Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Максимальная концентрация сульфата натрия в воде, по- Глава 4. Очистка сточных воо в химической промышленности В связи с тем, что сточные воды производства СЖК являются сильно загрязненными (ХПК смешанного стока составляет 8 — 15 г/л, БПК = 3 — б г/л), перед подачей на биологические очистные сооружения они должны быть разбавлены до содержания органических веществ, соответствующего ХПК = 1000 мг/л и БПК„< 650 мг/л, Данные очистки сточных вод при времени аэрации 16 ч представлены в табл. 4.9. Таблица 4.9 Результаты биологической очистки сточных вод производства СЖК Для разбавления сточных вод производства СЖК могут быть использованы хозяйственно-фекальные, условно чистые и другие сточные воды. Окислительную мощность аэротенков при очистке сточных вод производства СЖК следует принимать равной 950 г/(м' сут). 4.5.3.
Производство бутадиена Основным перспективным способом производства бутадиена-1,3 (дивинила) в настоящее время является двухстадийное каталитическое дегидрирование бутана и бутиленов. Способ производства бутадиена по двухстадийной схеме состоит из сле- 164 дующих основных стадий: 1) очистка исходного сырья (ректификация, осушка, очистка от сернистых соединений); 2) каталитическое дегидрирование бутана в бутилены; 3) компрессия и разделение контактного газа с выделением буган-бутиленовой фракции; 4) отделение бутана от бутиленов; 5) каталитическое дегидрирование бугиленов в бутадиен; 6) компрессия и разделение контактного газа с выделением бутилен-бутадиеновой фракции; 7) выделение и концентрирование бутадиена из его смесей с бутиленами. Значительныс количества воды расходуются в процессах выделения и очистки бутадиена, особенно при охлаждении и промывке контактного газа в скрубберах.
Для очистки бутадиенсодержащих фракций от ацетиленовых соединений, а также для выделения бутадиена промышленное применение получил метод хемосорбции с водно-аммиачным раствором ацетата меди (1). Это обусловливает попадание в сточные воды аммиака и ионов меди. При экстрактивной ректификации бутан-бутиленовой фракции углеводородов с применением селективных растворителей (например, водных растворов ацстона и ацетонитрила, ди метил-формамида) образуются сточные воды, загрязненные соответствующими растворителями и. В процессах промывки и охлаждения контактного газа первой и второй стадий дегидрирования образуется сточная вода, которая затем используется в оборотной системе. Количество и состав сточных вод производства бутадиена приведены в табл. 4.10. Таблица 4.10 Расход сточных вод, м~1т Содержание, г1л ХПК БПК„ Стадии процссса специфические примеси сухой остаток углеводо- роды макси- мальный взвешен лыс вещества средний 0,16 До 10 0,3 — 0,47 0,3 — 0,34 0,15 Дегидрирование бу- тана в бупглены о,а 0,6 0,13 1,0 0,05 0,2 Азот — 0,1 3,0 2,1 0,1 1,2 7„2 3„8 — 4,1 0,5 0,65 Азот — 0,04 0,89 — 0,96 0,7 0,3 18 — 17,5 Дсгидрирование бутилснов в бутаднсн 18 — 21 0,05 8,0 0,2 6,0 8,6 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 Выделение и очистка бутадиена ИаОН вЂ” до 5,0 0,1 0,35 0,2 0,3 0,3 0,14 0,4 О,З Охлаждение сальни.
ков насосов 1,0 3,0 3,5 Всего: 23,8 — 26,8 19,5 — 22,0 Разделение контакт- ного газа дсгидриро- вания бутана Экстрактивная рек- тификация бутан- бутилсновой фракции Разделение контакт- ного газа дегидриро- вания бугиленов Выделение изобути- лена из бугилсновой фракции Количество и состав сточных вод производства бутадиеиа Хром(Сг !— ло 1,5 Ацетон— до 0,15 или ацстонитрил— до 0„5 Глава 4. Очистка сточных вод в химической промышленности При производстве бутадиена из бутана значительное количество сточных вод используется в технологических процессах в специальных системах оборотного водоснабжения. При промывке и охлаждении контактного газа процесса дегидрирования бутана в бутилены количество воды, выводимой из оборотной системы, определяется количеством катализаторной пыли, улавливаемой этой водой.
При расходе воды '4 — 6 м' на 1 т бутадиена из системы выводится до 10 % воды, находящейся в обороте. Сточная вода содержит, в зависимости от вида и качества катализатора, до 10 г/л катализаторной пыли и до 1,5 г/л растворенных ионов хрома. При промывке и охлаждении контактного газа процесса дегидрирования бутиленов в бутадиен расходуется до 280 м'/т оборотной воды, причем из системы выводится до 32 м'/т избыточного количества воды„образующейся вследствие конденсации водяного пара, содержащегося в контактном газе.
Сточные воды содержат бутилены, бутадиен и др. Следует отметить, что в канализацию сбрасывается 15— 17,5 м'/т сточных вод, остальное количество сточной воды используется в производстве. После очистки от ацетиленовых углеводородов водно-аммиачным раствором ацетата меди бутадиен промывают водой, 0,2 — 0,3 м'/т которой сбрасывается в канализацию. Небольшое количество сточной воды (около 0,07 м'/т), содержащей ионы меди (до 10 г/л), образуется в процессе концентрирования бутадиена с помощью аммиачного раствора ацетата меди.
166 В результате экстрактивной ректификации бутан-бутиленовых смесей с применением водных растворов ацетона и ацетонитрила образуется 0,5 — 0,65 м'/т сточной воды, содержащей до 20 г/л ацетона или до 1,5 г/л ацетонитрила. Смесь сточных вод производства буталиена имеет ХПК = 980 мг/л„ БПК„= 800 мг/л и содержит 140 мг/л плотйого остатка и 80 мг/л прокаленного. Основное количество сточных вод в производстве бутадиена образуется в процессе дегидрирования изобутиленов (см. табл. 4.10).
Схема использования воды при дегидрировании бутилснов в бутадиен представлена на рис. 4.13. Контактный газ поступает снизу в скруббер 1, имеющий по высоте две секции. Сверху в скруббер подается для охлаждения газа циркулирующая вода, используемая затем в качестве теплоносителя в производстве бутадиена. Во второй секции скруббера производится испарительное охлаждение контактного газа, причем подаваемая вода также находится в оборотной системе, постоянно подпитываемой водой. Контактный газ проходит затем конденсатор 3 и поступает в промывную колонну 4, орошаемую водой. Вода циркулирует в системе, охлаждаясь в холодильнике 5.
Конденсат из кон -;::.- сатора, а также избыточное количество оборотных вод сливаются в сборник б. Из него сточные воды поступают в холодильник 1 и далее направляются на очистку или возвращаются в производство бутадиена. Сточные воды используются для компенсации потерь в системе охлаждения газа процесса дегидри- Часть Л. Технологические решения очистки сточных вод Вода Рис. 4.13. Схема использования воды в процессе промывки и охлаждения контактного газа дегндрирования бутиленов в бутадиен: 1, 4 — скруббсры; 2 — насос; 3, 5, 7 — холодильники; 6 — сборник рования бутана, в процессе экстрактивной ректификации углеводородов, для езакалкиэ контактного газа, для питания котлов-утилизагоров.
Избыточное количество сточных вод направляется совместно с другими сточными водами данного производства на сооружения биологической очистки. В процессе экстрактивной ректификации бутан-бутиленовой Фракции сточная вода, образующаяся при отмывке бутана и бутиленов от селективного растворителя (например, ацетона, ацстонитрила), направляется в отгонную колонну, Очищенная вода после охлаждения вновь поступает в скрубберы для отмывки бутана и бутиленав от сслективного растворителя, и толька небольшое избыточное ее количество сбрасывается в канализацию. Сточная вода после промывки бутадиена от аммиака также используется вторично в этом процессе, Аммиак отгоняется из воды в от- парной колонне, в канализацию сбрасывается лишь избыточное количество сточных вод, В случае применения ацетона сточные воды содержат углеводороды, ацетон (до 20 г/л).
После отгонки концентрация ацетона в воде снижается до 100 — 150 мг/л. При использовании ацетонитрила содержание его в воде после отгонки снижается с 1500 до 500 мг/л. Сточные воды после охлаждения и промывки контактного газа процесса дегидрирования бутана очищают по следующей схеме: 1) выделение катализаторной пыли отстаиванием в течение 8 ч; 2) обработка сульфатом железа (1) для восстановления Сг" в Сг"; 3) добавление извести и отстаивание хлопьев Сг(ОН), и скоагулировавших мелких частиц катализатора.
Растворимость Сг(ОН), очень невелика— ПР = 10-". После двухчасового отстаивания вода практически полностью освобождается ат взвешенных частиц, причем остаточная канцсн- Глава 4. Очистка сточных вод в химической промышленности трация Сге' составляет 0,01 — 0,25 мг/л. Рекомендуется применять следующие оптимальные дозы реагентов: Ге804 — 32 мг на 1 мг Сг", известь— 2,5 мг-экв на 1 мг-экв ГеБО,. Сточную воду обрабатывают сульфатом железа (П) при рН = 3„7 ~ 4,3, а после обработки известью рН воды повышается до 8,5 — 11,3.
Объем выпадающего осадка зависит от содержания катализаторной пыли в исходной сточной воде, влажность осадка составляет 50 — 60 %. Для доочистки сточных вод может быть использован метод ионного обмена. Сточные воды процесса концентрирования бутадиена с использованием аммиачного раствора ацетата меди, содержащие 4 — 10 г/л ионов меди, подвергают очистке путем перевода последних в мало- растворимые в воде гидроксилы меди — ПР,„„щ, = 5,6 ° 10-".
В результате щелочной обработки сточных вод при рН = 8 ~ 10 содержание ионов меди в воде снижается на 98,5 — 99,0 % однако остаточная их концентрация велика: 60 †1 мг/л. Количество ХаОН составляет 1,0— 1,12 г на 1 г содержащихся в воде ионов меди. В процессе реагентной очистки сточных вод образуется до 10 % осадка (от объема сточных вод), имеющего влажность 82 — 87 %. Доочистку сточных вод от ионов меди можно проводить различными методами, Доочистка сточных вод от ионов меди методом ионного обмена на сильнокислотном катионите КУ-1 обеспечивает практически полное извлечение ионов меди.
Сорбционная емкость катионита по меди составляет 37 — 50 г/л при концентрации ионов меди в исходной воде 168 44 — 219 мг/л и рН = 12,0-. 12,4. Рсгенерируют катионит 5%-м раствором соляной кислоты. Содержание меди в элюате составляет 11 — 17 г/л. Следует отметить, что в кислой среде сорбция ионов меди на ионитах подавляется. Регенерационные растворы могут быть обработаны щелочью совместно с основным потоком сточных вод.
Для выделения металлической меди из гидроксида меди осадок предварительно прокаливается в течение 30 — 60 мин при 350 †4 'С с целью обезвоживания и перевода гидроксида меди в оксид. Последующее контактирование оксидов меди при этой температуре с газом, содержащим водород, обеспечивает восстановление оксидов до металлической меди. Сточные воды производства бутадиена, содержащие низкокииящие органические вещества (например, ацетон, ацетонитрил, бутан, бутилены), перед сбросом в канализацию подвергают очистке от указанных веществ в отпарных колоннах.
Общий поток сточных вод очищают на биологических очистных сооружениях, что обеспечивает снижение содержания примесей на 97 — 98 % (по БПК) при окислительной мощности аэротенков 800 — 900 г/(м' сут) (по БПК). 4.5.4. Производство изопрена «апаиитичес«им дегидрированием изонентана Основной способ получения изопрена основан на двухстадийном дегидрировании изопентана.
Дегидрирование производится при 540 †5 С на катализаторах, содержащих оксид хрома. Контакт- Часть И. Технологические решения очистки сточных вод ный газ из реактора поступает для охлажден и я в котел-утил и затор, затем охлаждается в тарельчатом скруббере, орошаемом водой. Вода циркулирует в системе, причем часть се через холодильник постоянно выводится на очистку от кагализаторной пыли и других примесей, Конденсат, образующийся при охлаждении контактного газа в холодильниках, отделяется от углеводородов и сбрасывается в канализацию.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
