Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 29
Текст из файла (страница 29)
4.10. Принципиальная схема бессточного производства фосфора: Цифры указывают матсриальиыс потоки в и'/сут 156 пературе 425 — 500 "С, давлении 0,1— 0,б МПа и времени контакта ! — 3 с. В исходную смесь, подаваемую в реактор, добавляется водяной пар в количестве 2 — 3-х объемов на объем пропилена. Кроме того, продукты реакции обогащаются водяным паром„ образующимся в процессе окисления. Выходящая из реакторов парогазовая смесь содержит непрореагировавшие аммиак и пропилеи, акрилонитрил, ацетонитрил, синильную кислоту, альдегиды, а также водяной пар, диоксид углерода и азот. После охлаждения газ поступает в абсорбер, орошаемый водным раствором серной (или уксусной) кислоты, который связывает аммиак в соль. Из полученного в абсорбере водного раствора отгоняют вначале летучие вещества, а раствор сульфата аммония направляют на переработку.
Из смеси органических веществ отгоняют синильную кислоту, азеотропную смесь акрилонитрила с водой и ацетонитрил. Далее акрилонитрил направляют на ректификацию. В процессе производства акрилонитрила образуются сульфатныс сточные воды в количестве 0,6 м' на 1 т акрилонитрила и сточные воды (конденсаты и другие), содержащие нитрилы, в количестве до б м'/т. Нитрильные сточные воды имеют рН около 8 и содержат (в мг/л): Часть РХ Технологические решения очистки сточных вод Акрилонитрил ....................
25 000 — 30000 Ацстонитрил ....................... 30000 — 35000 Синильная кислота .............................. 200 Сукцинонитрил ........,........................... 200 Смолы .. . 2000 — 3000 Бнкарбонат натрия ............................. 1500 Сульфат натрия .................................. 2000 Аммиак. 150 Пиоксид углерода ................................ 1200 Сульфатные сточные воды являются водным раствором сульфата аммония 1до 30 % (мас,)), содержащим свободную серную кислоту [до 1 % (мас.)) и загрязненным тяжелыми смолистыми веществами 11 — 2 % (мас.)1.
Обычные способы переработки сульфатных сточных вод путем выпаривания и кристаллизации сульфата аммония для сточных вод производства акрилоиитрила неприемлемы вследствие наличия в воде тяжелых смолистых веществ. Эти смолы осаждаются на кристаллах сульфата аммония, резко снижая его качество. Для переработки сульфатиых сточных вод, загрязненных смолами, разработано несколько способов: 1) выделение сульфата аммония из раствора, насыщенного аммиаком; 2) выделение сульфата аммония вакуум-кристаллизацией; 3) обработка сульфатных сточных вод известью. Метод выделения сульфата аммония из раствора, насыщенного аммиаком, основан на том, что растворимость сульфата аммония в водных растворах аммиака значительно уменьшается по сравнению с растворимостью в воде.
При этом растворимость смол не изменяется. Поэтому при насыщении охлажденного раствора сульфата аммония аммиаком происходит кристаллизация сульфата аммония, который выделяется из раствора, захватывая лишь небольшое количество примесей. Степень извлечения сульфата аммония при рециркуляции маточных растворов составляет 82,5 %. Недостатком этого метода является большая энергоемкость и малая степень извлечения. При выделении сульфата аммония методом вакуумной кристаллизации смолы, содержащиеся в сточной воде, остаются в маточном растворе и не загрязняют сульфат аммония. Выделяющиеся кристаллы в виде 85%-й пульпы направляются на вакуум-фильтр, затем сушатся при 100 С.
Коэффициент извлечения сульфата аммония по этому методу составляет 85 — 92,5 %. Полученный продукт отвечает требованиям ГОСТ. Недостаток метода— низкая степень извлечения продукта из сточных вод. Одним из перспективных методов является обработка сульфатиых сточных вод известью: (1'Н„),БО4+ Са(ОН), -+ — ~ СаБО, 2Н,О + 2ИН, Выделяющийся аммиак может быть использован в процессе синтеза акрилонитрила.
Образующийся в качестве побочного продукта гипс (СаБО, 2Н,О) после соответствующей обработки может служить строительным материалом. Количество извести составляет 102 — 110 % к расчетному. При эФфективном перемешивании исходных продуктов продолжительность реакции ие превышает 10 мин. Изменение температуры в пределах 10 — 100 'С ис оказывает практического влияния иа скорость реакции.
Для очистки гипса от смол его промывают водой. 157 Глава 4. Очнсвка сточных вод в химнческой лромышленносвн Нитрильные сточные воды очищают от нитрилов и синильной кислоты на отгонной колонне. В результате содержание нитрилов снижается до 3 тыс. мг/л, в том числе суммарное содержание акрилонитрила и ацетонитрила составляет 1000 мг/л, сукцинонитрила — 2 тыс. мг/л и синильной кислоты — 100 мг/л. Последующую очистку нитрильных сточных вод проводят путем щелочного гидролиза при следующих параметрах процесса: Концентрация ХаОН, % (мас,) ...... 0,25 Температура, С ........,................. 150 — 160 Продолжительность гидролиза, мин ...
15 В результате остаточная конценграция нитрилов в воде не превышает !00 — 120 мг/л. К недостаткам метода следует отнести необходимость внесения в сточную воду значительных количеств щелочи, а также высокое содержание нитрилов в очищенной воде. Сточные воды целесообразно доочищать биологическим методом, так как нитрилы и продукты щелочного гидролиза (карбоновые кислоты) поддаются биологическому распаду. 4.5.2.
Производство синтетических жирных кислот Синтетические жирные кислоты (СЖК) получают путем жидкофазного каталитического окисления парафина при атмосферном давлении с использованием марганцевого катализатора. При окислении парафина образуется смесь карбоновых кислот С,— С и выше, дикарбоновые кислоты, альдегиды, кстоны, лактоны, эфиры и другие соединения.
В процессе производства СЖК на многих стадиях используется вода. Технологическая схема производства СЖК с указанием источников образования сточных вод представлена на рис. 4.11. Парафин и продукт, возвращаемый со стадии разделения (неомыляемые 1), смешиваются с катализатором в смесителе 1 и далее насосом подаются в колонну окисления 2, в которую также поступает воздух. При охлаждении отработанного воздуха в холодильнике 3 часть летучих продуктов конденсируется и отделяется от воздуха в сепараторе 4. Воздух же доочищается в промывном скруббсре 5 водой и выбрасывается в атмосферу..
По окончании процесса окисления жидкость в колонне 2 охлаждают до 30 — 90 С и сливают в шламоотстойник б, в который добавляют также немного воды. Шлам (нерастворимые в оксидате щелочные и марганцевые соли низших дикарбоновых кислот) отделяется от органического слоя.
Последний непрерывно насосом подается в промывную колонну 7, где водой экстрагируются из оксидата низшие водорастворимые кислоты. Оксидат затем поступает в омылители 8 и У, в которых производится нейтрализация свободных карбоновых кислот 25%-м раствором соды и гидролиз сложных эфиров и лактонов 30%-м раствором щелочи. Часть неомыленного продукта отделяется в сепараторе 10 и поступает в сборник 11, другая часть для завершения процесса омыления из сепаратора насосом 12 подается в теплообменник 13, где нагревается до 180 'С, затем в ав- Часть Р1.
Технологические решения очистки сточных еод ~О Ю о Вода ~! Л 1! Ма,СО, в Р 3 НаОН о 4 19 20 Вопд х з Е о 21 ~ 7а а им 10 у !7 В да 10 !1!лам Катализатор Рис. 4.11, Источники образования сточных вод в процессе производства синтетических жирных кислот окислением парафина: 1 — смсситсль, 2 — колонна окисления; 3 — холодильник; 4, 10, 1б, 22 — сепараторы; 5— промывной скруббср; б — шламоотстойннк; 7 — промывная колонна; 8, 9 — омылители; П, 21, 23 — сборники; 12 — турбонасос; 13 — теплообменник; 14 — автоклав: 15 — печь; 17— шнек; 18, 19 — аппараты с мешалкой; 20 — отстойник, Сточные воды: ! — водный конденсат; П вЂ” вода от промывки воздуха; !!1 — вода от промывки оксидата; И вЂ” конденсат посла термической обработки ланда; У' — сульфатная вода токлав 14, в котором неомыленные продукты отделяются и стекают в сборник 11.
Мыло из автоклава 14 нагревают в печи 15до 320 — 340 Си послеснижения давления отделяют от паров воды и неомыляемых веществ в сепараторе 16. Обезвожснпое мыло из сепаратора 16 транспортируется шнеком 17 в аппарат 18, куда добавляется также вода. Мыльную массу насосом подают в аппарат 19, в котором соли разлагаются концентрированной серной кислотой при нагревании и перемешивании с образованием свободных карбоновых кислот. Эмульсия разделяется в от- стойнике 20.
Верхний слой — карбоповые кислоты — стекает в сборник 21, откуда направляется на разделение (перегонкой в глубоком вакууме). Нижний слой — водный раствор сульфата натрия — направляется на обезвреживание. В сепараторе 22 конденсат разделяется на органический и водный слои. Органический слой (неомыляемые 11) сливается в сборник 23 и направляется на переработку, В процессе производства СЖК образуется около 8 м'сточных вод на 1 т переработанного парафина. Данные о количестве и составе сточных вод приведены в табл. 4.8.
Глава 4. Очистка сточных вод в химической промышленности Таблица 4.8 Количество и состав сточных вод производств» СЖК Содержание летучих жирных кислот в пересчете на уксусную,% ' мас.'1 Количество сточной воды на 1т пара~пня, м Содержание сульфата натрия, г/з Источник образования сточной во- ды БПКи гул БПК„, г/л рН ХПК, г/л Водный конденсат 0,12 1,4 —:1,6 247 — 284 187 22,4 — 24,5 1!ромывка воздуха 0,55 2,2 — 2,8 49,5 — 68,3 4,5 — 6,5 43,6 30 Промывка оксн- дата 6,3 — 10,2 65,6 0,45 3,1 — 4,1 67,9 — 112 39,5 Отделение катали- зато ного шлама 2,9 — 3,6 0,3 — 0„4 54 — 75 14,3 31,2 4„5 — 6,3 Термическая обра- ботка мыла 0,6 — 43,7 6,8 — 7,6 21 13,8 Сульфатная вода 3,2 — 3,6 2„8 — 3,8 9,3 — 19 0,9 — 1 3,2 — 4,2 6 — 14 0,8 — 3,7 0,5 — 1,3 90 — 140 54 Промывка сырых жи ных кислот 3,6 5 — 10 Подсушка сырым жи иых кислот 0,04 32 — 3,8 38,4 23,8 3,4 — 4 32,8 Дистилляция сырых жирных кислот (вода барометрических конденсато в 1,2 6,5 — 6„9 0,8 — 2 0,09 0,5 Промывка аппара- тов и трубопрово- дов 0,05 !бО Из приведенных данных видно, что сточные воды производства СЖК в значительной степени загрязнены летучими органическими веществами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
