Способ переработки концентрированных растворов аммонийных солей, образующихся при выпарке газосборниковой воды

 

5953

Сеюз Свветсини

Сециаиистнчфсиии

Рфс убн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 0401.77(21) 2437890/23-04 с присоединением заявки ¹(23) ПрноритетМ. KJL й

С 02 С 5/04

Государственный комитет

СССР по делам изо6ретеинй н открытий

|ss) з дк

628. 349 (088. 8) Опубликовано 300479. Бюллетень % 16

Дата опубликования описания 300479

P2) Авторы изобретения

E.È.Øóëåøoâ, К.З.Купряхина и A.Ñ.Ìàëûø

P1) 3aaSWe b Украинский научно-исследовательский углехимический институт УХИН (54) СПОСОБ IIEPRPASOTKH КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ

АММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ, ОБРАЗУКМЦИХСЯ ПРИ ВЫПАРКЕ

ГАЗОСБОРНИКОВОЙ ВОДЫ

Настоящее изобретение относится к переработке концентрированных растворов аммонийных солей, получаеьых в процессе выпарки газосборниковой волы . коксохимического производства. о

Известен способ переработки Упаренного осветленного раствора воды гаэосборникового цикла с получением хлористого аммония. CIIoco6 состоит в дополнительной упарке в автоклаве, 1О охлаждении и фуговании полученной соли (l) .

Известен также способ переработки растворов аммонийных солей, заключающийся в следующем: газосборниковую 15 воду подвергают выпарке с помощью погружной горелки с получением парогазовой фазы, которую после конденсации н охлаждения выбрасывают в ат мосферу,и упаренного раствора,содер- 29 жащего 300-350 г/л солей, а также до

l,9 г/л фенолов и 1,5 г/л пиридиновых оснований. Последний подвергают нейтрализации аммиаком с последующим осаждением гидрата окиси железа. Ос- 25 ветленный раствор солей затем обрабатывают 92%-ной серной кислотой. Выделяющиеся при этом пары хлористого водорода поглашают водой с получени. ем 19-25%-ной соляной кислоты (2). 30

Недостаток этого способа состоит в необходимости обработки упаренного раствора серной Кисло2ой,: что приводит к получению в качестве отхода раз- бавленной серной кислоты, загрязненной органическими примесями за счет сульфирования содержащихся в во е фенолов, к полному разрушению ценных примесей (фенолов, оснований и роданидов), обладающих защитными свойствами, Кроме этого, в процессе разложения роданидов образуются СБй, СОЯ и другие летучие примеси, которые не конденсируются с парами хлористого водорода и выбрасываются в атмосферу, загрязняя окружающую среду.

Ближайшим решением поставленной задачи является каталитический способ переработки гаэосборниковой воды, заключающийся в следующем: исходную сточную воду предварительно смешивают с газом от сухого тушения кокса в отношении 1:8 и подвергают терми:еской обработке при температуре 400-500 С в присутствии катализатора — окиси меди в кипящем слое.

Полученную парогаэовую смесь обрабатывают в присутствии катализатора — окиси алюминия в стационарном слое — при теючературе450-500 С и

6/9533 4 сухого тушения кокса в отношении 1 8 и подвергают термической обработке при температуре 400-500 С н присутствии алюмоплатинового катализатора в кипящем слое. Парогазовую смесь, по лученную в кипящем слое катализатора, далее охлаждают, в результате чего достигается конденсация водяных паров, которые поглощают образовавшийся хлористый водород. Затем в полученный охлажденный конденсат нновЂ.(0 дят исходный упаренный растнор солей в,количестве .,- соответствующем от 1:20 до 4:20 к общему объему перерабатываемого исходного раствора. При этом в качестве товарного продукта получают солянув кислоту, обладающую защитными свойствами, т.е. кислоту, которую возможно использовать при травлении черных металлов или для снятия накипи. далее охлаждают с выводом продуктов реакции в атмосферу f3).

Недостаток этого способа состоит в том, что он не пригоден для очистки упаренных растворов солей, полученных при выпарке газосборниковых ,,надсмольных вод коксохимического про изводства, так как в этом случае образующаяся на основе хлористого аммО ния соляная кислота,отранляет катализатор — окись меди. Кроме этого, .в этих условиях не достигается полно го окисления хлорида аммония., на что указывает присутствие связанного аммиака в конденсате после охлаждения парогазовой смеси.

Следует отметить также, что парогазовая смесь, ныбрасынаемая в атмос феру, все еще содержит до 14 мг/м сернистого ангидрида и до 15 мг/м летучего аммиака.

Пелью настоящего изобретения является ликвидация вредных выбросов в атмосферу.

Укаэанная цель, согласно изобрете" нию, достигается описываемым способом, заключающимся н смешении концентрированных растворов аммоиийных солей, образующихся при выпарке газосборниковой воды, с газом от тушения кокса, н термической обработке в присутствии катализатора, н качестве которого используют алюмоплатиновый катализатор, 30 с последующей конденсацией парогазовой смеси и введением в конденсат исходного раствора солей в соотношении от 1:20 до 4:20 к общему объему перерабатываемого исходного раствора. ;@

Укаэанные отличительные признаки позволяют ликвидировать вредные выбросы в атмосферу и голучить в процессе переработки раствора хлорида аммо ния соляную кислоту, обладающую защит- 40 ными свойствами, упростить известный каталитический способ, так как исклю-. чается необходимость в обработке парогазовых продуктов дополнительно н условиях стационарного слоя катализатора.

В настоящем способе происходит практически полное окисление хлорис-! того аммония, на что указывает отсутствие его в конденсате парогазовой ,смв си 50

Сущность способа состоит в следующем.

Упаренную воду цикла газосборников коксохимического производства, обычно содержащую, г/л: NH>(cs.), 70- 55

-80; NH3(лет.) 1-1,5; CE" 120-160;

CNS 10-20; SO 3-5; Н S 0,02-0,1;

HCN 0,005 -0,01; органические основания 0,5-1,5; фенолы 4,0-7,0, и, таким образом, представляющую собой 60 концентрированный раствор аммонийных солей, подают вместе с воздухом, нагретым до 350-380 С, в контактный аппарат, где ее смешивают с газом от

Пример . Переработке подвергают 11 л концентрированного раствора аммонийных солей, полученного при выпарке надсмольной воды газосборникового цикла, следующего состава, г/л:

NH (сн. ) 70; NH> (лет. ) О, 5; СР 115, 5;

CNS 10,5; БО4 3,5; Н Я 0,02;

HCN 0,005;органические основания 1,5; фенолы 0,5.

10 л исходного раствора предварительно смешивают с воздухом, имеющим температуру 350 С, и затем в реакторе с газом от сухого тушения кокса в соотношении 1:8. Образовавшуюся парогазовую смесь подвергают термической обработке при 500 С в присутствии алюмоплатинового катализатора An-5б, Технологические параметры процесса.

Количество катализатора, л/л 0,2

Размер пыленидного катализатора, мкм 100-500

Способ ввода раствора В жидком виде

Температура, С 500

Соотношение раствора и газовоздушной смеси мЗ/мЗ 1:8 далее парогаэоную смесь охлаждают о при 25 С для проведения конденсации паров воды и хлористого водорода, в результате чего получают конденсат, в который внодят при перемешивании

1 л исходного раствора аммонийных солей, что составляет 1:10 (2:20) по отношению ко всему объему (11 л) перерабатынаемого исходного раствора.

9 результате получают 10,8 л ингибированной 11,2-11,63-ной соляной кислоты. Эффект ее .защитного действия приведен в таблице (on. 2) в сравнении с экспериментами, выполненными при нарушении установленных оптимальных технологических факторов процесса.

659533 личие твердой зы NH CI, /л кислоты

Опыт

1:20

84,67

96,71

96,89

96,86

0,394

Отсутствует

Отсутствует

Следы

2 1:10(2:20) 0,230

3:20

0,219

0,223

5 Соляная кислота, полученная известным путем (неингибированная)14,85

Иет

Формула изобретения

Составитель H.Ïóòîâà

Редактор В.Минасбекова Техред М.Петко Корректор Г.Назарова

Заказ 2109/3 Тираж 1034 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Таким образом, onTHMBJIbHbM отношением количества введенного в конденсат (соляную кислоту) исходного раствора солей к общему его объему, подвергаемому переработке, является отношение, равное 1:10 (2:20) .

Уменьшение этого отношения ведет к получению большего объема кислоты и недостаточному количеству вводимых ингибирующих компонентов, в связи с 30 чем защитный эффект в соляной кислоте снижается до 84,67% (оп. 1) .

Увеличение этого отношения, напротив,ведет к получению меньшего количества кислоты и к избытку остав- 35 шегося исходного раствора, который при добавлении к соляной кислоте (конденсату) вносит а собой не только вещества, обладающие ингибирующими свойствами, но и хлористый ммоний в 40 количестве, превышающем растворимость его в соляной кислоте в этих условиях. Это приводит к высаливанию (вы падению) кристаллов хлористого аммо ния.

Анализ выбрасываемого в атмосферу газа после конденсации парогазовой смеси показал отсутствие в нем серного ангидрида и летучего аммиака, чего нет в известном каталитическом методе очистки. 50

Таким образом, способ по изобретению является более эффективным, лишен каких-либо вредных выбросов в атмосферу и позволяет получать на основе упаренных вод коксохимического производства ингибированную соляную кислоту.

Способ перераб тки концентрированных растворов амм нийных солей, образующихся при выпарке газосборниковой воды коксохимического производства, включающий смешение их с газом от тушения кокса и термическую обработку в присутствии катализатора в кипящем слое, отличающийся тем, что, с целью ликвидации вредных выбросов в атмосферу и упрощения технологии, процесс ведут в присутствии алюмоплатинового катализатора, с последующей конденсацией парвгаэовой смеси и введением в конденсат исходного раствора солей в соотношении от 1:20 до 4:20 к общему объему перерабатываемого исходного раствора.

Источники информации, принятые зо внимание при экспертизе

1. Глазунов A.A. и др. Переработка вод цикла газосборника в аппаратах с горелкой погружения. Кокс и химия 1972, Р 3, с. 43.

2. Там же, с. 40-42.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 538996, кл. С 02 С 5/00, 1975.