Переработка жидкофазных сернокислотных отходов акрилатных производств

• Автор: Жаринов, Иван Викторович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Основные виды отработанной серной кислоты

1.2. Концентрирование отработанной серной кислоты.

1.3. Экстракция примесей.

1.4. Окислительные методы очистки отработанной серной кислоты

1.5. Регенерация отработанных сернокислотных отходов высаливанием .

1.6. Регенерация отработанной серной кислоты с помощью твердых поглотителей и мембранных технологий

1.7. Денитрация отработанной серной кислоты

1.8. Утилизация и обезвреживание отработанных растворов серной кислоты.

1.9. Термические методы регенерации отработанных сернокислотных растворов.
1. Цель и постановка задачи исследования.
2. Исследование термического разложения ОСК поизводства акрилатов
2.1. Равновесие реакций терморазложения серной кислоты.
2.2. Термическое разложение сульфата аммония.
3. Исследование процесса выделения сульфата аммония из ОСК производства ММ А
3.1. Выделение сульфата аммония из ОСК в прямоточном режиме
3.2. Выделение сульфата аммония из ОСК в противоточном режиме
4. Исследование процесса переработки плава сульфата аммония, выделенного из ОСК производства ММА
5. Принципиальная технологическая схема процесса переработки ОСК производства ММА.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В первой абсорбционной зоне осуществляется циркуляция орошающей кислоты, часть которой подается на орошение во вторую зону. Для повышение летучести низкокипящего компонента в упариваемых кислотах предлагают проводить концентрирование с применением фазоимиульс-ного тока [] или высокочастотного нагрева раствора []. Значительная часть работ посвяшена изучению процесса концентрирования серной кислоты в аппаратах с погружными горелками [-]. При таком способе концентрирования максимально используется тепло, подводимое к упариваемой кислоте. Упаривание производят путем продувания продуктов сгорания топлива через слой укрепляемой кислоты [] или сжигания топлива (природного газа либо нефти) прямо в слое кислоты []. Особенно эффективен данный метод при концентрировании разбавленных сернокислотных растворов (например, в производстве ТЮ2-пигмснтов, при кислотном выщелачивании руд, при травлении железа) []. Отмечено, что для конденсации более выгодно использовать конденсатор с дефлекторными пластинами []. Для удаления органических примесей упаривание проводят при пониженном давлении []. При этом получают кислоту концентрацией %. Метод используют для очистки ОСК, содержащей до 7% органических примесей и имеющей черный цвет. Очистку -%-ной серной кислоты от примесей уксусной кислоты (-%) и соляной кислоты (2-%) осуществляют нагреванием ОСК до °С под избыточным давлением - мм рт ст для полного удаления НС1 и частичной отгонки воды и уксусной кислоты. На второй стадии температуру повышают до 5°С при том же давлении. Таким образом, содержание примесей уксусной кислоты снижают до 1,3-1,6%, получая -%-ный раствор уксусной кислоты. На третьей стадии раствор серной кислоты охлаждают до -°С, разбавляют водой в количестве -% по массе при перемешивании и охлаждении, после чего нафевают до 0-5°С под избыточным давлением - мм рт ст для отгонки воды и остатков уксусной кислоты. Сообщается, что при указанных условиях не происходит разложения уксусной кислоты, остаточное содержание которой составляет 0,5% []. Для концентрирования слабых растворов серной кислоты предлагают также применение катионитов [], однако метод не доведен до промышленного применения. Хорошие результаты дает сочетание концентрирования с другими методами регенерации ОСК. Так, во Франции разработан метод регенерации ОСК, содержащей -% серной кислоты, 0,5-5% органических загрязне-нии и сильно окрашенной (почти черной) []. Сначала проводят концентрирование ОСК при пониженном давлении и температуре <5°С до концентрации -%, а затем электрохимическое окисление примесей при -°С. Электролиз проводят в электролизере без диафрагмы с платиновым анодом и графитовым катодом. В результате содержание примесей снижается до 0,2%. Совмещение методов упаривания и высаливания позволяет повысить эффективность процесса на % и удалять % примесей. В качестве осадителей нежелательных примесей используют сульфат натрия или калия [], а также изопропиловый спирт, кремнефторид натрия, сульфат аммония []. Предложен способ концентрирования ОСК, содержащей растворенные соли []. Разбавленную ОСК подают в испаритель, обогреваемый погружными горелками. Из испарителя непрерывно отводят суспензию, которую разделяют на фазы. Часть серной кислоты с концентрацией -% добавляют к исходному раствору серной кислоты в таком количестве, чтобы концентрация твердых веществ составляла 0-0 г/л. При таких условиях значительно снижается количество кислоты, возвращаемой в испаритель и устраняется необходимость удаления шлама из испарителя. При упаривании ОСК часто образуется большое количество пены из-за содержания в ней органических примсссй. Для подавления пенообразования предлагается использовать добавки алкил- и (или) алкиларилсульфоновую кислоту [], ароматические соединения, не содержащие амино- и гидроксильных групп [], а также сульфаты железа []. Кроме того, для снижения количества образующейся пены предлагают в ОСК при концентрировании добавлять шламы и отходы, содержащие растительные и (или) минеральные масла (рапсовое, соевое или автомобильное) [].