Способ утилизации слабой азотной кислоты, образующейся при абсорбции нитрозных газов в процессе производства нитрата целлюлозы

 

Использование: производство нитроцеллюлозы. Сущность изобретения: слабую азотную кислоту из установки абсорбции нитрозных газов подают на орошение массы нитроцеллюлозы, поступающей со стадии нитрации целлюлозы, для вытеснения сорбированной нитрующей смеси. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области технологии изготовления нитроцеллюлозы.

В производстве нитроцеллюлозы повсеместно используют процесс абсорбции нитроцеллюлозных газов с помощью воды. При этом получают слабую азотную кислоту с крепостью от 50 до 55% которую затем направляют на регенерацию.

Согласно этому способу слабую азотную кислоту направляют для регенерации в колонну денитрации, где с помощью концентрированной серной кислоты производится удаление воды и выделение паров концентрированной азотной кислоты.

Известный способ имеет следующие недостатки: в процессе регенерации азотной кислоты выделяются оксиды азота, которые необходимо улавливать в абсорбционных установках с образованием дополнительных количеств слабой азотной кислоты; для проведения регенерации слабой азотной кислоты необходима стадия концентрирования серной кислоты, требующая значительных энергетических затрат; процесс денитрации и концентрации кислот экологически вреден, поскольку связан с выбросами в атмосферу оксидов серы и азота; указанный способ экономически невыгоден, т.е. регенерация каждой единицы азотной кислоты оказывается в 2,5 2,7 раз дороже концентрированной азотной кислоты, поставляемой для производства нитроцеллюлозы, специализированными предприятиями химической промышленности; рекуперация кислот при изготовлении нитроцеллюлозы производится при подаче воды на вытеснение нитрующих смесей и приводит к образованию значительных количеств слабых отработанных кислотных смесей рекуперата, которые направляются на регенерацию, что приводит к увеличению производственной нагрузки на установку денитрации и концентрации кислот со всеми негативными последствиями, указанными выше.

Эффективность работы абсорбционных установок снижается из-за необходимости поддерживать концентрацию получаемой в процессе абсорбции нитрующих газов азотной кислоты не менее 50% что обусловлено требованиями процесса ее регенерации.

Следовательно, существует необходимость в создании способа утилизации слабой азотной кислоты, образующейся при абсорбции нитрозных газов.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является уменьшение энергетических затрат и выбросов в атмосферу оксидов серы и азота в производстве нитратов целлюлозы.

Поставленная техническая задача решается за счет утилизации слабой азотной кислоты, образующейся при абсорбции нитрозных газов.

Сущность изобретения заключается в подаче слабой азотной кислоты, образующейся в процессе абсорбции нитрозных газов, в центрифугу на сформированный в фильтрующем роторе слой нитроцеллюлозы после выделения из массы нитроцеллюлозы избытка отработанной нитрующей смеси, в вытеснении слабой азотной кислотой нитрующей смеси, с возвратом последней в кислотооборот. Подача воды на орошение массы не производится. Количество азотной кислоты, подаваемой на орошение и остающейся в нитроцеллюлозе, в этом случае определяется степенью окончательного отжима массы и возвратом азотной кислоты на орошение (см. чертеж).

Поскольку способом предусмотрено исключение рекуперата и направление слабой азотной кислоты на рекуперацию нитрующих смесей, то очевидно снижение производственной нагрузки на установку регенерации кислот, что позволит уменьшить энергетические затраты и выбросы в атмосферу оксидов серы и азота.

Кроме того, способ обеспечивает повышение эффективности работы установки абсорбции нитрозных газов, поскольку в этом случае для проведения процесса рекуперации отработанных кислот с учетом подачи слабой азотной кислоты на орошение слоя нитроцеллюлозы выгодно снижать концентрацию азотной кислоты и, тем самым, снижать нижний ограничительный предел ее крепости. Это позволяет увеличить подачу воды в абсорбер, снизить концентрацию абсорбента и улучшить сорбцию диоксида азота.

Одновременно это позволяет улучшить экономические показатели работы производственного комплекса.

Изобретение позволяет значительно упростить и, соответственно, удешевить установки рекуперации отработанных кислотных смесей, т.к. в этом случае исключается громоздкое емкостное хозяйство: напорные баки, сборники, вытеснители кислот, химические насосы, трубопроводы и запорная арматура, т.е. экономится большая масса металла.

Использование слабой азотной кислоты для рекуперации отработанных кислот в центрифугах делает процесс отжима массы безопасным, поскольку подачу азотной кислоты производят без предварительного сильного отжима массы; холодная слабая азотная кислота, попадая в кислую массу нитроцеллюлозы, прекращает процессы очагового тепловыделения, охлаждает массу, поэтому дальнейший сильный отжим становится безопасным.

Изобретение может быть использовано без привлечения дополнительных капитальных затрат во всех производствах нитроцеллюлозы, оснащенных центрифугами для кислотоотжима.

В качестве примеров, характеризующих преимущества изобретения, приведены данные испытаний, указанные в таблице.

Формула изобретения

Способ утилизации слабой азотной кислоты, образующейся при абсорбции нитрозных газов в процессе производства нитрата целлюлозы, заключающийся в том, что слабую азотную кислоту, выходящую из установки абсорбции нитрозных газов, подают на орошение массы нитроцеллюлозы, поступающей со стадии нитрации целлюлозы, для вытеснения сорбированной нитрующей смеси.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2