一种碘成粒装置及其方法与流程

本发明涉及碘的精制及造粒，具体涉及一种碘成粒装置及其方法。

背景技术：

1、碘是一种重要的资源，应用广泛，在医药、电子工业、农业、染料、冶金、化工、食品、合成橡胶、国防及尖端技术等方面有着广泛的用途，具有很高的经济价值。碘在世界的分布广，但含量较少，不易于开采。而世界市场需求量很大,所以,碘的生产及回收越来越受到各国的重视。

2、在碘的应用领域，除对碘的内在质量要求外，部分领域还对外形有特殊要求，因此应对生产及回收得到的粗碘粉进行精制及造粒，提高碘的价值，达到市场应用要求。但现有技术在进行粗碘粉进行精制及造粒时，存在不足之处是：一是工艺复杂；二是碘颗粒用水冷却成型后，还要用空气干燥其表面的水分，能耗高；三是不能同步实现粗碘粉升华精制及凝华造粒。

3、如cn101759151a公开了一种碘造粒的方法，该方法包括以下步骤：(1)将碘加热至熔融状态；(2)用压缩空气将熔融态的碘挤压至造粒机，进行造粒；(3)从造粒机出来的碘颗粒直接进入冷却池冷却；(4)待碘颗粒冷却成型后，用空气干燥其表面的水分，制成碘的颗粒产品。本发明通过碘的加热熔融、空气挤压造粒、冷水冷却成形、空气干燥表面水分综合方法，生产出来的碘产品颗粒均匀直径为2～4mm，表面光滑圆润、粒圆、不易挥发。

4、又如cn201850136u公开了一种碘的造粒设备，包括预热器和滴丸器，所述滴丸器为梯型箱体，箱体顶部为可开启顶板，顶板有两个管孔，箱体底部置有若干滴管，滴管内径为1.5～4mm；所述预热器为长方箱体，两侧各开有一个接管，箱体顶部为可开启顶板，顶板有两个管孔，滴丸器顶板的管孔与预热器顶板的管孔有管道相接；滴丸器置于预热器箱体内，滴丸器底的滴管伸出预热器底。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种碘成粒装置及其方法。本发明装置结构简单，通过升华凝华成粒，可同步实现粗碘粉升华精制及凝华造粒，简化了碘的生产和回收流程，提升了碘的质量。

2、为解决以上问题，本发明采用的技术方案为：一种碘成粒装置，包括升华器、凝华成粒器和碘气管，所述升华器上部分别设置有粗碘粉加料口和碘蒸汽出口，所述升华器底部设置有空气进口，所述升华器外壁设置有加热夹套，所述凝华成粒器上部设置有碘蒸汽进口和粉粒碘进料口，所述凝华成粒器下部后端设置有颗粒碘出料口，所述碘气管两端分别连接所述的碘蒸汽出口和所述的碘蒸汽进口，所述凝华成粒器内壁上设置有刮板器，所述凝华成粒器的外壁下部设置有冷却水夹套，所述碘气管外壁设置有加热伴管。

3、作为本发明的优选实施方式，所述升华器内设置有搅拌器。

4、作为本发明的优选实施方式，所述的凝华成粒器上部设置有保温器。

5、作为本发明的优选实施方式，所述的凝华成粒器设置有不凝气出口，所述的不凝气出口连接有不凝气吸收器。

6、作为本发明的优选实施方式，所述凝华成粒器倾斜设置，所述凝华成粒器的中轴线与水平面的倾斜夹角为1～2°。

7、本发明还公开了使用该装置碘成粒的方法，包括以下步骤：

8、(1)将粗碘粉经粗碘粉加料口加入升华器中，通过升华器热媒进口向加热夹套通入热媒；通过碘气管热媒进口向碘气管加热伴管通入热媒预热碘气管；通过粉粒碘进料口向凝华成粒器中加入预置粉粒碘，通过冷却水进口向冷却水夹套中通入冷却水，启动刮板器；

9、(2)当升华器升温至设置温度后，通过空气进口向升华器中通入干燥空气，产生的碘蒸汽从碘气管进入凝华成粒器，与预置粉粒碘接触凝华，凝华后的不凝性气体进入不凝气吸收器，用亚硫酸钠溶液吸收其中未凝华的碘蒸汽，吸收后的尾气通过尾气出口达标排放；

10、(3)粉粒碘在凝华成粒器内不断与碘蒸汽接触凝华而长大，变粗后的颗粒碘逐渐往后端移动，当凝华成粒器中颗粒碘积累一定量后，停止向升华器通入干燥空气，从颗粒碘出料口取出颗粒碘；

11、(4)将颗粒碘筛分得到成品，细粒再返回凝华成粒器继续与碘蒸汽接触凝华而变粗成颗粒碘。

12、作为本发明的优选实施方式，所述升华器温度设置为90-110℃。

13、作为本发明的优选实施方式，所述碘气管温度设置为90-110℃。

14、作为本发明的优选实施方式，所述凝华成粒器的冷却水出口温度设置为25-45℃。

15、作为本发明的优选实施方式，所述凝华成粒器预置粉粒碘的量为凝华成粒器体积的10-20％。

16、本发明升华器配置搅拌器，可以防止升华过程中空气走短路，提高升华效率；为防止碘蒸汽在碘气管凝华，影响装置稳定运行，本发明采用伴热碘气管连接升华器和凝华成粒器；凝华成粒器的外壁下部设置有冷却水夹套，可以冷却预置的粉粒碘，使粉粒碘表面冷凝碘蒸汽而长大成粒；凝华成粒器上部设置有保温器，可减少碘蒸汽在凝华成粒器筒壁上直接凝华，提高成粒效率；凝华成粒器沿颗粒碘出料口端倾斜安装，可以使变粗后的颗粒碘逐渐往后端移动，有利于碘颗粒的出料。

17、本发明中，采用干燥空气升华碘，使碘成粒的同时进一步干燥除水，得到颗粒干碘。为确保升华效率，升华温度不宜过低，但也不宜超过碘的熔点，因此本发明升华器设置温度优选为90-110℃，并预热干燥空气升华碘，使之维持较高升华及成粒的效率。

18、本发明中，凝华成粒器内预置粉粒碘，在下部冷却的同时随刮板器转动向筒体中部升华气体流道部位上抛洒，热的碘蒸汽和冷的粉粒碘接触就凝华在预冷过的粉粒碘表面，随着不断凝华，粉粒碘逐步增大成粒，并随刮板器转动往后部低区移动，颗粒碘得到富集而出料。凝华成粒器预置粉粒碘填充量控制在10-20％为宜，过低时碘气和粉粒碘接触机率低，影响凝华效率，易有较多的碘蒸汽进入后续不凝气吸收器，增加不凝气吸收器负荷；填充量太高时，不易得到粒径较大的颗粒碘。

19、本发明中，凝华成粒器内尚未完全冷凝的碘蒸汽随空气进入后系统，这部分碘蒸汽可以用亚硫酸钠溶液循环吸收，吸收碘蒸汽后的溶液至碘回收系统进行氧化析碘过滤为粉状碘。

20、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

21、1、工艺简单，效率高，本发明采用伴热碘气管连接升华器和凝华成粒器，在碘蒸汽凝华的同时使粉粒碘长大而成粒，实现碘升华精制的同时成型造粒，显著简化了碘的生产和回收流程，提高了生产效率。

22、2、能耗低，本发明采用干燥空气升华碘，使升华-凝华成粒的同时进一步干燥除水，得到颗粒干碘，有效减少了能耗。

23、3、产品质量好，本发明得到的碘颗粒表面光滑圆润，碘含量达到99.8％以上，扩大了应用范围。

技术特征：

1.一种碘成粒装置，其特征在于，包括升华器、凝华成粒器和碘气管，所述升华器上部分别设置有粗碘粉加料口和碘蒸汽出口，所述升华器底部设置有空气进口，所述升华器外壁设置有加热夹套，所述凝华成粒器上部设置有碘蒸汽进口和粉粒碘进料口，所述凝华成粒器下部后端设置有颗粒碘出料口，所述碘气管两端分别连接所述的碘蒸汽出口和所述的碘蒸汽进口，所述凝华成粒器内壁上设置有刮板器，所述凝华成粒器的外壁下部设置有冷却水夹套，所述碘气管外壁设置有加热伴管。

2.如权利要求1所述的碘成粒装置，其特征在于，所述升华器内设置有搅拌器。

3.如权利要求1所述的碘成粒装置，其特征在于，所述的凝华成粒器上部设置有保温器。

4.如权利要求1所述的碘成粒装置，其特征在于，所述的凝华成粒器设置有不凝气出口，所述的不凝气出口连接有不凝气吸收器。

5.如权利要求1所述的碘成粒装置，其特征在于，所述凝华成粒器倾斜设置，所述凝华成粒器的中轴线与水平面的倾斜夹角为1～2°。

6.使用权利要求1所述的装置碘成粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.如权利要求6所述的碘成粒的方法，其特征在于，所述升华器温度设置为90-110℃。

8.如权利要求6所述的碘成粒的方法，其特征在于，所述碘气管温度设置为90-110℃。

9.如权利要求6所述的碘成粒的方法，其特征在于，所述凝华成粒器的冷却水出口温度设置为25-45℃。

10.如权利要求6所述的碘成粒的方法，其特征在于，所述凝华成粒器预置粉粒碘的量为凝华成粒器体积的10-20％。

技术总结
本发明公开了一种碘成粒装置，包括升华器、凝华成粒器和碘气管，升华器上部分别设置有粗碘粉加料口和碘蒸汽出口，升华器底部设置有空气进口，升华器外壁设置有加热夹套，凝华成粒器上部设置有碘蒸汽进口和粉粒碘进料口，凝华成粒器下部后端设置有颗粒碘出料口，碘气管两端分别连接碘蒸汽出口和碘蒸汽进口，凝华成粒器内壁上设置有刮板器，凝华成粒器的外壁下部设置有冷却水夹套，碘气管外壁设置有加热伴管。本发明可同步实现粗碘粉升华精制及凝华造粒，简化了碘的生产和回收流程，提升了碘的质量。

技术研发人员：杨仲苗,陈发,吴奕
受保护的技术使用者：浙江巨化技术中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1