Пристрій для виділення йоду з некондиційних йодовмістних систем на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту

Реферат: Пристрій для виділення йоду з некондиційних йодовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту включає: ректифікаційну колону, випарний апарат, п'ять теплообмінних апаратів, чотири ємності, чотири насоси і являє собою енерговмісний комплекс з тратами при переробці 1 тонни йодовмісного розчину 1080 кДж. З метою інтенсифікації процесу виділення йоду і зниження енергозатрат, застосовується пристрій для екстракційного виділення йоду в апараті з активним гідродинамічним режимом, за який застосовується диференційноконтактний тепло-масообмінний апарат (ДКТМА), споряджений циркуляційним контуром для додаткового введення енергії із зовні. UA 79547 U (12) UA 79547 U UA 79547 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до розробки пристрою для виділення йоду з некондиційних йодовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту. Відомо [Созонтов В.И., Казаков В.В., Гринь Г.И. "Технология утилизации меланжей - это очень трудоемкий процесс"], що йодовмісні системи на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту можуть бути перероблені в концентровану і слабку HNO 3 з виділенням молекулярного йоду і його кисневих сполук. Відомий засіб переробки йодовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту ректифікацією. В процесі ректифікації парова фаза збагачується оксидами азоту і нітратної кислоти, які виводяться дистилятом, а в кубі залишається водний розчин нітратної та йодноватої кислот. Потім відділяють кристали йодноватої кислоти методом упарювання. Сама технологічна схема утилізації розчинів HNO3-N2O4-H2O-I2-HIO3 включає: ректифікаційну колону, випарний апарат, п'ять теплообмінних апаратів (головний холодильник, два кип'ятильники, один конденсатор, один холодильник), чотири ємності і чотири насоси. Це енергозатратна технологічна схема. Так, при переробці однієї тонни йодовмісного розчину методом ректифікації трата теплоти ставить 1080 кДж. Більш ефективним засобом виділення йоду з некондиційних йодовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту є застосування азотнокислих солей калію та кальцію. Суттєвий вплив на ступінь вилучення йоду має час взаємодії, початкове співвідношення реагентів, концентрація HNO3 і діаметр пор фільтрувального елемента. Проте, повне вилучення йоду досягається при взаємодії реагентів за терміном від 30 до 40 годин з наступною фільтрацією суспензії. Задача по інтенсифікації процесу виділення йоду і зниження енергозатрат, згідно корисної моделі, вирішується тим, що застосовується пристрій для екстракційного виділення йоду в апараті з активним гідродинамічним режимом, за який застосовується диференційно-контактний тепло-масообмінний апарат (ДКТМА), споряджений циркуляційним контуром для додаткового введення енергії із зовні. Крім того, пристрій споряджений реактором для приготування рідинного комплексного добрива, декантатором, ємністю для товарної кислоти, фільтром тонкого вилучення. В запропонованій схемі відбувається таке. Процес екстракційного виділення йоду з некондиційних йодовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти та оксидів азоту проходить в наступній послідовності (креслення): в реакторі 1 готується суспензія в результаті хімічної реакції некондиційної йодовмісної системи на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту з азотнокислим кальцієм. Отримана суспензія дозується в робочу зону ДКТМА 2, приводиться до руху ротор, де під дією обертаючих рухів конічних диспергуючих дисків в межах кожного ступеню контакту виникають вихрові рухи, що приводить до тісного контакту фаз, які приймають участь у виділенні йоду. Вмикається циркуляційний насос 8. В ДКТМА проходить протинаправлений рух: 90-98 % HNО3 (рафінат) виводиться з верхнього штуцера верхньої відстойної зони, а з конусного денця нижньої відстойної зони виводиться шлам (екстракт). Відбілена HNО3 (рафінат) проходить через фільтр тонкого вилучення 3, у якого розмір пор -6 не перебільшує 510 м і надходить в ємність товарної кислоти 4. З нижньої частини ДКТМА (з конусного денця нижньої відстойної зони) шлам (екстракт) прямує до декантатора 6 і звідти надходить до реактора 5, в котрий додають Са(ОН) 2 для нейтралізації кислого середовища та утворення рідинних комплексних добрив. При розподілу рідинної і твердої фаз в декантаторі 6 надлишки рідинної фази відводяться відцентровим насосом 7 в нижню частину робочої зони ДКТМА. Утворені в реакторі рідинні комплексні добрива застосовуються в народному господарстві. Запропонований пристрій для екстракційного виділення йоду з некондиційних йодовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту значно інтенсифікує процес і суттєво знижує енергетичні затрати. Крім того, цей пристрій може бути мобільним. Пристрій для виділення йоду з водовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти та оксидів азоту: 1 – реактор для приготування суспензії; 2 – диференційно-контактний тепло-масообмінний апарат (ДКТМА); 3 – фільтр тонкого вилучення; 4 – ємність для відбіленої HNO3; 1 UA 79547 U 5 – реактор для приготування рідких комплексних добрив; 6 – декантатор; 7 – відцентровий насос; 8 – циркуляційний насос. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 1. Пристрій для виділення йоду з некондиційних йодовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту, що включає: ректифікаційну колону, випарний апарат, п'ять теплообмінних апаратів, чотири ємності, чотири насоса і являє собою енерговмісний комплекс з тратами при переробці 1 тонни йодовмісного розчину 1080 кДж, який відрізняється тим, що з метою інтенсифікації процесу виділення йоду і зниження енергозатрат, застосовується пристрій для екстракційного виділення йоду в апараті з активним гідродинамічним режимом, за який застосовується диференційно-контактний тепло-масообмінний апарат (ДКТМА), споряджений циркуляційним контуром для додаткового введення енергії із зовні. 2. Пристрій для виділення йоду з некондиційних йодовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту за п. 1, який відрізняється тим, що він споряджений реактором для приготування суспензії та фільтром тонкого вилучення. 3. Пристрій для виділення йоду з некондиційних йодовмісних систем на основі концентрованої нітратної кислоти і оксидів азоту за п. 1, який відрізняється тим, що він споряджений реактором для приготування рідинного комплексного добрива і декантатором. 25 2 UA 79547 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3