干燥空气通过干燥空气管道进入焚硫炉，与通过液硫管道进入焚硫炉的液硫混合燃烧生成二氧化硫，进入废热锅炉回收热能，通过管道经过凉水池与凉水塔的冷却，进入填料吸收塔与吸收循环槽之间的管道，被从填料吸收塔流出的溶液吸收；稀磷酸及氟硅酸溶液通过稀磷酸及氟硅酸管道进入催化氧化槽，与通过双氧水管道进入催化氧化槽的双氧水反应，碘离子被氧化为碘分子，反应后的溶液由上酸泵送至萃取塔内的喷头a在塔内喷淋，鼓风机输送空气与塔内溶液进行逆向接触，带出溶液中的碘分子后经管a进入换热器壳程；换热器内的冷却水进入凉水塔，在重力作用下自然流入凉水池，再由上水泵输送至换热器管程内循环冷却；碘分子气体经过换热器冷却后，进入填料吸收塔，被喷头b喷淋的还原剂溶液吸收后还原成碘离子，一同流入吸收循环槽，再由循环泵通过三通进入填料吸收塔内的喷头b和管道b；碘离子溶液进入一级净化槽，溶液通过来自碳酸钙槽的碳酸钙脱氟，再进入二级净化槽，与来自铝盐絮凝剂槽的铝盐絮凝剂脱铅、汞、砷，再进入氧化析碘槽内，双氧水槽的双氧水流入氧化析碘槽，槽内的碘离子被再次氧化为碘分子，经过碘过滤器过滤后，进入精碘反应釜，在来自浓硫酸槽的浓硫酸中自然沉降，最后经过精碘分离器过滤，得到碘产品。所述的凉水塔与凉水池连接，是凉水塔内的冷却水自然降落至凉水池。与现有技术相比，本专利技术的技术效果体现在：相对于现有使用的高浓度液态瓶装二氧化硫，硫酸制酸过程中废热锅炉出口的二氧化硫烟气对湿法磷酸及氟硅酸碘回收装置提供连续的二氧化硫还原剂，降低了运输、贮存、更换钢瓶时的危险性与环保风险，并且避免了由于长途运输或生产商供应的不及时而造成的现场生产中断。同时市场液态二氧化硫采购价昂贵，而硫磺制酸装置的出口烟气在计入原料成本和生产辅助成本后，其二氧化硫成本节约率高达82.46％，大大提高湿法磷酸及氟硅酸碘回收装置的经济效益。附图说明图1为本专利技术装置的连接关系示意图。图2位图1中1的关系结构图。图3为图1中2的关系结构图。图4为图1中3的关系结构图。1-碘萃取单元2-碘还原单元3-碘净化单元4-管a5-管b1.1-稀磷酸及氟硅酸管道1.2-双氧水管道1.3催化氧化槽1.4-搅拌器1.5-上酸泵1.6-萃取塔1.7-喷头a1.8-鼓风机2.1-干燥空气管道2.2-液硫管道2.3-焚硫炉2.4-废热锅炉2.5-凉水池2.6-凉水塔2.7-上水泵2.8-换热器2.9-填料吸收塔2.10-喷头b2.11-吸收循环槽2.12-循环泵3.1-一级净化槽3.2-搅拌器c3.3-碳酸钙槽3.4-二级净化槽3.5-搅拌器d3.6-铝盐絮凝剂槽3.7-氧化析碘槽3.8-搅拌器e3.9-双氧水槽3.10碘过滤器3.11-精碘反应釜3.12-浓硫酸槽3.13-精碘分离槽具体实施方式下面结合附图和具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置，其特征在于，由碘萃取单元(1)、碘还原单元(2)、碘净化单元(3)组成；碘萃取单元(1)通过管a(4)与碘还原单元(2)连接；碘还原单元(2)通过管b(5)与碘净化单元(3)连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置，其特征在于，由碘萃取单元(1)、碘还原单元(2)、碘净化单元(3)组成；碘萃取单元(1)通过管a(4)与碘还原单元(2)连接；碘还原单元(2)通过管b(5)与碘净化单元(3)连接。2.如权利要求1所述的一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置，其特征在于，管a(4)是将碘萃取单元(1)中的碘气体送入碘还原单元(2)；管b(5)是将碘还原单元(2)中的碘离子溶液送入碘净化单元(3)。3.如权利要求1或2所述的一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置，其特征在于，所述的碘萃取单元(1)包括：稀磷酸及氟硅酸管道(1.1)从顶部进入催化氧化槽(1.3)，双氧水管道(1.2)从顶部进入催化氧化槽(1.3)，催化氧化槽(1.3)内的搅拌器a(1.4)，催化氧化槽(1.3)与上酸泵(1.5)连接，上酸泵(1.5)与萃取塔(1.6)内喷头a(1.7)连接，萃取塔(1.6)顶部出口与管a(4)连接，鼓风机(1.8)与萃取塔(1.6)底部进口连接。4.如权利要求1或2所述的一种利用废热锅炉出口烟气的碘回收装置，其特征在于，所述的碘还原单元(2)包括：干燥空气古娜岛(2.1)进入焚硫炉(2.3)，液硫管道(2.2)进入焚硫炉(2.3)，焚硫炉(2.3)与废热锅炉(2.4)连接，废热锅炉(2.4)出口通过管道经凉水池(2.5)、凉水塔(2.6)连接填料吸收塔(2.9)、吸收循环槽(2.11)之间的管道；管a(4)与换热器(2.8)壳程入口连接，换热器(2.8)壳程出口与填料吸收塔(2.9)底部连接，换热器(2.8)管程出口与凉水塔(2.6)连接，凉水塔(2.6)与凉水池(2.5)连接，凉水池(2.5)与上水泵(2.7)连接，上水泵(2.7)与换热器(2.8)管程入口连接；填料吸收塔(2.9)椎体底部与吸收循环槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：项双龙，吴有丽，陈彬，张诚，廖吉星，
申请(专利权)人：贵阳开磷化肥有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52