Способ регенерации компонентов осадительной ванны вискозного производства

 

Изобретение относится к производству вискозных волокон, в частности к генерации осадительной ванны вискозного производства. Изобретение обеспечивает повышение выхода сульфата натрия без загрязнения его соединениями поливалентного металла за счет того, что осадительную ванну нейтрализуют в две стадии: на первой нейтрализуют 92-96% эквивалентов серной кислоты при введении щелочного агента в течение 0,2-0,8 ч с интенсивностью перемешивания 400-440 об/мин. Отделяют кристаллы безводного сульфата натрия. На второй стадии вводят такое количество щелочного агента, чтобы отношение эквивалентов щелочного агента к сумме эквивалентов оставшейся серной кислоты и поливалентного металла составляло 1,04-1,12. Отделяют образующийся осадок, содержащий соединение поливалентного металла (алюминий или цинк), и разбавляют его в щелочном растворе для приготовления вискозы или в циркулирующем объеме осадительной ванны. Затем проводят кристаллизацию сульфата натрия из нейтрализованного раствора, а маточный раствор направляют на растворение ксантогената целлюлозы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (504 D О1 F !3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4251023/23-05 (22) 26.05. 87 (46) 15. 10. 89. Бюл. 1(38 (71) Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова (72) А.Н. Селин, И.Н. Лепешков, В.П. Данилов, P. К.Мазитов и Т.H.×åðíoâà (53) 678.028. 6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1"- 924189, кл. D О1 F 13/02, 1982. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КОМПОНЕНТОВ

ОСАДИТЕЛЬНОЙ ВАННЫ ВИСКОЗНОГО ПРОИЗВОДСТВАА (57) Изобретение относится к производству вискозных волокон, в частности к генерации осадительной ванны вискозного производства. Изобретение обеспечивает повьнпение выхода сульфата натрия без загрязнения его соединениями поливалентного металла за счет того, что осадительную ванну

Изобретение относится к производству вискозных волокон, в частности к регенерации осадительной ванны вискозно ro произ водства.

Цель изобретения — повьппение выхода сульфата натрия без загрязнения его соединениями поливалентного металла.

Пример 1. 100 мп осадительной ванны, содержащей 132 г/л (0,269 г-экв) серной кислоты, 60 г/л (0,053 г-экв) сульфата алюминия и

328 г/л сульфата натрия и имеющей температуру 48 С, нейтрализуют при

2 нейтрализуют в две стадии. На первой нейтрализуют 92-96% эквивалентов серной кислоты при введении щелочного агента в течение 0,2-0,8 ч с интенсивностью перемешивания 400440 об/мин. Отделяют кристаллы безводного сульфата натрия. На второй стадии вводят такое количество щелочного агента, чтобы отношение эквивалентов щелочного агента к сумме эквивалентов оставшейся серной кислоты и поливалентного металла составляло 1,04-1,12. Отделяют образующийся осадок, содержащий соединение поливалентного металла (алюминий или цинк), и разбавляют его в щелочном растворе для приготовления вискозы или в циркулирующем объеме осадительной ванны. Затем проводят кристаллизацию сульфата натрия из нейтрализованного раствора,а маточный раствор направляют на растворение ксаитогената целлюлозы. 1 табл. интенсивном перемешивании (скорость вращения мешалки 440 об/мин) введением в нее в течение 0,8 ч 17,8 мл раствора гидроксида натрия концентрацией 560 г/л (0,249 r-экв), что соответствует нейтрализации 92% эквивалентов серной кислоты. Образовавшиеся кристаллы безводного сульфата натрия отфильтровывают. К фильтрату добавляют 5,4 мп раствора гидроксида натрия той же концентрации (0,0756 r-экв), что соответствует отношению эквивалентов гидроксида натрия к сумме эквивалентов оставшейся

3 151484 серной кислоты и алюминия 1,04. Выпавший осадок гидроксида алюминия отделяют на центрифуге и растворяют в осадительной ванне. Фильтрат объемом

78 мп охлаждают до 10 С. Образовавшиеся кристаллы мирабилита (Na SO

>10Н О) отфильтровывают. Масса полученного безводного сульфата натрия равна 4,1 г, а масса мирабилита 10

42, 7 r. Примеси алюминия в получен ном сульфате натрия не обнаружены.

При регенерации 100 мп осадительной ванны того же состава добавлением карбоната натрия до нейтрализации перед кристаллизацией образуется

42, 7 r мирабилита, из которого получают 18,8 r безводного сульфата натрия. Дополнительный выход сульфата натрия при регенерации ванны состав- 20 ляет 21,8Х.

Пример 2. 100 мп осадительной ванны, содержащей 128 г/л (0,261 r-экв) серной кислоты, 51 г/л (0,045 r-экв) сульфата алюминия и

312 г/л сульфата натрия и имеющей температуру 50 С, нейтрализуют при тенсивном перемешивании (скорость вращения мешалки 400 об/мин) введени ем в нее в течение 0,6 ч 13,3 г 30 (0,251 г-экв) твердого карбоната натрия, что соответствует нейтрализации

96Х эквивалентов серной кислоты. Образовавшиеся кристаллы безводного сульфата натрия отфильтровывают.

К фильтрату добавляют 3,27 г (0,0622 г-экв) твердого карбоната натрия, что соответствует отношению эквивалентов карбоната натрия к сумме эквивалентов оставшейся кислоты и 40 алюминия 1,12. Выпавший осадок гидроксида алюминия отделяют на центрифуге и растворяют в растворе гидроксида натрия, используемом для приготовления вискозы. Фильтрат объемом 45 о

45 мп охлаждают до 10 С. Образовавшиеся кристаллы мирабилита отфильтровывают. Хасса полученного безводного сульфата натрия равна 7,2 r, а масса мирабилита 31,1 r. Примеси алюминия в полученном сульфате натрия не обнаружены.

При регенерации 100 мп осадительной ванны того же состава по примеру 2 образуется 31,1 г мирабилита, из которого получают 13,7 г безводного сульфата натрия. Дополнительный выход сульфата натрия при регенерации ванны составляет 52,5Х.

2 4

Пример 3. 100 мп осадительной ванны, содержащей 128 г/л (О, 261 г-экв) серной кислоты, 30 г/л (0,012 r-экв) сульфата цинка и

312 г/л сульфата натрия и имеющей о температуру 50 С, нейтрализуют при интенсивном перемешивании (скорость вращения мешалки 400 об/мин) введением в нее в течение 0,2 ч 13,3 r (0,251 г-экв) твердого карбойата натрия, что соответствует нейтрализации

96 эквивалентов серной кислоты. Образовавшиеся кристаллы безводного сульфата натрия отфильтровывают, К фильтрату добавляют 1,27 г (0,024 r-экв) твердого карбоната натрия, что соответствует отношению числа эквивалентов карбоната натрия к сумме эквивалентов оставшейся кислоты и цинка 1,09. Выпавший осадок гидроксида цинка отфильтровывают и растворяют в осадительной ванне. Фильто рат объемом 92 мл охлаждают до 10 С.

Образовавшиеся кристаллы мирабилита отфильтровывают. Масса полученно го безводного сульфата натрия равна

7,6 r, а масса мирабилита 60,4 r.

Примеси цинка в полученном сульфате натрия не обнаружены.

При регенерации 100 мп осадительной ванны того же состава по примеру 2 образуется 60,4 r мирабилита, из которого получают 26,2 r безводного сульфата натрия. Дополнительный выход сульфата натрия при регенерации ванны предлагаемым способом составляет 28,6 .

Пример 4..100 мл осадительной ванны, содержащей 128 г/л (0,261 r ýêâ) серной кислоты, 51 г/л (0,046 r-экв) сульфата алюминия и

312 г/л сульфата натрия и имеющей о температуру 50 С, нейтрализуют при интенсивном перемешивании (скорость вращения мешалки 400 об/мин) введением в нее в течение 0,6 ч 14 г (0,246 r-экв) твердого карбоната натрия, что соответствует нейтрализации

94 эквивалентов серной кислоты. Образовавшиеся кристаллы отфильтровывают. К фильтрату добавляют 3,18 г (0,060 r-экв) твердого карбоната натрия, что соответствует отношению числа эквивалентов карбоната натрия к сумме эквивалентов оставшейся серной кислоты и алюминия 1,00. Выпавший осадок гидроксида алюминия отделяют на центрифуге и растворяют в осади5 151 тельной ванне. Фильтрат объемом 48 мп охлаждают до 10 С. Образовавшиеся о кристаллы мирабилита отфильтровывают.

Масса полученного без водно го сульфата натрия равна 6,4 г, а масса мирабилита 30, 8 r . Безводный сульфат натрия не содержит примесей. В мирабилите обнаружена примесь алюминия в количестве 0,0087,.

При регенерации 100 мл осадительной ванны того же состава по примеру 2 образуется 30,8 г мирабилита, из которого получают 13,4 г безводного сульфата натрия. Дополнительный выход сульфата натрия при регенерации ванны предлагаемым способом составляет 47,17.

Пример 5 (контрольный). Осадительную ванну нейтрализуют, а кристаллы безводного сульфата натрия отделяют при тех же условиях, как в примере 2, за исключением того, что . вводят сразу все количество карбоната натрия (в течение 2-4 с или

0,001 ч . Дополнительный выход безводного сульфата натрия составляет

51,87. В безводном сульфате натрия обнаружена примесь алюминия в количестве

О, 0097.. Приме си алюми ния в мир абилите не обнаружены.

Пример 6 (контрольный). Осадительную ванну нейтрализуют, а кристаллы безводного сульфата натрия, отделяют и промывают при тех же условиях, как в примере 2, за исключением .тоro, что нейтрализацию проводят без перемешивания. Дополнительный выход .безводного сульфата натрия составляет 52,47. В безводном сульфате нат.рия обнаружена примесь алюминия в количестве 0,0247.. Примеси алюминия в мирабилите не обнаружены.

Пример 7 (контрольный).

100 мп осадительной ванны, содержащей 132 г/л (0,269 r-экв) серной кислоты, 60 г/л (0,053 г-экв) сульфата алюминия и 328 г/л сульфата натрия и имеющей температуру 50 С, нейтрализуют при интенсивном перемешивании (скорость вращения мешалки 440 об/мин) введением в нее в течение 0,8 ч

19,2 мп раствора гидроксида натрия концентрацией 560 г/л (О, 269 r-экв), что соответствует нейтрализации 1007. эквивалентов серной кислоты. Образовавшиеся кристаллы безводного сульфата натрия отфильтровывают. К фильтрату добавляют 7,9 мп раствора гидрок4842

55 ляло 1,04-1,12.

50 сида натрия концентрации 280 г/л (0,55 г-экв), что соответствует эквивалентному отношению гидроксида. натрия к алюминия 1,04. Выпавший осадок гидроксида алюминия отделяют на центрифуге и растворяют в осадительной ванне. Фильтрат объемом 76 мп охлаждают до 10 С. Образовавшиеся кристаллы мирабилита отфильтровывают. Масса полученного безводного сульфата натрия равна 4,4 г, а масса мирабилита

42,6 r ° Безводный сульфат натрия загрязнен алюминием в количестве

0,0367. Примеси алюминия в мирабилите не обнаружены.

Осадительную. ванну в том же объеме и того же состава регенерируют как в примере 2. Получают 42,6 r мирабилита, а затем после плавления и сушки 18, 2 г без водно ro сульфата натрия.

Дополнительный выход сульфата натрия при регенерации ванны составляет

24, 27.

Влияние условий регенерации осадительной ванны на выход и чистоту сульфата натрия приведено в таблице.

Формула изобретения

Способ регенерации компонентов осадительной ванны вискозного производства, включающей серную кислоту, нейтрализацией, отделением, образующегося осадка, содержащего соединения поливалентного металла, и растворением его в щелочном растворе для приготовления вискозы или в циркулирующем объеме осадительной ванны с последующей кристаллизацией сульфата натрия из нейтрализованного раствора и направлением маточного раствора на растворение ксантогената целлюлозы, отличающийся тем, что, с цел ью по выш ения выхода сульфата на трия без загрязнения его соедИнениями поливалентно го металла, нейтрализацию проводят в две стадии: сначала при введении щелочного агента в течение

0,2-0,8 ч с интенсивностью перемешивания 400-440 об/мин до нейтрализации 92-967. эквивалентов серной кислоты с последующим отделением кристаллов безводного сульфата натрия, а затем добавляя такое количество щелочнаго агента, чтобы отношение эквивалентов щелочного агента к сумме эквивалентов оставшейся серной кислоты и поливалентного металла состав1514842 с0

I cd

1 1

i сс !

Х X

0! dl

Cd ХСС

О. 5 сО

0 OOOO

1 1

0! 1.

Х Al 0! й1 Ц Х

I dl V cd

Ф

CV

Cl л

О сО с Ъ

O л

01

Ю о о

OOOOO

W R X l tIl

I; lgE35

I

1 Ф

0 . и Ь

Ы л сч со

000 ОЛл

Сч СО со сч о сч Ф Ф сч сЧ

Х I Х

О l- ф "I х

Ф сО л

cVO-O с \ сО Yl с Ъ О л сЧ ф

СЧ О л л .0ЛЛОО

D л! л л

I 1

vl х ф

W idtaI ф 0

OIb Ц К 1О! Odlm

-1+ Х 0!

1- 0!л ХО Х с.с1Ь Х ф о л

wсчесчо о-о-о

I л

0 I- V dX cd Х

В!!Хх51

1 л

О! "

О1М

OjC0 О о

СО О СЧ О О л л

ООООО о л

1 1 х х м !

I dI 0! -,л

1-фvаEfфd Х00! Э ххи

xc:zoo

ООООО OOOÎ л о о

Ю

D!

i 0 Х

I Х 0!

0! 4

1 Н ф сс! нс оооо

guuvu о мссчс

cd cd cd cd cd кипят

Л с

1 сч 1 I о

O—

ОП с!и!.. сЧ сс\

СО СЧ СЧ СЧ СЧ сЧ с) с) M Yl с 1 сч с Ъ

СЧ СО 00 00 СО

< 1 СЧ СЧ С 1 CV

00 сч сч сл) * х а

O,dim

I t X ф .1 Ж Х 1

l Х 0 Ol-c

0 Х.0! 1 0! Х М 1 4 Н. -!

Х Cd Х cd m и а Ь 01 0

w d» z m o m dI o m x e Я

0 0! P g Ь cd V g x XI. g р

30100ф йфхоБв !

С d! Ц 0 V М М 0; X И вЂ” 1

М 0 1 Х л

О 1 Х.ф ф Ic cd

О Э ф 0 0 0 зй tf эх Х

Н!Сс-"Х0!1.01 0 В

l Х ф Н ф ф и а о !. ф с-с

1 х . Ю сО

I M

m I Iá

dd I O

0 00 х

Д 0С

1;à — ——

1 с0 I cc.

1 сс ф 1 0! с0 I

1 I

0 оо

1 1 1 — СЧ С СС! g 0 О х О5 - 0 СО 0 0