Abstract
In this paper, we have investigated the optimization of $I_2$ recovery process from $NH_4I$ solution, which is generated as by-product during the amination reaction of p-diiodobenzene (PDIB) for p-phenylenediamine (PPD) synthesis. The recovered $I_2$ is then recycled as a raw material for PDIB synthesis. We have employed a cation exchange resin to recover $I_2$ from $NH_4I$ sample solution, and determined the breakthrough point and exchange capacity from the breakthrough curve. Furthermore, we have suggested optimum conditions of our $I_2$ recovery process by measuring the purity and yield of recovered $I_2$ with respect to the concentrations of $NH_4I$ and oxidant ($H_2O_2$) solutions, the oxidation time, and the temperature of drying process. Finally, the yield and purity as high as 94.96% and 96.65%, respectively were obtained by reusing the residual solution still containing unrecovered iodide ions.
본 연구에서는 p-diiodobenzene (PDIB)으로부터 p-phenylenediamine (PPD) 합성 후 생성되는 부산물인 $NH_4I$를 PDIB 합성의 원료로 재활용하기 위하여 $I_2$ 회수 공정의 최적화에 관한 연구를 진행하였다. 양이온교환수지를 사용하여 $NH_4I$ 시약 용액으로부터 $I_2$ 회수에 관한 연구를 진행하였고 양이온교환수지의 파과곡선을 통해 파과점 및 관류교환용량을 조사하였다. 회수되는 요오드의 수율 및 순도 향상을 위해 $NH_4I$의 공급용액 및 산화제($H_2O_2$)의 농도 변화, 상온과 저온 건조공정 그리고 산화시간에 따른 순도와 수율을 측정하여 $NH_4I$ 용액으로부터 요오드를 회수하는 공정의 최적조건을 확립하였다. 또한 산화공정 후 발생하는 여액을 재사용하는 과정을 도입하여 실험한 결과 수율 94.96%, 순도 96.65%의 $I_2$를 회수할 수 있었다.