SU254506A1

SU254506A1 - METHOD OF IODINE REGENERATION

Info

Publication number: SU254506A1
Application number: SU1169111A
Authority: SU
Inventors: А. Н. Бушин Я. И. Турь Я. Я. Кирнос Г. А. Степанов; П. С. Баранова В. А. Колпаков В. И. Шерашов Ю. Н. Растворов Е. Н. Емель нова И. Шишкина В. А. Колобихин

Description

Изобретение может быть использовано в промышленности при .производстве мономеров дл различных полимерных материалов.The invention can be used in industry for the production of monomers for various polymeric materials.

Известен р д способов регенерации йода из продуктов йодирующего дегидрировани углеводородов.A number of methods for the regeneration of iodine from the products of iodinating dehydrogenation of hydrocarbons are known.

Способ, основанный на применении металлической меди, имеет недостатки: периодичность работы, св занна с необходимостью регенерации меди, возможность образовани взрывоопасных ацетиленидов. Способ водной отмывхи при регенерации йода не обеспечивает полнот Ы извлечени йода. Улавливание йодсодержащих веществ акцептором в .кип щем слое также не приводит кполному извлечению йода, а при непрерывной работе требует СЛОЖНОГО аппаратурного оформлени . Аммиачный способ извлечени йодсодержащих продуктов св зан с возможностью образовани взрывоопасного трехйодистого азота. Применение хлора в процессе регенерации йода характеризуетс следующими недостатками: периодичность, трудности, св занные с транспортировкой твердого йода, и наличие сточных вод.The method based on the use of metallic copper has drawbacks: the frequency of operation associated with the need for copper regeneration, the possibility of the formation of explosive acetylides. The method of water washing during the regeneration of iodine does not provide completeness of extraction of iodine. The trapping of iodine-containing substances by the acceptor in the boiling layer also does not lead to the complete extraction of iodine, and during continuous operation it requires COMPLEX DETAILS. The ammonia method for the recovery of iodine-containing products is associated with the possibility of the formation of explosive three-nitrogen nitrogen. The use of chlorine in the process of regeneration of iodine is characterized by the following disadvantages: frequency, difficulties associated with transporting solid iodine, and the presence of wastewater.

С целью устранени недостатков предложен способ, который позвол ет проводить процесс регенерации йода непрерывно, полно, без образовани сточных вод и кристалличесК0 го йода.In order to eliminate the drawbacks, a method has been proposed which allows the process of iodine regeneration to be carried out continuously, completely, without the formation of wastewater and crystalline iodine.

Дл этого контактный газ нейтрализуют щелочью, или содой, или их смесью, и полученный при этом раствор йодистых солей подвергают электролизу с последующей отдувкой элементарного йода кислородом или кислородсодержащим газом, или их смесью с вод ным паром.To do this, the contact gas is neutralized with alkali, or soda, or their mixture, and the solution of iodide salts thus obtained is subjected to electrolysis with subsequent stripping of elemental iodine with oxygen or oxygen-containing gas, or their mixture with water vapor.

Те.хнологическа схема осуществлени описываемого способа приведена на чертеже.The technological scheme of the described method is shown in the drawing.

В схему включены: скруббер / водной отмывки , скруббер 2 щелочной отмывки, отстойник 3, отстойник 4, аппарат 5 дл разложени йодата до элементарного йода и йодида, аппарат 6 дл нейтрализации, фильтр 7,The scheme includes: scrubber / water wash, alkaline wash scrubber 2, sump 3, sump 4, apparatus 5 for decomposition of iodate to elemental iodine and iodide, apparatus 6 for neutralization, filter 7,

электролизер 8, колонка 9 дл десорбции йода.electrolyzer 8, column 9 for desorption of iodine.

Часть контактного газа, содержащего йодистый водород и йод, поступает в скруббер водной отмывки, где получаетс водныйPart of the contact gas containing hydrogen iodide and iodine enters the water scrubber, where water is obtained

раствор йодистого водорода. Количество газа , направл емого в скруббер, определ ют потребностью в йодистоводородной Кислоте, концентраци .которой поддерживаетс конденсацией части вод ного пара из контактного газа.hydrogen iodide solution. The amount of gas sent to the scrubber is determined by the need for hydriodic acid, the concentration of which is maintained by the condensation of a portion of the water vapor from the contact gas.

Газ, прошедший водиую отмывжу, вместе с основным потоком контактного газа поступает в скруббер щелочной отмывки, -где окончательно освобождаетс от йодистого водоПри этом из pacTiBiOpa частично и-спар етс вода в количестве, равном сконденсированному :пару Б скруббере за вычетом водорода воды , разложенной в электролизере.The water that has passed through the water is washed away, along with the main flow of contact gas, enters the alkaline washing scrubber, where it is finally freed from iodine water. At the same time, the equal amount of water from the pacTiBiOpa is equal to the condensed one. electrolyzer.

После скруббера щелочной отмьтаки конта .к™ый газ натравл ют на дальнейшую переработку .After the alkaline scrubber, the gas is set for further processing.

Одновременно в скрубберах 1 к 2 .происходит отмывка контактного газа от акцепторной пыли, при этом содержащийс в акцепторе йод переходит в виде йодида в раствор. Щелочной раствор из отстойника 5 и кислый из отстойника 4 передают в а-ппарат 5, где в слабокислой среде (рН 4-6) «происходил- разложение йодата до элементарного йода и йодида. После это|Го раствор поступает в а:ппарат 6 дл нейтрализадии щелочью до рН 7. Нейтрализованный раствор, пройд фильтр 7 дл освобождени от шлама, направл ют в электролизер 8. Оттуда через диафра/гмы он поступает в катодное и анодное пространство. Конверсию йодида при электролизе поддерживают так, чтобы не образовывалс кристаллический йод в анодном пространстве. В результате электролиза в анодном пространстве (при использовании анодов, практически не адсорбирующих йод: беспористый графит, 1ма гнетит и другие) 01бразует1с раствор йода .в йодиде. Одновременно в анодном растворе за счет переокислени йода и незначительного взаимодействи йода со щелочью катодного отделени присутствует небольшое количество йодата. В катодном пространстве в результате электролиза получаетс щелочь и водород. Попадающий .в катодное лрострачство йодат восстанавливаетс до йодида.At the same time, in the scrubbers 1 to 2. The contact gas is washed from the acceptor dust, and the iodine contained in the acceptor passes into the solution as an iodide. The alkaline solution from the sump 5 and the acidic from the sump 4 is transferred to the a-unit 5, where in a weakly acidic medium (pH 4-6) “iodate was decomposed to elemental iodine and iodide. After that, the solution enters the a: unit 6 for neutralization with alkali to pH 7. The neutralized solution, passed through filter 7 for release from the sludge, is sent to the electrolyzer 8. From there it enters the cathode and anode spaces through the diaphragm. The conversion of iodide during electrolysis is maintained so that crystalline iodine does not form in the anode space. As a result of electrolysis in the anode space (when using anodes that practically do not adsorb iodine: non-porous graphite, 1ma oppression, and others), it forms 1s a solution of iodine in the iodide. At the same time, a small amount of iodate is present in the anodic solution due to the reoxidation of iodine and the slight interaction of iodine with the alkali of the cathode compartment. In the cathode compartment, alkali and hydrogen are produced by electrolysis. The iodate entering the cathode development is restored to iodide.

Катодный раствор, представл ющий собой смесь щелочи с остатком неразложенпого йодида, направл ют в рецикл на орощение скруббера 2, а также дл нейтрализаци-и раствора в аппарате 6. Часть этого раствора, эквивалентную приходу натри за счет акцепторной пыли, .вывод т из системы и используют дл приготовлени акцептора. Выдел юЩИЙ1СЯ водород утилизируетс дл нужд производства .The cathode solution, which is a mixture of alkali with the residue of undecomposed iodide, is recycled to the irrigation of the scrubber 2, as well as to neutralize the solution in apparatus 6. A part of this solution, equivalent to the arrival of sodium due to acceptor dust, is removed from the system and used to prepare an acceptor. The hydrogen released is utilized for production needs.

Анодный раствор смещивают с про.мьыкой водой после фильтра 7 и подают на колонну 9 десорбции, где отдувают элементарный йод из раствора кислородом или кислородсодержащим газом либо их смесью с вод ным паром . Десорбированный йод в виде парогазовой смеси сверху колонны 9 возвращают в систему дегидрировани . Промывна зода после фильтра 7 компенсирует унос воды из десорбционной колонны.The anode solution is displaced with water after filter 7 and fed to the desorption column 9, where elemental iodine is blown out of the solution with oxygen or oxygen-containing gas or their mixture with steam. Desorbed iodine in the form of a gas-vapor mixture on top of the column 9 is returned to the dehydrogenation system. Wash the zod after the filter 7 compensates for the entrainment of water from the desorption column.

С нижней части десорбционной колонны У отбирают водный раствор йодида с небольшим количеством йодата и направл ют в рецикл л а орошение скруббера 2.From the bottom of the desorption column U, an aqueous solution of iodide with a small amount of iodate is taken and recycled to the scrubber 2.

Пример 1. В контактном газе, подаваемом на скрубберы, содержитс 13-14 вес. % йода от получаемого бутадиена. Иод распредел етс |ПО йодсодержащим продуктам в следующем количестве, %:Example 1. The contact gas supplied to the scrubbers contains 13-14 wt. % iodine from the resulting butadiene. Iodine is distributed | ON iodine-containing products in the following amount,%:

элементарный йод7elemental iodine7

йод в йодистом водОроде85iodine in water iodide Hydro85

йод в акцепторной пыли8iodine in acceptor dust8

В скруббер водной промывки направл ют 11 -15% контактного газа. При промывке в раствор переходит 70% содержащегос в газе йодистого водорода. При таких услови х обеспечена потребность в йодистоводородной кислоте на нейтрализацию остаточной щелочности раствора, отводимого из скруббера щелочной промывки, а также на разложение йодата, получающегос в скруббере и в электролизере .11 -15% of the contact gas is directed to the water wash scrubber. When rinsing, 70% of the hydrogen iodide contained in the gas passes into the solution. Under these conditions, the need for hydroiodic acid is met to neutralize the residual alkalinity of the solution withdrawn from the alkaline scrubber, as well as to decompose iodate produced in the scrubber and electrolyzer.

Поглощаемый в скруббере йодистый водород отвод т в виде 10%-ного водного раствора . Необходимую дл этого воду конденсируют контактным газом. Количество конденсируемой воды определ ют температурой газа на выходе из скруббера, регулируют по количеству отводимого 10%-ного раствора йодистого водорода.The hydrogen iodide absorbed in the scrubber is discharged in the form of a 10% aqueous solution. The water required for this is condensed with contact gas. The amount of condensed water is determined by the temperature of the gas at the outlet of the scrubber, regulated by the amount of 10% aqueous solution of hydrogen iodide discharged.

Получающийс в скруббере раствор содержит , г/л: 700 йодида, 3 йодата и 2 щелочи.The scrubber solution contains, g / l: 700 iodide, 3 iodates and 2 bases.

Температурный режим скруббера выдерживают так, чтобы из циркулирующего раствора испар лась часть воды. Количество выпариваемой воды поддерживают равным количеству воды, конденсируемой в скруббере, за вычетом водорода воды, разложенной лри электролизе.The temperature regime of the scrubber is maintained so that a part of the water evaporates from the circulating solution. The amount of evaporated water is maintained equal to the amount of water condensed in the scrubber, minus the hydrogen of water, decomposed in electrolysis.

На каладые 100 кг производимого дивинила на электролиз направл ют 90 л фильтрованного раствора йодида. Конверсию йодида на аноде с выделением элементарного йода провод т на 50%. Отсюда содержание йода в анолите составл ет 300 г/л. В таких услови х при прохождении через анодное пространство половины поступающего на электролиз раствора на каждые 100 кг получаемого бутадиена регенерируют 13,5 кг йода, что соответствует количеству йода, извлекаемого из контактного газа. Из катодного пространства отвод т 1,15 нм водорода.90 l of filtered iodide solution is directed to electrolysis per 100 kg of divinyl produced. The conversion of iodide at the anode with the release of elemental iodine is carried out by 50%. Hence the iodine content in the anolyte is 300 g / l. Under such conditions, for passing through the anode space half of the solution entering the electrolysis, for every 100 kg of butadiene produced, 13.5 kg of iodine is regenerated, which corresponds to the amount of iodine extracted from the contact gas. 1.15 nm of hydrogen is removed from the cathode space.

Основные параметры электролиза следующие:The main parameters of electrolysis are as follows:

Сила тока в водном электролизе , а4000 Плотность тока на диафрагме , а/л«2800 Напр жение на клеммахCurrent in water electrolysis, a4000 Current density on the diaphragm, a / l "2800 Terminal voltage

электролизера, в2,4electrolyzer, B2,4

Температура электролита, °С60-70Electrolyte temperature, ° С60-70

Протекаемость диафрагмы (одинакова дл катодной и анодной диафрагмы), л/м -час11,5Flowability of the diaphragm (the same for the cathode and anode diaphragm), l / m -h11.5

Состав поступающего на электролиз раствора , г/л:The composition of the solution entering the electrolysis, g / l:

йодид натри 700sodium iodide 700

элементарный йод12elemental iodine12

Состав анолита (45 л на 100 кг дивинила ), г/л:Anolyte composition (45 l per 100 kg of divinyl), g / l:

Состав католита (40 л на 100 кг диви -нла) с учетом уменьшени объема католита на 10%, г/л:Composition of catholyte (40 l per 100 kg of divi-nla) with regard to a decrease in the volume of catholyte by 10%, g / l

йодид натри 400sodium iodide 400

щелочь100alkaline100

Выход ;по току, Output; by current,

Расход электроэнер.гии на регенерацию йода при получении 100 кг бутадиена , кет-ч7,6 Католит В количестве 3 л на 100 кг бутадиена вывод т из системы на приготовление акцептора.Electricity consumption for iodine regeneration upon receipt of 100 kg of butadiene, ket-h7.6 Catholyte In an amount of 3 liters per 100 kg of butadiene is removed from the system to the preparation of an acceptor.

Анолит направл ют на паровоздушную десорбцию , которую прОВод т |При 70°С, что обеспечивает .полное выдувание эле.ментарного йода. Количество паровоздушной смеси на 100 кг бутадиена следующее:The anolyte is directed to vapor-air desorption, which is carried out at 70 ° C, which ensures complete blowing out of elemental iodine. The amount of vapor-air mixture per 100 kg of butadiene is as follows:

воздух, н/.и 4800air, n / a. and 4800

водный пар, кг56water vapor, kg56

Полноту возврата йода определ ют исключительно механическими потер ми .при переработке , она -составл ет 99,7-99,9% от поступающего на регенерадию йода.The completeness of the return of iodine is determined solely by mechanical losses during processing; it amounts to 99.7-99.9% of the iodine supplied to the regeneration.

Предмет и з о б е т е н и Subject and topic

Способ регенерации йода из контактного газа, содержащего йод и eiPo соединени , огличающийс тем, что, с щелью непрерывной регенерации йода и исключени образовани сточных вод, контактный газ нейтрализуютA method for regenerating iodine from a contact gas containing iodine and an eiPo compound, which means that with a gap of continuous regeneration of iodine and to prevent the formation of waste water, the contact gas is neutralized

щелочью, или содой, или их смесью, и полученный при этом раствор йодистых солей подвергают электролизу с последующей отдувкой элементарного йода кислородом или кислородсодержащим газом, ИЛИ их смесью сwith alkali, or soda, or their mixture, and the solution of iodide salts thus obtained is subjected to electrolysis with subsequent stripping of elemental iodine with oxygen or oxygen-containing gas, OR their mixture with

вод ным паром.water vapor.