Способ извлечения сульфата натрия из сточных вод

 

«>i659527 и:.: о! т: . .:. х .. - .:: к 3. я

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.12.76 (21) 2434622/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. 2

С 01 D 5/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 30. ОФ. 7У (53) УДК 628.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. М. Давыденко, И. B. Яковенко, Д. Н. Дрожина, Н. Н. Хин и С. Д. Зубенко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СУЛЬФАТА НАТРИЯ

ИЗ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к способам извлечения сульфата натрия из сточных вод химических производств и может найти применение, в частности, в производстве эфиров целлюлозы в процессе переработки его отходов на сульфат натрия.

Известен способ извлечения сульфата натрия из сточных вод производства вискозного волокна путем кристаллизации мирабилита с примесью серной кислоты и сульфата цинка, последующего плавления полученной смеси мирабилита, серной кислоты и сульфата цинка острым паром с добавлением воды при температуре 40 С, обработки полученного раствора кальцинированной содой для нейтрализации серной кислоты, осаждения нерастворимого углекислого цинка и его отделения. Полученный насыщенный очищенный раствор при температуре не ниже 40 С смешивают с 5 — 35%-ным раствором пропиленгликоля, упаривают, отделяют твердый сульфат натрия от маточного раствора, сушат его, а из маточного раствора регенерируют дистилляцией пропиленгликоль (11.

Недостатком известного способа является сложность осуществления процесса, связанная с многостадийностью, использование дефицитного реагента — кальцинированной соды, невысокий выход продукта, который составляет 95 — 97%, получение мелкокристаллического продукта (средний размер кристаллов 0,10 — 0,12 мм), что затрудняет его сушку и использование; получаемый продукт сильно загрязнен пропиленгликолем (до

0,1 — 0,15%), что требует осторожности при его использовании.

Ближайшим решением поставленной задачи является способ извлечения сульфата натрия из сточных вод производств синтетических жирных кислот, заключающийся в том, что исходный раствор обрабатывают смесью извести и известняка для удаления примесей железа, марганца и органических соединений за счет их перевода в нерастворимую форму, отделяют выпавший осадок известными способами, очищенный раствор смешивают с 5 — 35%-ным раствором гликоля и упаривают в колонном аппарате под вакуумом 360 — 500 мм рт.ст. при температуре 60 — 70 С до соотношения гликоль: во659527 з да, равного от 1:0,8 до 1:1,0 на центрифуге или вакуум-фильтре отделяют от маточного раствора твердый сульфат натрия с гликолем, способствующим выделению в осадок и удерживающим органическую часть в растворе, не давая ей адсорбироваться на поверхности кристаллов сульфата натрия, и регенерируют гликоль из маточного раствора, а сульфат натрия сушат. Выход сульфата натрия составляет 94 — 96 /o (2) .

Недостатком данного способа является сложность осуществления процесса, связанная с многостадийностью, невысокий выход продукта 94 — 96О/р, получение мелкокристаллического продукта, энергоемкость процесса, получение продукта с примесью солей кальция до О,lо/о вес.

Целью настоящего изобретения является 45 улучшение качества продукта и повышение его выхода.

Указанная цель, согласно изобретению, достигается описываемым способом извлечения сульфата натрия из сточных вод производства эфиров целлюлозы путем упаривания исходного раствора в присутствии гликоля сначала при 65-125 С до соотношения гликоль вода, равного от 1 3 до 1 3 5, а затем маточный раствор, полученный после отделения твердого сульфата натрия, под- 25 вергают повторному упариванию при 95—

125" С до соотношения гликоль:вода, равного от 1:0,4 до 1:0,6, и дополнительно отделяют твердый сульфат натрия.

ЭО

Осуществление процесса упаривания раствора, содержащего сульфат натрия, в две стадии обеспечивает при соотношении гликоль:вода, равном от 1:3, чо 1:3,5, необходимук> крупность кристаллов (средний размер кристаллов, получаемых на этой стадии, 0,55 — 0,70 мм). При последующем более глу- и боком упаривании маточного раствора сульфата, получаемого на первой стадии упаривания, до соотношения гликоль:вода, равного от 1:0,4 30 !:0,6, образуется более мелкий продукт со средним размером кристаллов 0,23--0.28 мм, но доля их меньше в общем выходе продукта. Общий выход сульфата натрия после двух стадий упаривания

98,9"/о со средним размером кристаллов,равным 0,45 — 0,65 мм,при содержании основного вещества 99,76 /<,. Дополнительное коли- 4 чество сульфата натрия извлекают еще при регенерации гликоля на ротационно-пленочном испарителе в количестве 0,9О/о.

Общий выход сульфата натрия в процессе составляет 99,8"/р.

Сущность способа заключается v, следующем.

Сточную воду производства оксиэтилцеллк>лозы, содержащую 20--24 /„:Ха 04 и

8---10О/р гликолей, подвергают выпариванию ss в выпарном аппарате, например аппарате погружного горения, работающем на жид4 ком или газообразном топливе. Присутствующий гликоль оказывает в процессе выпаривания высаливающее действие на сульфат натрия. Сначала раствор упаривают прн температуре 65 — 125 С, предпочтительно 75 — 95 С, до соотношения гликоль:вода, равного от 1:3 до 1:3,5, отделяют на центрифуге выделившийся твердый сульфат натрия, а затем маточный раствор подвергают повторному упариванию в том же или аналогичном аппарате при температуре 95 — 125 С до соотношения гликоль:вода, равного от

1:0,4 до I:0,6, и дополнительно отделяют твердый сульфат натрия. Упаривание на обеих стадиях ведут под атмосферным давлением или небольшим избыточным давлением. Полученный на обеих стадиях сульфат натрия сушат при температуре 220 — 250 С, а маточный раствор направляют на ротационнопленочный испаритель для регенерации гликоля.

Пример 1.1000 г сточной воды, содержащей 24 /р NaaSO4 и 9 /р гликоля, выпаривают при атмосферном давлении в аппарате погружного горения при температуре 85 С до соотношения гликоль: вода = 1:3. При этом в осадок выпадает 171 г безводного сульфата натрия, который отделяют на фильтре, а маточный раствор, содержащий

69 г NagSO,, 90 r гликоля и 270 r Н О, подвергают повторному упариванию до соотношения гликоль: вода = 1: 0,5 под атмосферным давлением во втором аппарате погружного горения при температуре 95 С. Осадок 66,4 r NazSO4 отделяют, а маточный раствор, содержащий 2,6 г Naр$04 и 90 г гликоля, направляют в ротационно-пленочный аппарат для извлечения оставшегося сульфата натрия и регенерации гликоля.

Весь сульфат натрия, полученный на обеих стадиях упаривания раствора и после ротационно-пленочного испарителя в количестве 239„r, сушат при 200 С.

Общий выход продуктз составляет 99,8О/, (98,9 /о после двух стадий упаривания и,дополнительно 0,9 /o после ротационно-пленочного испарителя) . Содержание основного вещества 99,76О/р, гликоля 0,01О/р, средний размер кристаллов 0,45 — 0,65 мм.

Пример 2. 1000 г сточной воды, содержагцей 24 /о NazSO: и 9"/р гликоля, выпаривают при атмосферном давлении при температуре 65 С до соотношения гликоль:вода == 1:3,5. При этом в осадок выпадает 144 г безводного Na SO4, который отделяют на фильтре, а маточный раствор, содержащий

96. г Na SO,, 90 г гликоля и 315 г НдО, подверга1от повторному упариванию до с0отношения гликоль:вода = 1:0,4 во втором аппарате при температуре 105 "С. Осадок

94,7 г Na>S04 orueляют, а маточный раствор, содержагций 1,3 r Na S04 и 90 г гликоля, направляют в ротационно-пленочный испаритель, как в примере !.

659527

Форму.га изобретения

Составитель H. Путова

Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Тираж 590 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

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

Редактор В. Минасбекова

Заказ 2! 08/3

Сульфат натрия, полученный на всех стадиях процесса в количестве 239,6 г, суша. при 220 С.

Общий выход продукта 99,83% (99,46% после двух стадий и дополнительно 0,37% в ротационно-пленочном испарителе). Содержание основного вещества 99,7 /о, гликоля

0,01%, средний размер кристаллов 0,4—

0,6 мм.

Пример 3. Берут 1000 г сточной воды. содержащей 24% N3 SO» и 9% гликоля.

Упаривают до соотношения гликоль:вода =

= 1:3 при температуре 125 С. Выделившийся осадок отделяют, при этом получают 174 г

1Х1а250» и фильтрат, содержащий 90 г гликоля, 270 г Н О и 66 г 1х1агЬО». Фильтрат упаривают вторично при температуре 125 С до соотношения гликоль:вода = 1:0,6. При этом в твердую фазу выпадает дополнительно 60,4 г Na>SO», а фильтрат, содержащий

90 г гликоля, 54 г НтО и 5,6 r сульфата натрия, подается на ротационно-пленочный аппарат, где выделяют еще 5,3 г Na SO,.

Способ извлечения сульфата натрия из сточных вод путем упаривания исходного раствора в присутствии гликоля, отделения

S твердого сульфата натрия от магочного раствора, с последующей сушкой и регенерацией гликоля Н3 маточного раствора, отличагогиггггся тем, что, с ггелью улучшения качества продукта и повышения его выхода, упаривание раствора ведут сначала при 65 — 125 С до

40 соотношения гликоль:вода, равного от 1:

:3 до 1:3,5, а затем маточный раствор после отделения твердого сульфата натрия подвергают повторному упариванию при 95—

125 С до соотношения гликоль:вода, рав1S ного от 1:0,4 до 1:0,6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Яггонии № 18453, кл. 15 С 312, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

20 № 223799, кл. С 01 D 5/16, 1967.