碘回收装置及碘回收方法与流程

本公开涉及一种碘回收装置及方法，具体涉及一种用于从混合气体中将碘以固体形式析出并回收的碘回收装置及方法。

背景技术：

1、碘是多种化学工艺中使用的高附加值物质，正在研究从反应后生成的混合气体中回收碘的技术。

2、通常，为了从混合气体中回收碘，采用通过冷却使碘以固体形式析出的方法。

3、这种方法可能会出现析出的碘附着在装置内壁上，导致管道堵塞、传热效率下降、工艺中断等问题。尤其，当固体碘堆积超过一定厚度时，上述问题会进一步加剧，从而存在无法连续执行工艺的局限性。

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、本公开的目的在于提供一种碘回收装置及方法，以解决在碘以固体形式析出并回收的过程中发生的管道堵塞、传热效率降低以及难以确保工艺连续性的问题。

3、技术方案

4、根据本公开一个实施例的碘回收装置包括：混合气体供应单元，供应包含碘的混合气体；多个碘回收单元，供所述混合气体流入且使碘以固体形式析出；流体供应单元，向所述多个碘回收单元中的每一个选择性地供应冷却介质或加热介质；切换开关，设置在所述混合气体供应单元与所述多个碘回收单元之间，用于选择性地切换所述混合气体的流道，其中，在所述多个碘回收单元中，第一回收单元可以在冷却运行状态下使碘以固体形式析出，第二回收单元可以在加热运行状态下去除所堆积的碘。

5、根据本公开一个实施例的碘回收方法是一种从包含碘的混合气体中将碘以固体形式析出并回收的方法，所述方法可以包括：通过混合气体供应单元将混合气体供应至多个碘回收单元中的第一回收单元的步骤；向所述第一回收单元供应冷却介质使碘以固体形式析出的步骤；向与所述第一回收单元单独设置的第二回收单元供应加热介质以去除所堆积的碘的步骤；将从所述第二回收单元去除的碘输送至所述混合气体供应单元或液态碘回收罐的步骤；通过切换开关切换所述混合气体的流道，以执行切换所述第一回收单元和所述第二回收单元的运行模式的开关操作（switch operation）的步骤。

6、根据一个实施例，所述碘回收单元可以包括双重管结构或换热翅片结构中的至少一种。

7、根据一个实施例，在所述双重管结构中，所述混合气体沿着内管流动，冷却水沿着外管流动，且碘可以析出在所述内管的内壁上，在所述换热翅片结构中，在腔室内部设有多个换热翅片，所述混合气体沿着所述换热翅片的外周面流动的过程中碘可以被析出。

8、根据一个实施例，所述换热翅片结构的碘回收单元包括：腔室，其一侧形成有混合气体流入口，另一侧形成有混合气体排出口；热介质板，形成于所述腔室的上侧，其内部形成有热介质流道；多个换热翅片，设置于所述腔室的内部，与所述热介质板连接以与流经所述热介质流道的热介质进行换热，或者与所述热介质流道连通且热介质在所述换热翅片的内部流动；多个去除装置，形成于所述换热翅片的外侧，去除从所述混合气体中析出到所述换热翅片的外壁上的碘，其中，所述去除装置可以包括刮除部（scraper）、振动部（vibrator）、涂层部（coater）、加热部（heater）中的至少两种。

9、根据一个实施例，所述刮除部包括：旋转体，可旋转地安装于所述换热翅片的外周面；多个叶片，与所述旋转体结合并固定于所述换热翅片的外壁，或者，与所述旋转体结合并沿着所述换热翅片的外壁移动以刮除析出的碘，或者，可以通过可滑动地安装于所述换热翅片的外周面的移动体来刮除所述换热翅片的外壁上析出的碘。

10、根据一个实施例，所述振动部包括与所述换热翅片结合的振动发生部，所述振动发生部可以包括超声波振动器或基于旋转电机的振动器。

11、根据一个实施例，所述涂层部包括形成于所述换热翅片的外壁的防污性或拒水性涂层，所述涂层可以由四氟乙烯（tetrafluoroethylene，tfe），聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，ptfe）、全氟烷氧基（perfluoroalkoxy，pfa）、全氟烷氧基烷烃（perfluoroalkoxy alkane，pfa）、氟化乙烯丙烯（fluorinated ethylene propylene，fep）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalatem，pet）、聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，pdms）中的任一种以上的材料以形成为单层或多层。

12、根据一个实施例，所述腔室可以包括选择性地形成于所述换热翅片的排列之间的隔板或多孔挡板（baffle），以调节所述混合气体的流动。

13、根据一个实施例，所述切换开关可以在所述第一回收单元处于冷却运行状态时，执行用于去除所述第二回收单元中所堆积的碘的开关操作（switch operation）。

14、根据一个实施例，所述切换开关可以通过电信号或计时器运行，并且根据碘的堆积状态或运行时间的经过，交叉切换所述混合气体的流道。

15、根据一个实施例，所述碘回收装置包括控制部，所述控制部控制所述切换开关及所述流体供应单元的操作，所述控制部可以通过所述切换开关选择性地切换所述混合气体的流道，并控制通过所述流体供应单元向所述多个碘回收单元的每一个选择性地供应冷却介质或加热介质。

16、根据一个实施例，从所述混合气体供应单元供应的所述混合气体包含碘（i2）及卤代烃，除碘之外的物质的沸点可以被设定为50℃以下。

17、根据一个实施例，可以通过所述流体供应单元控制所述碘回收单元的内壁温度保持在30℃以上且50℃以下。

18、根据一个实施例，所述第一回收单元或所述第二回收单元的加热运行切换时间点可以被设定为所述碘的堆积厚度达到5mm~15mm的时间点。

19、根据一个实施例，所述碘回收装置可以包括：碘气化输送管线，与所述第一回收单元或所述第二回收单元连接，将所述第一回收单元或所述第二回收单元中气化的碘输送至所述混合气体供应单元；或液态碘回收罐，回收所述第一回收单元或所述第二回收单元中液化的碘。

20、技术效果

21、根据本公开一个实施例，可以从包含碘的混合气体中有效地析出并高效地回收碘，并且通过对多个碘回收单元进行开关操作（switch operation），可以连续执行工艺。

22、由此，通过最大限度地降低在将碘以固体形式析出并回收的过程中发生的管道堵塞或传热效率的下降，从而可以实现稳定的碘回收，并且能够最小化碘的损失。

1.一种碘回收装置，包括：

2.根据权利要求1所述的碘回收装置，其中：

3.根据权利要求2所述的碘回收装置，其中，所述换热翅片结构的碘回收单元包括：

4.根据权利要求3所述的碘回收装置，其中，所述刮除部包括：

5.根据权利要求3所述的碘回收装置，其中，所述振动部包括：

6.根据权利要求3所述的碘回收装置，其中，所述涂层部包括：

7.根据权利要求3所述的碘回收装置，其中，所述腔室包括：

8.根据权利要求1所述的碘回收装置，其中：

9.根据权利要求8所述的碘回收装置，其中：

10.根据权利要求1所述的碘回收装置，其中，所述碘回收装置包括：

11.根据权利要求1所述的碘回收装置，其中：

12.根据权利要求1所述的碘回收装置，其中，所述碘回收装置包括：

13.一种碘回收方法，是一种从包含碘的混合气体中将碘以固体形式析出并回收的方法，包括：

14.根据权利要求13所述的碘回收方法，其中，所述第一回收单元或所述第二回收单元中的析出步骤通过双重管结构或换热翅片结构执行，

15.根据权利要求13所述的碘回收方法，其中：