Способ концентрирования и очистки отработанной серной кислоты от органических примесей

 

Изобретение относится к способам очистки и концентрирования отработанной серной кислоты и может быть использовано в процессахее концентрирования, например, в гидрометаллургии. Целью изобретения является увеличение степени очистки отработанной серной кислоты от органических примесей с получением кислоты, пригодной для использования в гидрометаллургии. Сущность изобретения: отработанную серную кислоту распыляют в пламенно-воздушном факеле, полученном при сжигании углеродного топлива, например мазута с зольностью 0,10-0,14%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 5 С 01 В 17/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪ|ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857946/33 (22) 08.05.90 (46) 23.11.92. Бюл, М 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химической технологии ОНИС-3 (72) А.П.Денисенко, С.А.Соловьев, И.П.Исенгильдина, В.Л.Кузнецов, Г.С.Гребнев, В.Б.Михайлов, Б.П.Андрианов, С.И.Файн, Ю.В.Нестеров. В.К.Ларин и

А.М. Сбитнев . (56) Патент США NÜ 4256721, кл. С 01 В 17/О, опублик . 1987. (54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ И

ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к способам концентрирования отработанной серной кислоты и может быть использовано в технологии подготовки ее к повторнОму использованию, например, в гидрометаллургии;

Известен ряд производств, на которых получается отработанная серная кислота (ОСК): производство нитрона, сульфоуглей и ионообменных смол, очистка нефти, нитрование органических веществ и др.

При этом каждое производство характеризуется составом загрязняющих ОСК примесей, что в свою очередь, обуславливает многообразие предложенных и используемых способов ее очистки. Заявляемое техническое решение относится к способам очистки ОСК, получаемой при нитровании ароматических углеводородов в производстве взрывчатых веществ. ОСК от данного Ж,, 1776634 А1 (57) Изобретение относится к способам очистки и концентрирования отработанной серной кислоты и может быть использовано в процессах ее концентрирования, например, в гидрометаллургии. Целью изобретения является увеличение степени очистки отработанной серной кислоты от органических примесей с получением кислоты, пригодной для использования в гидрометэллургии.

Сущность изобретения: отработанную серную кислоту распыляют в пламенно-воздушном факеле, полученном при сжигании углеродного топлива, например мазута с зольностью 0,10 — 0,14 1 табл. производства содержит до 65 — 70 мас; серной кислоты, окислы азота. азотную кислоту, нитропроизводные и исходные органические соединения.

Эта кислота должна храниться и может быть поставлена потребителю только в оборудовании из нержавеющей стали, что естественно ограничивает объем ее использования.

Поэтому 65 — 70 -ную OCK концентрируют и далее хранят, транспортируют в оборудовании из обычной углеродистой стали.

Концентрирование ОСК осуществляют в современных высокопроизводительных концентраторах типа трубы Вентури путем подачи тонкораспыленнЬЙ кислоты в воздушно-пламенный факел, получаемый при сжигании различного топлива.

После первой стадии концентрирования га- ", эожидкостную смесь концентрируют с пол1776634

50

ОСК, при этом в качестве топлива используют природный газ, различные виды дешево- 55 учением 72-76%-ной серной кислоты. Для получения купоросного масла (92% серной кислоты), являющегося товарным продуктом, цикл концентрирования повторяют.

8 процессе концентрирования отработанная серная кислота дополнительно загрязняется продуктами сгорания топлива.

Получаемая кислота имеетчерный цвет, содержит механические примеси, а также органические нитросоединения, преимущественно нитротолуолы, в количестве 0,14-0,28 мас.%. . Данная 0СК по ТУ-48-7-32-78 поставля ется потребителям, например, в черную металлургию. Применение данной ОСК в гидрометаллургии вызывает повышенный расход окислителей, оказывает негативное влияние на ионообменные процессы и качество товарной гидрометаллургической промышленности, Таким образом, ОСК по ТУ-48-7-32-78, предназначенная для использования в гидрометаллургии, должна быть очищена от механических и органических примесей, Очистка довольно концентрированных растворов серной кислоты от органических примесей и мельчайших тонкодисперсных твердых частиц является сложной технической задачей, Фильтрация концентрированных кислот требует специального оборудования, а при разбавлении кислоты очистки практически не происходит, В предварительных опытах по очистке

OCK производства взрывчатых веществ известными техническими решениями, которые могут быть реализованы в гидрометаллургии, получены неудовлетворительные результаты ..

Прототипом изобретения является метод утилизации отработанной серной кислоты по пат. США йг 4256721, заключающийся . в сжигании ее в смеси с топливом, разбрызгиваемым через фарсунку с помощью воздушного потока. При этом в пламя на выходе из эоны горения печи вводят дополнительный кислородсодержащий газ(не менее 35 об,% кислорода). При этом происходит испарение воды, серной кислоты и сгорание части органических примесей.

8 отечественной практике применяется аналогичный процесс концентрирования

ro углеводородного топлива с низкой зол ьностью (мазут 40; 40 8 и т.д.).

Степень очистки такой кислоты íà операции разбавления составляет незначител ьную величину.

Недостатками прототипа является небольшая степень очистки кислоты от орга: нических примесей.

Целью изобретения является увеличение степени очистки отработанной кислоты от органических примесей с получением . кислоты, пригодной для использования в гидрометаллургии.

Поставленная цель достигается тем, что при концентрировании и очистке ОСК путем распыления ее в воздушно-пламенном факеле, полученном при сжигании углеводородного топлива, используется мазут с зольностью 0,10-0,14 мас,%, Положительный эффект изобретения достигается вследствие того, что при после- . дующем использовании данной кислоты в гидрометаллургии, при ее разбавлении до

5-10 мас.% (например, для выщелачивания) происходит сорбция и осаждение органических примесей на зольных остатках с последующим выпадением их в осадок.

Использование на операции концентрирования топлива с повышенной зольностью позволяет совместить решение двух задач: концентрирование кислоты и ее очистку путем введения дополнительного коагулянтазольных остатков и микрочастиц сажи, которые при дальнейшем использовании

0СК в гидрометаллургии при разбавлении очистят ее QT органических углей.

Изобретение осуществляется следующим образом.

На промышленной установке производительностью 10 т/ч (по ОСК) проведена обработка отработанной серной кислоты с операции нитрования толуола при использовании различных видов топлива: газа, мазута, Определение зольности мазута проводили по ГОСТ-1461-75. Исходную 0СК и кислоту после концентрирования анализировали на содержание органических примесей методом окисления.с бихроматом калия, .а полученные результаты пересчитывали на

5 углерод. Кислоту после концентрирования . разбавляли водой в соотношении 1:10 и через 16-24 ч анализировали на содержание примесей аналогичным образом. Одновременно контролировалось выпадение осадка в разбавленной (1:10) кислоте. Количество органических примесей (пересчитанное на углерод) приводили по содержанию на

100% серную кислоту. и расчетным путем определяли степень очистки (за 100% б рали содержание органических примесей в кислоте после операций концентрирования).

Результаты анализов и наблюдений приводятся в таблице.

Результаты проведенных работ показывают, что степень очистки OCK повышается

1776634 . с увеличением зольности используемого мазута. При этом максимальные величины очистки ОСК от органических примесей лежат в диапазоне зольности мазута 0,10,14оь. Нижний предел 0,1 . мас.$ определяется эффективностью процесса очистки (примерно 80 ), а верхний — как максимальная зольность -прОмышленной марки мазута 100 по ГОСТ 10586-75 "Топливо нефтяное — мазут".

Формула изобретения

Способ концентрирования и очистки отработанной серной кислоты от органических примесей, включающий распыление ее в воз5 душно-пламенном факеле, полученном при сжигании углеводородного топлива, конденсацию концентрированной кислоты, о т л и ч а,ю шийся тем, что, с целью повышения . степени очистки кислоты, в качестве топлива

10 используют мазут с зол ьностью 0,10-0,14 .

Вид топлива, марка

УЖ пп

Зольность Содеркание органических примесей Степень

Ж в кислоте очистки Д сх5од7ной к(онп7ент ир. разбавленная

Наличие осадка в раз ба элен. пробе

0,45

0,43

0,2I

О,I8

0,2I

0,022

0,2I

0,020

О,OI5

4,7

I6,6

47,6

45,4

76,2. 0,022

86,2

85,0

0,20

0,2Е

О,IS

88,8

Составитель B. Кузнецов

Редактор Т. Куркова Техред М.Моргентал Корректор И. Шулла

Заказ 4098 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

I . Природный газ (прототип)

2. Мазут 40(база)

3. Мазут 40(база)

4. Мазут ЕОО(база)

5. Мазут ЕОО

6. Мазут ЕОО !

7. Мазут .ЙО

8. Мут ЕОО

9. Мазут Ioo

0,06

0,083

0,080

О, I02

О,II4

0,12

О,I28

0,I4I

0,46

0,45

0,45

0,47

0,49

0,46

0,44

О,ОЕЕ

0,OI2

0,004

0,003.

О, оО3 о,ooZ

0,002 осадка нет легкая муть темный осадок темный осадок темный осадок темный осадок темный осадок темный осадок темный осадок

Способ концентрирования и очистки отработанной серной кислоты от органических примесей Способ концентрирования и очистки отработанной серной кислоты от органических примесей Способ концентрирования и очистки отработанной серной кислоты от органических примесей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к очистке сточных вод, образующихся при окислении неалмазного углерода смесью серной и ромовой кислот и процессе химического обогащения продукта синтеза алмазов

Изобретение относится к способам управления процессом концентрирования серной кислоты вмассообменном колонном аппарате и позволяет повысить сффективность процесса концентрирования за счет повышения качества продукта и снижения выбросов вредных веществ в атмосферу

Изобретение относится к способам концентрирования минеральных кислот , в частности, серной кислоты, и позволяет снизить содержание паров и тумана кислоты в отходящих газах

Изобретение относится к установкам для регенерации отработанной серной кислоты и позволяет повысить .производительность установки

Изобретение относится к способам концентрирования серной кислоты и позволяет сократить газовые выбросы серной кислоты в атмосферу

Изобретение относится к технологии концентрирования неорганических кислот, в особенности к способу концентрирования серной кислоты

Изобретение относится к способу термической регенерации отработанной кислоты, образованной при мокрой очистке отходящих газов, содержащих диоксид серы, полученных в пирометаллургическом производстве металлов в плавильной печи

Изобретение относится к области концентрирования растворов различных химических соединений и может быть реализовано в химической промышленности
Изобретение относится к технологии производства взрывчатых веществ и порохов и к отраслям промышленности, где имеется необходимость концентрирования отработанной серной кислоты из разбавленных растворов

Изобретение относится к способу и устройству для производства концентрированной серной кислоты из серной кислоты отгонкой серной кислоты с высушенным воздухом. Концентрация серной кислоты составляет 90-98 мас.%, а концентрация концентрированной серной кислоты составляет 95-98,8 мас.%. Воздух высушивают в осушителе. Серная кислота может быть сформирована охлаждением и конденсированием отходящего газа, содержащего воду и серный ангидрид. Охлаждение и конденсирование проводят в воздушном холодильнике. Если используется абсорбционная сушилка, она может быть регенерована теплым воздухом, представляющим собой охлаждающий воздух, перемещенный из выпускного отверстия воздушного холодильника. Техническим результатом является обеспечение концентрирования серной кислоты в мягких для конструкционных материалов условиях. 6 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл., 4 пр.

Изобретение относится к химической промышленности. Смесь концентрированного раствора серной кислоты и первого раствора серной кислоты прокачивают циркуляционным насосом (3) через систему трубопровода (4) к нагревателям (2). Перед поступлением в нагреватели (2) в систему трубопровода (4) вводят смесь пероксида водорода и второго раствора серной кислоты с концентрацией 90%. Полученную смесь концентрируют в выпарном аппарате (1) с получением концентрированного раствора серной кислоты. Выпаренную воду удаляют из выпарного аппарата (1) и системы трубопровода (4). Изобретение позволяет создать рабочие условия, которые не приводят к разрушению эмали. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии. Отработанный раствор серной кислоты выводят из системы циркуляции и подают в емкость. Производят перемешивание с одновременным обесхлориванием посредством барботажа сжатым воздухом в течение 15-20 минут при объемном расходе сжатого воздуха 80м3/час на 1 м3 отработанного раствора. Затем однородную кислую суспензию разделяют центрифугированием или фильтрацией на очищенный раствор серной кислоты и осадок. Очищенный раствор подают в емкость для очищенной серной кислоты и смешивают с олеумом при соотношении, равном 1:(0,54-0,96). Полученную концентрированную серную кислоту концентрацией не менее 97 мас.% подают в систему циркуляции. Осадок утилизируют в очистных сооружениях. Обеспечивается исключение сброса отработанного раствора серной кислоты, содержащей растворенный хлор, в сточные воды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.
Наверх