CN104190230B - 一种提高碘吸收率的吸收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高碘吸收率的吸收装置，包括吸收塔和吸收液槽，所述吸收塔底部设有进气口，所述进气口与进气管连接，所述吸收塔的上部通过第一吸收液循环泵与吸收液槽的底部连接，所述吸收液槽的顶部通过吸收液管与吸收塔的底部相连，所述吸收液槽内设有换热器，所述换热器分别与冷水进水管和冷水出水管连接，所述吸收塔的顶部设有第二吸收塔且第二吸收塔的底部与吸收塔的顶部相连通，所述第二吸收塔的上部通过第二吸收液循环泵与吸收液槽的底部相连，所述第二吸收塔顶部设有尾气出口。本发明降低了吸收液温度和加大了气液相压力，提高了气体的溶解度，有利于吸收单元操作，能使吸收率达到90%，从而大大提高了碘的回收率。

Description

一种提高碘吸收率的吸收装置
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种提高碘吸收率的吸收装置。
背景技术
磷矿伴生碘资源回收生产中吸收工序是将温度为36摄氏度左右，压力为1.8kpa的含碘萃取气从吸收塔底侧鼓入，用亚硫酸溶液作为吸收液，从塔顶通入吸收液进行吸收，整个过程包括两个步骤：首先是化学吸收，萃取气中的碘与吸收液中亚硫酸反应，其方程式为：I2+2H2O+SO2=2HI+H2SO4+Q。其次是物理吸收，此前生成的HI溶于水生成氢碘酸。此过程HI共价键断裂放出大量的热。若吸收液中SO2加入不足，而且温度不高，就会有碘溶解方程：I2+I-=I3 - 产生，使碘存在于吸收液中，不会随尾气排放出去。
整个吸收工序都是放热过程，现有技术中的吸收装置没有吸收液降温设施，温度始终在36摄氏度左右，不能接近HI最佳溶解温度25摄氏度。热量不能及时移出，抑制反应向正反应方向进行，而且气液相压力低，不利于碘的吸收。此种工艺吸收效率低，只能达到50%，造成碘的浪费，致使生产消耗高，经济效益低下，而且含碘尾气大量排放造成环境污染。现有技术中存在的缺陷，成为本领域技术人员急待解决的一个重大问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、操作方便、节能环保的提高碘吸收率的吸收装置。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种提高碘吸收率的吸收装置，包括吸收塔和吸收液槽，所述吸收塔底部设有进气口，所述进气口与进气管连接，所述吸收塔的上部通过第一吸收液循环泵与吸收液槽的底部连接，所述吸收液槽的顶部通过吸收液管与吸收塔的底部相连，所述吸收液槽内设有换热器，所述换热器分别与冷水进水管和冷水出水管连接，所述吸收塔的顶部设有第二吸收塔且第二吸收塔的底部与吸收塔的顶部相连通，所述第二吸收塔的上部通过第二吸收液循环泵与吸收液槽的底部相连，所述第二吸收塔顶部设有尾气出口。
进一步地，所述第二吸收塔内设有折流板。
进一步地，所述第二吸收塔内设有套管，所述套管的上端与尾气出口连接，所述套管的下端位于第二吸收塔的下部。
进一步地，所述吸收塔内设有第一喷淋头，所述第一喷淋头与第一吸收液循环泵的出液口相连，所述第一吸收液循环泵的进液口与吸收液槽的底部相连。
进一步地，所述第二吸收塔内设有第二喷淋头，所述第二喷淋头与第二吸收液循环泵的出液口相连，所述第二吸收液循环泵的进液口与吸收液槽的底部相连。
进一步地，所述第一喷淋头和第二喷淋头分别为四个。
进一步地，所述换热器包括蛇形盘管，所述蛇形盘管的两端分别与冷水进水管和冷水出水管连接。
进一步地，所述蛇形盘管外设有防腐层。
进一步地，所述防腐层为聚乙烯塑料。
进一步地，所述蛇形盘管为公称直径为20mm的不锈钢管。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明通过在吸收液槽内设有换热器以及在吸收塔的顶部设有第二吸收塔，改变了利于吸收的工艺条件并进行二级吸收，解决了碘吸收效率低的缺点，而且结构简单，操作方便，能使吸收率达到90%，从而大大提高了碘的回收率，降低消耗，减少尾气排放，减少了环境污染，即节能又环保。本发明在现有技术的基础上改造时用旧材料即可，不需要花费很大成本。本发明降低了吸收液温度和加大了气液相压力，提高了气体的溶解度，有利于吸收单元操作，具有很好的应用前景和经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记含义如下：1、换热器；2、第二吸收塔；3、吸收塔；4、吸收液槽；5、第一吸收液循环泵；6、进气管；7、吸收液管；8、冷水进水管；9、冷水出水管；10、尾气出口；11、第一喷淋头；12、第二喷淋头；13、折流板；14、套管；15、第二吸收液循环泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种提高碘吸收率的吸收装置，包括吸收塔3和吸收液槽4，吸收塔3底部设有进气口，进气口与进气管6连接，吸收塔3的上部通过第一吸收液循环泵5与吸收液槽4的底部连接，吸收液槽4的顶部通过吸收液管7与吸收塔3的底部相连，吸收液槽4内设有换热面积为15m2的换热器1，换热器1包括蛇形盘管，蛇形盘管为公称直径为20mm的不锈钢管，蛇形盘管两端分别与冷水进水管8和冷水出水管9连接，蛇形盘管外设有防腐层，防腐层为聚乙烯塑料，由于氢碘酸是一种强酸具有极其强烈的腐蚀性，即使用不锈钢做成的换热器1也会在短期内被腐蚀，所以为防止换热器1腐蚀，在蛇形盘管外表衬一薄层聚乙烯塑料来保护，吸收塔3内设有四个第一喷淋头11，第一喷淋头11与第一吸收液循环泵5的出液口相连，第一吸收液循环泵5的进液口与吸收液槽4的底部相连，吸收塔3的顶部设有第二吸收塔2且第二吸收塔2的底部与吸收塔3的顶部相连通，第二吸收塔2的上部通过第二吸收液循环泵15与吸收液槽4的底部相连，第二吸收塔2顶部设有尾气出口10，第二吸收塔2内设有折流板13，第二吸收塔2内设有套管14，套管14的上端与尾气出口10连接，套管14的下端位于第二吸收塔2的下部，折流板13和套管14使尾气形成涡旋，延长尾气在第二吸收塔2内的停留时间，对尾气中的碘进行充分吸收，第二吸收塔2内设有四个第二喷淋头12，第二喷淋头12与第二吸收液循环泵15的出液口相连，第二吸收液循环泵15的进液口与吸收液槽4的底部相连。
在生产过程中，循环冷却水经循环冷却水泵从冷水进水管8送入换热器1蛇形盘管中，当吸收液缓慢经过换热器1时，热量迅速通过蛇形盘管传递给循环冷却水，循环冷却水将热量带走，从而使吸收液温度降低。此换热过程夏季可使吸收液温度降至28-30摄氏度，冬季可降至25-28摄氏度，接近HI最佳溶解温度25摄氏度，碘达到最佳的吸收效果，而且在SO2加入量不足时也可使I3 -稳定存在，不会使I2由于温度过高而随尾气从尾气出口10排出，吸收液也不会随尾气蒸发掉。加装的第二吸收塔2内均匀的装有四个第二喷淋头12，折流板13和套管14，使尾气形成涡旋，通过第二吸收液循环泵15将吸收液通入到第二吸收塔2内，对残余碘及碘化氢进行二次吸收，可使萃取气压力由原来的1.8kpa增加至2.5kpa，加大了气液相压力，从而增大HI气体的溶解度，大大提高碘的吸收效率。本发明与现有技术生产效果对比表如表一所示：
表一

Claims (8)

1.一种提高碘吸收率的吸收装置，包括吸收塔（3）和吸收液槽（4），所述吸收塔（3）底部设有进气口，所述进气口与进气管（6）连接，所述吸收塔（3）的上部通过第一吸收液循环泵（5）与吸收液槽（4）的底部连接，所述吸收液槽（4）的顶部通过吸收液管（7）与吸收塔（3）的底部相连，其特征在于：所述吸收液槽（4）内设有换热器（1），所述换热器（1）分别与冷水进水管（8）和冷水出水管（9）连接，所述吸收塔（3）的顶部设有第二吸收塔（2）且第二吸收塔（2）的底部与吸收塔（3）的顶部相连通，所述第二吸收塔（2）的上部通过第二吸收液循环泵（15）与吸收液槽（4）的底部相连，所述第二吸收塔（2）顶部设有尾气出口（10），所述第二吸收塔（2）内设有折流板（13），所述第二吸收塔（2）内还设有套管（14），所述套管（14）的上端与尾气出口（10）连接，所述套管（14）的下端位于第二吸收塔（2）的下部。
2.根据权利要求1所述的一种提高碘吸收率的吸收装置，其特征在于：所述吸收塔（3）内设有第一喷淋头（11），所述第一喷淋头（11）与第一吸收液循环泵（5）的出液口相连，所述第一吸收液循环泵（5）的进液口与吸收液槽（4）的底部相连。
3.根据权利要求2所述的一种提高碘吸收率的吸收装置，其特征在于：所述第二吸收塔（2）内设有第二喷淋头（12），所述第二喷淋头（12）与第二吸收液循环泵（15）的出液口相连，所述第二吸收液循环泵（15）的进液口与吸收液槽（4）的底部相连。
4.根据权利要求3所述的一种提高碘吸收率的吸收装置，其特征在于：所述第一喷淋头（11）和第二喷淋头（12）分别为四个。
5.根据权利要求1所述的一种提高碘吸收率的吸收装置，其特征在于：所述换热器（1）包括蛇形盘管，所述蛇形盘管的两端分别与冷水进水管（8）和冷水出水管（9）连接。
6.根据权利要求5所述的一种提高碘吸收率的吸收装置，其特征在于：所述蛇形盘管外设有防腐层。
7.根据权利要求6所述的一种提高碘吸收率的吸收装置，其特征在于：所述防腐层为聚乙烯塑料。
8.根据权利要求5所述的一种提高碘吸收率的吸收装置，其特征在于：所述蛇形盘管为公称直径为20mm的不锈钢管。
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