Способ утилизации отходов серной кислоты



Способ утилизации отходов серной кислоты

 


Владельцы патента RU 2500614:

Открытое акционерное общество "Казанский завод синтетического каучука" (ОАО "КЗСК") (RU)

Изобретение относится к области химии. Отходы серной кислоты при синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля производства полисульфидного полимера, содержащие примеси этиленхлоргидрина и параформальдегида, обрабатывают гидроксидом магния до получения среды с кислотностью рН=6,5-7,0, из которой декантацией отделяют примеси этиленхлоргидрина и параформальдегида с возможностью рециклирования их в синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля. Оставшийся водный раствор образовавшегося сульфата магния после разбавления его водой до концентрации 200-270 г/дм3 направляют на стадию поликонденсации производства полисульфидного полимера для его использования в качестве диспергатора. Изобретение позволяет экономить сырьевые ресурсы и предотвращает загрязнение окружающей среды высокотоксичными отходами. 1 пр.

 

Изобретение относится к области химии, в частности к утилизации отходов серной кислоты, образующихся при производстве полисульфидных полимеров.

При промышленном синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля, основного мономера синтеза полисульфидных полимеров, получаемого взаимодействием этиленхлоргидрина (ЭХГ) и параформальдегида (ПФ) в присутствии концентрированной серной кислоты, последняя при этом является одновременно и катализатором и водоотнимающим средством для смещения реакции в сторону образования конечного продукта, по уравнению:

По окончании синтеза и отстоя реакционной массы образуется два слоя: органический и водный, - последний представляет собой разбавленную серную кислоту с примесями ЭХГ и ПФ и является отходом синтеза 2,2'-дихлордиэтилформаля. Его примерный состав: кислотность - 20-35%; содержание ЭХГ - 10-15%; содержание ПФ - 2-5%. Количество образующегося отхода ≈250 кг на 1 т 2,2'-дихлордиэтилформаля, утилизация которого способствует расширению сырьевых ресурсов и предотвращает загрязнение окружающей среды высокотоксичными отходами.

Известен способ утилизации серной кислоты из отработанных нитрационных смесей, заключающийся в ректификационном разделении смеси с получением серной кислоты с концентрацией не менее 45% (Патент RU №2216508. Способ утилизации серной кислоты из отработанных нитрационных смесей. - МПК7: С01В 17/94, C01F 7/74. - 20.11.2003).

Известен способ переработки отработанной серной кислоты с получением магнезиального связующего, включающий взаимодействие ее с тонкодисперсной магнезитовой пылью, кристаллизацию и сушку целевого продукта. В качестве отработанной кислоты используют отходную серную кислоту производства окисленного графита с концентрацией 20-35%, предварительно обработанную отходом алюминия, нейтрализуя ее до рН=4,0-5,0 ед. при температуре 85-100°С. (Заявка RU №98101691. Способ переработки отработанной серной кислоты. - МПК7: C01F 5/40. - 10.01.2000).

Известен способ утилизации сточных вод, образовавшихся на различных стадиях синтеза полисульфидных полимеров, включающий очистку сточных вод путем смешения щелочной сточной воды и/или разбавленной серной кислоты, отстоя смешанного водного раствора до образования двухфазной дисперсной системы с выпадением осадка суспензии низкомолекулярного полимера, которую отделяют от водного солевого раствора и направляют на утилизацию, оставшийся водный солевой раствор упаривают, и концентрированную сточную воду рециклируют на стадию синтеза тетрасульфида натрия, а смесь солей разделяют и утилизируют. (Патент RU №2216508. Способ утилизации сточных вод. - МПК7: C02F 9/04, C02F 1/66, C02F 1/06, C08G 75/14, C02F 101/30, C02F 103/38, - 27.12.2011). Данный способ принят за прототип.

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является его сложность и энергоемкость.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка безотходной технологии утилизации отходов серной кислоты с органическими примесями при промышленном производстве полисульфидных полимеров.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является экономия сырьевых ресурсов и предотвращение загрязнения окружающей среды высокотоксичными отходами.

Указанный технический результат достигается тем, что, в предложенном способе утилизации отходов серной кислоты при синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля производства полисульфидного полимера, содержащих примеси этиленхлоргидрина и параформальдегида, согласно предложенному техническому решению, отходы серной кислоты обрабатывают гидроксидом магния до получения среды с кислотностью рН=6,5-7,0, из которой декантацией отделяют примеси этиленхлоргидрина и параформальдегида с возможностью рециклирования их в синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля, а оставшийся водный раствор образовавшегося сульфата магния после разбавления его водой до концентрации 200-270 г/дм3 направляют на стадию поликонденсации производства полисульфидного полимера для его использования в качестве диспергатора.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа утилизации отходов серной кислоты, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.

Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Сущность предложенного способа утилизации отходов серной кислоты при синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля производства полисульфидного полимера, содержащих примеси этиленхлоргидрина и параформальдегида, заключается в обработке гидроксидом магния (Mg(OH)2) отходов серной кислоты (H2SO4), содержащих примеси ЭХГ и ПФ, по уравнению:

При этом образуется концентрированный раствор сульфата магния (MgSO4), который в процессе отстоя высаливает из водного раствора органические примеси ЭХГ и ПФ. Органические примеси ЭХГ и ПФ отделяют от водного слоя сульфата магния декантацией и направляют на рециклирование в синтез 2,2'-дихлордиэтилформаля, а оставшийся водный слой концентрированного раствора сульфата магния после разбавления его водой до концентрации 200-270 г/дм3 направляют на стадию поликонденсации производства полисульфидного полимера для его использования в качестве диспергатора.

Пример осуществления предложенного способа утилизации отходов серной кислоты при синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля.

В стакан с мешалкой помещают 250 г отходов серной кислоты при синтезе 2,2'-ди-хлордиэтилформаля с кислотностью - 28,4%, содержащих ЭХГ - 10,2% и ПФ - 4,3%. При перемешивании в отходы серной кислоты постепенно засыпают 45 г кристаллического гидроксида магния (содержание основного вещества - 93,5%). Перемешивание продолжают в течение 15-20 мин до полного растворения гидроксида магния и получения среды с кислотностью рН=6,5-7,0. Полученную смесь выливают в делительную воронку, где производят отстой в течение 1 ч, в результате которого происходит разделение слоев: нижний водный слой массой 256 г и верхний органический слой массой 38 г. Декантацией отделяют верхний органический слой. Состав органического слоя, определенный методом газожидкостной хроматографии, содержит ЭХГ - 63,0%, ПФ - 26,2% и воды - 10,8%, который затем направляют на рециклирование в синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля. К оставшемуся водному слою образовавшегося раствора сульфата магния при перемешивании добавляют 150 г воды и получают 405 г раствора сульфата магния с концентрацией 257 г/л с остаточным содержанием ЭХГ - 0,43% и ПФ - 0,08%, который направляют на стадию поликонденсации производства полисульфидного полимера для его использования в качестве диспергатора.

Предложенный способ утилизации отходов серной кислоты при синтезе 2,2'-ди-хлордиэтилформаля производства полисульфидного полимера позволит значительно сэкономить сырьевые ресурсы и предотвратить загрязнение окружающей среды высокотоксичными отходами.

Способ утилизации отходов серной кислоты при синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля производства полисульфидного полимера, содержащих примеси этиленхлоргидрина и параформальдегида, отличающийся тем, что отходы серной кислоты обрабатывают гидроксидом магния до получения среды с кислотностью рН 6,5-7,0, из которой декантацией отделяют примеси этиленхлоргидрина и параформальдегида с возможностью рециклирования их в синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля, а оставшийся водный раствор образовавшегося сульфата магния после разбавления его водой до концентрации 200-270 г/дм3 направляют на стадию поликонденсации производства полисульфидного полимера для его использования в качестве диспергатора.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области химии сероорганических соединений и касается методов получения органических соединений ароматического ряда, содержащих дисульфидные группы, и их применения в качестве стабилизаторов окислительных процессов в термопластичных полимерах.

Изобретение относится к области химии, в частности к утилизации сточных вод от производства полисульфидных полимеров. .
Изобретение относится к области получения термоусаживающихся материалов на основе стабилизированного и радиационно-сшитого полиэтилена, предназначенных для упаковки продуктов питания, различных изделий, термоусаживающихся трубок для защиты кабельных соединений, и может найти применение при получении изделий (манжет, лент) для защиты трубопроводов от коррозии.

Изобретение относится к коллоидным поперечно-сшитым сополимерам на основе серы и анилина, содержащим проводящие и непроводящие полимерные звенья, предназначенным для использования в качестве активных катодных материалов для химических источников тока.
Изобретение относится к области химии сераорганических соединений и касается методов получения (синтеза) органических соединений ароматического ряда, содержащих дисульфидные группы, (например полирезорциндисульфид, полигидрохинондисульфид, поликатехиндисульфид, полидисульфид галловой кислоты) и их применения.
Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу получения сополимерной серы. .

Изобретение относится к вулканизующим веществам для диеновых каучуков, вулканизуемых серой, и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности.
Изобретение относится к области санитарии и гигиены, в частности к обеззараживанию различных типов вод. Дезинфицирующее средство для обеззараживания воды включает соединение полигуанидина-фосфат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или, глюконат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или цитрат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или бензоат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина, или цитрат полигексаметиленгуанидина или глюконат полигексаметиленгуанидина, или бензоат полигексаметиленгуанидина, или фосфат полигексаметиленгуанидина или хлорид, полигексаметиленгуанидина; гидроксиэтилцеллюлозу, гуанидин гидрохлорид и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: соединение полигуанидина - 0,5-8,0; гидроксиэтилцеллюлоза - 0,1-2,0; гуанидин гидрохлорид - 0,001-0,02; вода - остальное.

Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано для реактивации отработанных активных углей без их выемки с целью их дальнейшего применения в системах водоочистки.

Устройство для термодистилляционной очистки воды может быть использовано для опреснения морской воды, очистки промышленных стоков с высоким содержанием солей жесткости, выпарки растворов до получения сухого остатка.
Изобретение относится к противомикробным композициям. Синергетическая противомикробная композиция содержит: (а) замещенное гидроксиметилом фосфорсодержащее соединение, которое выбрано из группы, включающей соли тетракис(гидроксиметил)фосфония и трис(гидроксиметил)фосфин; и (б) трис(гидроксиметил)нитрометан.
Изобретение относится к магнитной жидкости на основе нефти и нефтепродуктов, предназначенной для очистки водоемов от нефти. Магнитная жидкость на основе нефти получена смешением 24 г хлорной или сернокислой соли трехвалентного железа с 12 г хлорной или сернокислой соли двухвалентного железа, свободных от механических примесей.

Изобретение относится к способам обезвоживания осадков бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано в процессе обработки стоков и обезвоживания осадка на биологических очистных сооружениях.

Изобретение относится к технике водоподготовки и может быть использовано для озонирования питьевой воды систем централизованного водоснабжения. Устройство содержит трубопровод подвода воды с фильтром грубой очистки, трубопровод отвода воды, трубопровод подачи озона от генератора озона, соединенного с эжектором, средство для отвода отработанного озоносодержащего газа, отводящий промывной трубопровод, обводной трубопровод с обратным клапаном, гидрозатвор, насос, контактно-фильтровальную емкость с размещенным в ее нижней части насыпным фильтром, дренажную систему, датчик уровня, первое, второе, третье и четвертое запорные устройства, блок управления, соединенный с датчиком уровня и с цепями управления генератора озона, насоса, гидрозатвора и первого, второго, третьего и четвертого запорных устройств, причем трубопровод подачи озона от генератора озона соединен с эжектором, средство для отвода отработанного озоносодержащего газа выполнено в виде деструктора озона, установленного в верхней части контактно-фильтровальной емкости и соединенного с ним через воздухоотделительный клапан, отводящий промывной трубопровод соединен с отводом из верхней части контактно-фильтровальной емкости через гидрозатвор, третье запорное устройство установлено в трубопроводе подвода воды за фильтром грубой очистки и соединяет его с эжектором и обводящим трубопроводом с обратным клапаном, который через второе запорное устройство и насос соединен с выходом дренажной системы, а через установленное за вторым запорным устройством четвертое запорное устройство соединен с трубопроводом отвода воды, а первое запорное устройство, установленное в отводе от трубопровода подвода воды за фильтром грубой очистки, соединяет его с дренажной системой, насыпной фильтрующий элемент - катализатор, выполненный в виде гранулированного наноструктурированного сорбента на основе природного глауконита, терморасширенного графита без стороннего связующего, распыляющие устройства, установленные в верхней части контактно-фильтровальной емкости, которые соединены трубопроводом с запорным устройством и насосом, автоматически синхронно управляемым датчиком блока управления одновременно с генератором озона, причем форсунки распыляющего устройства расположены: одна в центре, остальные по концентричным кругам, лежащим в одной плоскости, количество которых определяется расчетным путем.

Изобретение относится к технике обработки воды озонированием и может быть использовано, в частности, для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и населенных пунктов, для дезинфекции оборотной воды бассейнов.

Группа изобретений относится к области автоматизации процессов водоподготовки и обеззараживания питьевой воды. Станция обеззараживания воды включает электролизную установку для производства хлора и распределительную систему, состоящую из нескольких линий подачи хлора к точкам обеззараживания с запорно-регулирующим устройством в каждой линии, которое управляется анализатором содержания хлора в воде и выполнено с возможностью обратной связи по положению запорного элемента.
Изобретение может быть использовано для очистки стоков от фосфатов в химической, металлургической и нефтехимической промышленности. Для осуществления способа проводят обработку воды сульфатом алюминия с образованием нерастворимых частиц фосфата алюминия и выведение из обработанной воды твердых продуктов очистки.
Изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано при переработке полигалитовых руд на шенит. .
Наверх