Способ очистки маточных вод синтеза азида натрия


 


Владельцы патента RU 2542310:

Открытое акционерное общество "Государственный специализированный проектный институт" (RU)
Открытое акционерное общество "Новосибирский механический завод "Искра" (RU)

Изобретение относится к методам многоступенчатой обработки промышленных и оборотных маточных вод от органических и азотсодержащих загрязнителей различного происхождения и может быть использовано на предприятиях химической промышленности, преимущественно в технологии очистки маточных вод синтеза токсичных и взрывоопасных соединений веществ, содержащих гидразин, азиды и этиловый спирт. Окисление гидразина проводят пероксидом водорода в маточных водах, а этиловый спирт и азид натрия в виде летучего соединения отдувают воздухом из маточных вод с последующим окислением паровоздушной смеси на катализаторе; окисление гидразина пероксидом водорода проводят при pH=10 и температуре t=60°C в течение 2 часов; перевод азида натрия в летучее соединение - азотистый водород проводят подкислением маточных вод серной кислотой до pH=1,65; отдувку этилового спирта и азотистого водорода из маточных вод воздухом проводят при температуре t=60°C, окисление паров этилового спирта и азотистого водорода проводят кислородом воздуха на алюмомеднохромовом катализаторе при температуре t=300-350°C и W=10000 ч-1. Технический зэффект - комплексная очистка маточных вод, содержащих гидразин, азид натрия и этиловый спирт, при минимальных затратах на реализацию процесса. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к методам многоступенчатой обработки промышленных и оборотных маточных вод от органических и азотсодержащих загрязнителей различного происхождения и может быть использовано на предприятиях химической промышленности, преимущественно в технологии очистки маточных вод синтеза токсичных и взрывоопасных соединений веществ, содержащих гидразин, азиды и этиловый спирт.

Известен способ адсорбционный очистки водных растворов от гидразина, основанный на поглощении гидразина химическим сорбентом, содержащим гидратированные кислые триполифосфаты хрома и алюминия [Авторское свидетельство СССР №1551655 МПК7 C02F 1/28. Способ очистки водных растворов от гидразина. Опубл. 23.03.1990].

Недостатком данного способа является сложность регенерации сорбента, которая сопровождается образованием токсичных продуктов, требующих утилизации.

Известен способ обезвреживания гидразина в маточных водах кислородом воздуха при барботаже с применением в качестве катализаторов ионы железа, кобальта и меди. [Гоголашвили Э.Л., Молгачева И.В., Исаков А.А. Обезвреживание гидразина в маточных водах. - Теплоэнергетика. - 2001. - №11. - С. 937-944].

Недостатком данного способа является низкая скорость окисления гидразина из-за слабой растворимости кислорода в воде.

Известен способ утилизации водных стоков, содержащих азотисто-водородную кислоту, включающий ее окисление нитритом натрия в сильнокислой среде до газообразных продуктов [Исследование процессов окисления азотистоводородной кислоты применительно к технологии переработки ОЯТ: Отчет/РИАН. - Зильберман Б.Я. и др. Инв. 11647 т. - Санкт-Петербург, 1995].

К недостаткам данного способа относится использование нитрита натрия, повышающего солесодержание стоков, а также проведение процесса только в сильнокислых средах.

Известен способ огневого обезвреживания маточных вод, содержащих горючие органические вещества, при температуре t=1300-1350°C [Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. - М.: Химия, 1990].

Недостатками данного способа являются большие расходы топлива на испарение маточных вод, а также необходимость очистки высокотемпературных газов.

Наиболее близким по технической сущности является способ окисление гидразина пероксидом водорода [Одрит Л., Огг Б. Химия гидразина. - Пер. с англ., - М.: Мир. - 1954. - С. 125].

Недостатком данного способа является невозможность окисления азидов и этилового спирта, присутствующих в маточных водах.

Технический задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является комплексная очистка маточных вод, содержащих гидразин, азид натрия и этиловый спирт, при минимальных затратах на реализацию процесса.

Перечень чертежей и таблиц

На фиг.1 изображена технологическая схема комплексной очистки маточных вод синтеза азида натрия.

Сущность изобретения

Решение технической задачи обеспечивается тем, что по предлагаемому способу окисление гидразина проводят пероксидом водорода в маточных водах, а этиловый спирт и азид натрия в виде летучего соединения отдувают воздухом из маточных вод с последующим окислением паровоздушной смеси на катализаторе; окисление гидразина пероксидом водорода проводят при pH=10 и температуре t=60°C в течение 2 часов; перевод азида натрия в летучее соединение - азотистый водород проводят подкислением маточных вод серной кислотой до pH=1,65; отдувку этилового спирта и азотистого водорода из маточных вод воздухом проводят при температуре t=60°C, окисление паров этилового спирта и азотистого водорода проводят кислородом воздуха на алюмомеднохромовом катализаторе при температуре t=300-350°C и W=10000 ч-1.

Гидразин достаточно эффективно реагирует с пероксидом водорода при pH=10 и температуре t=60°C.

Азотистый водород и этиловый спирт имеют низкие температуры кипения (tкип HN3 37°C и tкип C2H5OH 78,37°C), что позволяет проводить их отдувку воздухом из водных растворов.

Отдувка паров этилового спирта и азотистого водорода из маточных вод воздухом при температуре t=60°C позволяет осуществить очистку маточных вод синтеза азидов при оптимальном уносе паров воды.

Каталитическое окисление более эффективно и экономично, чем термическое окисление в пламени горелки.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Способ иллюстрируется следующим примером с использованием маточных вод промышленного синтеза азида натрия.

Пример. Способ очистки маточных вод синтеза азида натрия по предлагаемому способу

Окисление гидразина

В сточные воды промышленного синтеза азида натрия, содержащие 12 г/л гидразина, 290 г/л этилового спирта и 1,5 г/л азида натрия, добавляют 25%-ный раствор пероксида водорода (H2O2) в количестве 20% об. Окисление гидразина пероксидом водорода осуществляют при pH=10, для чего в раствор добавляют 10N раствор гидроксида натрия, время выдержки при температуре t=60°C составляет 2 часа. Газовую сдувку, содержащую пары этилового спирта, направляют на очистку на алюмомеднохромовом катализаторе ИКТ-12-8.

Отдувка паров этилового спирта и азотистого водорода

Для перевода азид натрия в летучее соединение - азотистый водород проводят корректировку маточных вод раствором концентрированной серной кислотой до pH=1,65. Отдувку паров этилового спирта и азотистого водорода из маточных вод проводят воздухом в массообменном аппарате (десорбер) при температуре t=60°C. Газовую сдувку, содержащую пары этилового спирта и азотистого водорода, направляют на очистку на алюмомеднохромовом катализаторе ИКТ-12-8.

Каталитическое окисление паров этилового спирта и азотистого водорода

Глубокое окисление паров этилового спирта и азотистого водорода проводят кислородом воздуха на алюмомеднохромовом катализаторе ИКТ-12-8 при температуре t=300-350°C и W=10000 ч-1 при минимальной генерации NOx. Очищенные газы вентилятором выбрасывают в атмосферу.

Корректировка pH маточных вод и слив в промколлектор

Очищенные сточные воды, в которых отсутствуют гидразин, азид натрия и этиловый спирт, корректируют добавкой 10N раствора гидроксида натрия до pH=8-9. Далее сточные воды отправляют на слив в промколлектор.

Таким образом, заявляемый способ позволяет проводить очистку маточных вод промышленного производства азида натрия от основных загрязняющих веществ: гидразина, этилового спирта и азидов.

Предлагаемое техническое решение соответствует критериям промышленной применимости, новизны и изобретательского уровня.

1. Способ очистки маточных вод синтеза азида натрия, содержащих гидразин, этиловый спирт и азид натрия, включающий их окисление, отличающийся тем, что окисление гидразина проводят пероксидом водорода в маточных водах, а этиловый спирт и азид натрия в виде летучего соединения отдувают воздухом из маточных вод с последующим окислением паровоздушной смеси на катализаторе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что окисление гидразина пероксидом водорода проводят при pH=10 и температуре t=60°C в течение 2 часов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перевод азида натрия в летучее соединение - азотистый водород проводят подкислением маточных вод серной кислотой до pH=1,65.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отдувку этилового спирта и азотистого водорода из маточных вод воздухом проводят при температуре t=60°C.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что окисление паров этилового спирта и азотистого водорода проводят кислородом воздуха на алюмомеднохромовом катализаторе при температуре t=300-350°C и W=10000 ч-1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрохимической очистке воды и может быть использовано для очистки питьевой воды для загородных дач, сельских домов, не имеющих подключения к водопроводу, но расположенных близко к небольшим открытым источникам стоячей пресной воды.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от катионного поверхностно-активного вещества тетрадецилтриметиламмоний бромида и может быть использовано на предприятиях легкой промышленности, машиностроения, нефтехимического и органического синтеза и переработки руд.

Изобретение предназначено для обработки и обеззараживания различных типов водных сред с целью их защиты от микроорганизмов, в частности охлаждающей воды градирен, теплообменного оборудования для предотвращения биологического обрастания теплопередающих поверхностей и других промышленных систем.

Изобретение относится к биоцидам. Биоцидная композиция включает 2,2-диброммалонамид и биоцид на основе изотиазолинона формулы I: где R и R1 независимо представляют собой водород, галоген или С1-С4 алкил или R и R1 вместе с атомами углерода, к которым они присоединены, образуют С4-С7 циклоалкильное кольцо или арильную группу и Y представляет собой Н, С1-С12 алкил, С3-С7 циклоалкил, арил или аралкил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к обеззараживанию жидкостей (воды, молока и т.д.). Установка содержит рабочую емкость с входным и выходным патрубками, выполненную в виде цилиндрического экранного корпуса, внутри которого коаксиально установлены перфорированная резонаторная камера и ситовый экранный корпус.

Изобретение относится к очистительному устройству, приспособленному для осуществления способа фотохимического удаления ксенобиотиков, присутствующих в воде. Очистительное устройство содержит узел фотохимического реактора, имеющий по меньшей мере один вход для загрязненной воды и один выход для очищенной воды с обеспечением направления непрерывного потока воды от входа к выходу, и оборудован модулем источника излучения, обеспечивающим ультрафиолетовое излучение с длиной волны в интервале от 100 до 280 нм.

Изобретение относится к системе ультрафиолетовый дезинфекции сточной и питьевой воды. Система содержит некоторое количество ультрафиолетовых излучателей (30), расположенных в трубчатых оболочках (18), которые располагаются, по существу, симметрично к продольной оси (11), также как и очищающее устройство для трубчатых оболочек (18), которое содержит следующее: по меньшей мере, одно очистительное кольцо (1) для каждой трубчатой оболочки (18), которое окружает трубчатую оболочку (18), при этом вышеуказанное, по меньшей мере, одно очистительное кольцо (1) имеет кольцо (7) скребка, упирающееся в трубчатую оболочку (18), по меньшей мере, одно приводное средство (31, 32) для приведения в движение очистительного кольца (1) в направлении продольной оси (11), питающее средство для подачи нагнетаемой жидкости под повышенным давлением от источника давления к кольцу (7) скребка.

Изобретение относится к обработке сточных вод. Наклонный горизонтальный осветлитель содержит камеру 1 подачи исходной жидкости, средство 2 для ее распределения в ламинарный поток с горизонтальными верхней и нижней кромками, корпус с наклонными продольными параллельными стенками с последовательно размещенными в нем тонкослойными модулями, днище и камеру для осветленной жидкости 9.
Изобретение может быть использовано в водоподготовке для умягчения и обезжелезивания воды в системах водоснабжения. Способ включает обработку воды, содержащей бикарбонаты кальция и магния и гидроксид железа, сорбентом в виде фибриллированных целлюлозных волокон, содержащих, в мас.%, не менее 90% волокон с длиной не более 0,47 мм и не менее 50% волокон с длиной не более 0,12 мм, соляной кислотой с образованием дисперсии, которую затем обрабатывают карбонатом и гидроксидом натрия.

Изобретение относится к способам опреснения морской воды, а также засоленных подземных вод артезианских источников для бытовых и сельскохозяйственных нужд. Способ состоит в том, что для обработки заполняют водой анодную и катодную области ионистора, имеющего пористые электроды с большой внутренней поверхностью, кроме того, после заполнения водой анодного и катодного объемов ведут зарядку ионистора до напряжения меньшего, чем напряжение выделения кислорода и водорода, далее зарядку прекращают и сливают опресненную воду из полостей ионистора, после этого вновь заполняют полости электродов ионистора опресняемой водой и разряжают ионистор, накапливая электроэнергию вне ионистора, после разряда ионистора сливают рассол.
Изобретение относится к области технологии производства оптических детонаторов на основе светочувствительного вещества - азида серебра и может быть использовано для регулирования порога срабатывания оптических детонаторов.

Изобретение может быть использовано в химии азотсодержащих соединений и для синтеза лекарственных препаратов и красителей. Способ очистки дицианамида натрия-сырца включает обработку продукта, содержащего в качестве основной примеси цианат натрия, водным раствором хлорида аммония в эквимольном количестве.

Изобретение относится к способу производства синтез-газа. Способ производства синтез-газа включает: риформинг углеводорода в присутствии пара и одного или более первых катализаторов в первой реакционной зоне с получением выходящего потока, содержащего часть углеводорода, моноксид углерода, диоксид углерода и водород при первой температуре, при этом первая реакционная зона может включать одну или более содержащих катализатор трубок; непрямой нагрев выходящего потока от первой температуры до второй температуры; и риформинг выходящего потока при второй температуре в присутствии одного или более окислителей, и одного или более вторых катализаторов в условиях, достаточных для получения синтез-газа, имеющего температуру примерно 1030°C или выше, включающего водород, моноксид углерода, диоксид углерода и меньше чем примерно 5 моль.% метана на сухое вещество, при этом синтез-газ используют для нагрева выходящего потока непрямым образом от первой температуры до второй температуры.

Изобретение относится к химической промышленности. .

Изобретение относится к технологии получения материала из нитрида углерода, который может быть использован в качестве износостойких и противокоррозионных покрытий, а также в составе различных композиционных материалов.

Изобретение относится к технологии выращивания нитевидных кристаллов неорганических соединений и может быть использовано для получения нитевидных монодисперсных кристаллов азида серебра с воспроизводимыми характеристиками.

Изобретение относится к способу очистки трифторида азота от инертных примесей и тетрафторида углерода адсорбционным способом. .

Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способу получения солей нитрония, которые находят широкое применение в органическом синтезе в качестве нитрующих агентов. Способ получения солей нитрония общей формулы (NO2 +)n(CF3CO+)mX(n+m)-, где X(n+m)- - анион сильной кислоты формулы Y(SO3)k (n+m)-, где Y=CF3, F (n=1, m=0, k=1); Y=НО (n=1, m=0, k≥1); Y=О (n=1, m=1, k≥1), Y=О (n=2, m=0, k≥1), или анион формулы HalO4 (n+m)-, где Hal=Cl, I (n=1, m=0), заключающийся в том, что соответствующую сильную кислоту Бренстеда общей формулы H(n+m)X, где X, n и m имеют вышеуказанные значения, подвергают взаимодействию с азотной кислотой и трифторуксусным ангидридом. Процесс предпочтительно ведут при температуре 0-35°С и мольном соотношении H(n+m)X:HNO3:(CF3CO)2O равном 1:0.5-12:1.5-7. Техническим результатом предлагаемого способа является его технологичность и безопасность, поскольку он не требует предварительного получения легколетучих, малостабильных соединений (NO2Hal, N2O5, CF3COONO2) и применения безводных кислот H(n+m)X. Изобретение позволяет получать значительное количество разнообразных кристаллических солей нитрония с хорошим выходом. 2 з.п. ф-лы, 11 пр.
Наверх