Способ очистки промышленных сточных вод

-"Ег оюзнч

11,, т4т

ИЙ

ОП ИСАЙ

ИЗОБРЕТЕЫ ИЯ

367080

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16 1Х.1968 (J% 127286?/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.1.1973. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 19.111.1973

М. Кл. С 07с 63/18

С 02с 5/02

Комитет по делам изобретение и открытиР при Совете Министров

СССР

УДК 547.584.07(088.8) Авторы изобретения

И. Б. Евзельман, А. И. Уваров, А. А. Кругликов, Г. Д. Харлампович, Н. 3. Сибгатуллин и В. Ф. Докучаев

Заявитель

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

ПРОИЗВОДСТВА ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА

Изобретение относится к усовершенствованию способа производства фталевого ангидрида, в частности сокращения сточных вод и их очистки.

Известен, способ очистки сточных вод производства фталевого ангидрида, заключающийся в,промывке отходящих газов в санитарных окрубберах различными органическими растворителями„,нап ример дибутилфталатом, с последующей операцией извлечения уловленных методом адсорбции продуктов, содержащихся в отходящих газах фталевого и малеинового ангидрида, нафтохинона, например, с помощью ректификации.

Одна;ко известный способ громоздок технологически и требует применения дефицитного и дорогостоящего сырья.

Цель изобретения — обеспечение возможности утилизации содержащихся в сточных водах, побочных продуктов производства фталевого ангидрида. Предлагаемый способ заключается в том, что сточные воды, образующиеся при санитарной очистке отходящих .газов, на пример, в пенном аппарате, технические растворы малеиновой кислоты нредварительно отфильтровывают от практически не растворимых iB них фталевой кислоты и нафтохинона, без упарки и без какой-либо очистки,, подвергают взаимодействию с мочевиной для нолучения продукта, находящего применение в народном хозяйстве. Конечный продукт также не требует специальной очистки.

При водной промывке отходящих газов в

5 са нитарных скрубберах образуются технические водные растворы малеиновой кислоты с концентрацией 15 — 40% в зависимости от содержания малеинового ангидрида в отходящих газах и конструкции промывателя. Со10 держание малеинового ангидрида в отходящих газах перед их очисткой колеблется в зависимости от способа конденсации сырого продукта из фталевоздушной смеси (ящпчные конденсаторы, конденсаторы циклическо1 го действия различной конструкции и т. д.), от типа сырья, используемого для окисления во фталевый ангидрид (разлпчные виды нафталинсодержащего сырья, с-ксилол), соотношения в смеси воздух — сырье, подаваемой

20 на окисление, и типа катализатора (плавленая пятиокись ванадия, окиснованадиевый катализатор на силикагеле и т. д.) в пределах 0,5 — 10 мГ/и.

В качестве промывателя отходящих газов

25 могут быть использованы форсуночные скрубберы и пенные аппараты. Насадочные скрубберы использовать нецелесообразно.

Кроме того, если степень очистки отходящих газов B полых форсуночных и пенных

30 скрубберах достигает соответствепно 96—

367080

1,12 — 1,14

6,0 — 7,5

2 — 3

28 — 32

Влажность

Фталевая,кислота

Нафтох инон

30 — 37

30 — 35

20 — 25

99,5о/о, то в насадочных скрубберах степень очистки значителыно ниже.

Отфильтрованные от твердой фазы технические растворы малеиновой кислоты в качестве примесей содержат, г!л: фталевая кислота 5 — 10, нафтохинон 5 — 10 и смолистые вещества 4 — 8.

Изобретение предусматривает непрерывную фильтрацию, стекающей из пенного аппарата орошающей жидкости,с целью непрерывного вывода твердой фазы из раствора.

Непрерыэная фильтрация орошающей жидкости осуществляется в свечных фильтрах, изготовленных из,пористого фторо пласта.

По мере забивки пор твердой фазой производится регенерация свечных фильтров острым паром давления 3 ати, который подается в кольцевое пространство между корпусом свечи и кожухом, выполненным нз нержавеющей стали. При регенерации образуется регенерат, представляющий собой взвесь твердой фазы (фталевая кислота, нафтохинон, смолистые вещества) в конденсате, образующемся при конденсации острого пара в корпусе фильтра. Регенерат периодически спускается в сборник регенерата. (Регенерация свечных фильтров про изводится при перекрытых вентилях слива регенерата).

Объем регенерата составляет, примерно, 2 — 3 /о от объема жид кости, прокачиваеиой в течение суток через свечные фильтры. Содержание твердой фазы в регенерате составляет

5 — 10о/о. После на полнения сборника регенератом последний подается на барабанный вакуум- фильтр, выполненный из нержавеющей стали. Фильтрат с барабанного вакуум-фильтра поступает в сборник отфильтрованной жидкости, а срезаемая ножом корка, представляющая собой влажную смесь фталевой кислоты, нафтохинона и смолистых веществ, может быть сожжена на общезаводской установке для сжигания твердых органических остатков, тары и так далее, куда транспортируется в ямщиках-контейнерах или самосвалах. Корка срезается с барабана вакуумфильтра ножом в виде чешуй, представляющих собой транспортабельный продукт.

Состав продукта, .

Теплотворная способность 5000 ккал!кг (по данным ВНИИМТ).

Отфильтрованные на фторопластовых свечных,фильтрах от твердых взвесей технические растворы малеиновой кислоты, концентрация которых предварительно доведена путем многократной циркуляции через промыватель до

10 — 40о/о, непосредственно от,свечных фильтров или из сборника отфильтрованной жидкости поступают в реактор. Сюда же в реактор загружается технический карбамид (мочевина) в мольном соотношении мочевины и ма5

35 леиновой кислоты 1: 1 B пересчете на а нгидрид.

Процесс взаимодействия проводится при включенной мешалке и температуре 100"С прн включенном обратном водяном холодильнике и слабом .кипении жидкости. Процесс может проводиться в реакторе из обратного холодильника без кипения под небольшим, около 1 ати, давление м при температуре

100 С и принудительном перемешивании реакционной массы. Последние два условия являются обязательными. Процесс ведут 6—

12 час, в зависимости от концентрации компонентов в исходном растворе и интенсивности перемешивания, до определе нного кислотного числа (или определенного рН).

В результате взаимодействия исходных компонентов Oi6ipазуется смесь средних и кислых солей аммония и малеиновой, фумаровой и аспарагиновой кислот в весовом соотношении, примерно, 1: 1: 1. В служебной документации этот продукт именуется «Продукт

ММ-2,1».

Реактор,обогревается паром.

Получе нный продукт, как показали специальные исследования, может быть использован в качестве флотореагента нри флотации определенных видов металлических руд и в других отраслях народного хозяйства.

В соответствии с проектом технических условий на продукт ММ-2,1 последний имеет следующую характеристику: внешний вид— однородная жидкость бурого цвета без инородных включений, со слабым специфическим запахом

Удельный вес при 20 С, г/с.я

Концентрация водородных ионов

Вязкость при 20 С, cnv

Содержание сухо го вещества, о/о

Содержание сухого вещества в продукте

ММ-2,1 может колебаться и в более широких пределах в за висимости от концентрации используемых в каждом конкретном случае технических .растворов малеиновой кислоты и областей применения готового продукта.

Таким образом, предлагаемый способ ликвидации производственных выбросов цехов фталевого ангидрида обладает рядом особенностей: технические во дные растворы малеиновой кислоты, образующиеся при санитарной очистке отходящих газов, используются без какой-либо предварительной очистки или концентрирования; донускается использование технических растворов,малеиновой кислоты в относительно широком, диапазоне концентраций (10—

40о/о); процесс двухстадиен (фильтрация техниче ских растворов малеиновой кислоты и их взаимодействие с мочеви ной);

36708О

60 процесс предусматривает использование недорогого и недефицитного сырья — технической мочевины; не требуется какая-либо очистка готового продукта; обеспечивается полная ликвидация сточных вод.

Устройство для ликвидации промстоков производства фталевого ангидрида поясняется чертежом.

Отходящие газы производства фталевого агнги!дрида после конденсаторов с помощью

ХВОстОВОГО Вентилятора 1 п130сясыг3яготся через пенный промыватель 2, где содержащиеся в газах фталевый и малеиновый ангидриды и нафтохигнои-1,4 вымываются водой. Эти продукты содержатся в отходящих газах в виде паров и в форме пыли.

При промывке пары малеинового ангидрида в процессе растворения в воде образуют кислоту; фталевый ангидрид и фталевая кислота, практически не растворяясь в воде, находятся в орошающей жидкости, как и нафтохинон, в виде взвеси. Твердая фаза периодически выводится из раствора на свечных фильтрах. Температура отходящих газов колеблется в различных схемах производства фталевого ангидрида .в пределах 40 — 60 С, а температура орошающей жидкости 20 — 40 С.

Орошающая жидкость из пенного аппарата стекает в бачок орошающей жидкости 8, откуда !насосом 4 вновь подается гна орошение пенного аппарата 2. Циркуляция орошающсй жидкости осуществляется до насыщения ее по малеиновой кислоте до определенной концентрации. При достижении заданной концентрации малеиновой кислоты в орошающей жидкости последняя насосом 4 перекачивается в емкость г3еотфильтрованного раствора и регенерата 5, а бачок орошающей жидкости

8 вновь заполняется водой из водопровода, которая подается насосом 4 иа орошение до заданного насыщения. Неотфильтроваиная орошающая жидкость из емкости 5 подается насосом 6»а свечные фильтры 7; каждый из свечгпых фильтров периодически регенерируется паром давления 3 ати. Отфильтрованная орошающая жидкость через фонарь стекает в еикость отфильтрованной орошающей >кидкости 8, откуда периодически этим же насосом

6 закачивается в реактор 9, снабженный водяным обратным холодильником 10 и мешалкой.

Регенерат, образующийся при регенерации паром свечных фильтров, собирается в емкости 5 регенерата и неотфильтрованной орошающей жидкости, откуда периодически по мере накопления подается на барабанный вакуум-фильтр 11, Образующаяся при фильтрации регенерата на барабанном вакуум-фпльт5

40 ре корка продукта, представляющего собой смесь фталсвого ангидрида и иафтохииона, срезается ножом п ссыпается в бункер 12, откуда выгружается в коитейгпер или непосредственно в автосамосвал и вывозится на общезаводскую установку для сжигания твердых органических остатков.

Регенерация свечных фильтров осуществляется по графику, предусматривающему сбор регеиерата в емкости 5 в то время, когда практически вся иеотфильтрованная орошающая жидкость насосом 6 через свечные фильтры 7, перека гана в емкость отфильтрованной жидкости 8. Органгзация работы по тя! 0333 График! Иск 1гочяет Воззгожиость р<гз бавлеиия регеиерята, содержащего 5 — 10% твердой фазы. (Разбавленная взвесь хуже фильтруется на барабанном вакуум-фильтре, так как в этом случае не ооразуется плотной корки продукта иа поверхности оарабана).

Ловушка 18 заполнена водой, которая улавливает пары малеинового анпгдрида иосЛЕ ВагяууМ-ОтдЕЛИтЕЛя 14, .ПрЕПятСтВуя ИХ IIOiiazaIIIIIo в вакуум-насос. Образующийся в ловушке 18 в незначительных количествах раствор малеииовой кислоты периодически сливают в емкость 8.

Процесс изготовления продукта ММ-2, 1 в реакторе проводят до достижения определенной величины рН.

Готовый продукт сливают в промежуточную емкость (иа схеме не обозначена), а затем после его охлаждения в автоцистерну.

Фильтровать орошающую жидкость можно иепрерыВИО, а ие ТО. ° Ько пос.1с достижсиггя определенной концентрации малеииовой к!.слоты в растворе. Для этого требуется лишь соединить перемычкой иагчгстатсльиыс патрубки насосов 4 и 6 и часть орошающей жидкости одновременно с подачей ес иа орошение промывателя 2 подавать насосом 4 через эту перемычку (на схеме ие обозиячсия) иа свечные фильтры.

Предмет изооретеиия

1. Способ очистки промышленных сточных г30д прогlзВОдсTг3 I фT lлег30ГО яггГидридя, От.!!! ггггогг1ггггстг тем, что, с целью ооссиечеиигя возможности утитпгзации содержащихся в сточных Водах побочпьгх И130дх кто!3 Ilpoli3I30Qства, технические стоки, содержащие малеиновую кислоту, фильтруют и подвергают взаимодействию с мочевииой.

2. Способ по и. 1, от.ггг гагогггггггсл тем, что мочевииу берут в соотношении 1: 1 к содерж апи!О м H.1еи и ОВОи кис.готы.

3. Способ ио пп. 1 и 2, от.ггг:гагоггг,ггг г с<г тем, что фильтра!пи!о осуществляют па свечных фильтрах из пористого фтороиласта, 367080

Составитель T. Лавриненко

Техред Л. Грачева Корректоры: Е, Давыдкина и В. Петрова

Редактор Т. Никольская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 492j8 Изд. Хе 1138 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4j5