Способ концентрирования растворов тиосульфата аммония
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (5I )NL. Кд.
С 01 В 17/64 (22) Заявлено 05.12.81 (21) 3358849/23 26 с присоединением заявки М
Гввудзрствиню1 квюктвт
CCCP ае аелам язевратвккй и етхрмткй (23) Приоритет
Опубликовано 23.02.8.3. Бюллетень И 7 (53) УДК 661. .247 (088.8) Дата опубликования описания 23.02.83
В. И. Дейнеженко, С. Ю. Кириллов, М. А.
H. Ф. Хрипунов, А. И. Алексеев, Б. Н. Брезг
Г. С. Крошкин и А. Я. Каминский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ KOHUEHTPHPOBAHHH РАСТВОРОВ
ТИОСУПЬФАТА АММОНИЯ
Изобретение относится к химической технологии получения тиосульфата аммония из растворов путем их концентрирования и может найти применение в химической промышленности, например, для утилизации растворов, образуюшихся при аммиач-
5 ной очистке газов от сернистого ангиариаа.
Известен периодический способ. получения тиосульфата аммония при обработке раствора сульфит-биосульфита аммония сероводородом по реакции Щн ДЯ) +
«1(МЙ4., SO3 2 ô=ÆÌä2 0 ЪИ 0
При этом получают 40-44%-ные растворы тиосульфата аммония, которые концепт-15 рируют выпариванием под разрежением от
400 до 700 мм рт. ст. при температуре .не более 30оС (1 ).
Недостатком этого способа является крайне низкая производительность выпар- ip ки при сложном оформлении процесса, связанным с воэможностью разложения растворов с выделением серы и образованием сульфата аммония, что ведет к по2 лучению непригодного для фотографии продукта.
Наиболее близким к предложенному по технической сушности и достигаемому эффекту является способ концентрирования растворов тиосульфата аммония, получаемых из сульфата, биосульфита аммония и серы в присутствии аммиака и сульфида аммония.
Упаривание раствора с рНС 8i осушес ь вляют периодически путем нагревания через змеевик при церемешивании до
105 С, для предотвращения разложения тиосульфата через раствор барботируют аммиак со скоростью от 0,45 до 0,9кг/ч.
За 6-7 ч раствор концентрируют от 60; до 70-72% тиосульфата.
Способ обеспечивает удельную npoas водительность порспаряемой воде 31,7
37,0 кгlм -ч (21 .
Недостатком известного способа явля ется низкая интенсивность процесса, эна» ! чительный расход аммиака на единицу конечного продукта и сложность осушеств098ф31
ВНИИПИ Заказ 1055/36 Тираж 469 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 ления процесса за счет необходимости улавливания и регенерации аммиака из выпариваемой жидкости.
Uem. изобретения состоит в интенсификации и упрощении процесса концентрирования растворов.тиосульфата аммония с одновременным исключением возмож» ности разложейия продукта.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу концентрируемый - Iy раствор упаривают в пленочном режиме при скорости подвода тепле к раствору
15-95 ккал/кг исходного раствора и времени пребывания раствора на теплопередающей поверхности 3-20 с.
Растворы тиосульфата аммония, ймеющие рН не ниже 8,0, при скоростном нагреве способны существовать короткое время без разложения (ЯЦ, ;) ф-. Это обусловлено тем, что разложение тиосуль-2О фата аммония протекает в,кинетической области. Экспериментально установлено, что.энергия отрыва серы при разложении тиосульфата аммония по реакции (HHg} 5<0>+(5M ) SQ> + 5 .состав- Н5 пяет 17-20.ккал/моль, тогда как энергия испарения воды равна w10 ккал/моль.
Поэтому при скоростном подводе тепла из раствора,в первую очередь испаряется вода и в указанное время не происхо- >а дит разложение тиосульфата. Верхний пре цел скорости поцвоца тепла 95 KKan/Kt с обусловлен тем,что при превышении его происходит кристаллизация тиосульфата на теплопередающей поверхности. Сниже35 ние скорости подвода тепла меньше
15 ккал/кт с не позволяет интенсивно испарять воду и концентрировать раствор.
Время пребывания раствора на теплопередаюшей поверхности 20-3 с обусловлено
40 как кинетическими факторами, так и гидродинамикой свободного течения жидкости в пленочном режиме..
Пример 1. Исходный раствор, содержащий 40,3 (hjH4)gag 050,3% (йЦЩ04, .имеющий рН = 8,5, в виде
45 пленки подают на вертикальную теплопередаюшую поверхность со скоростью
2162 кг/ч. К раствору подводят тепло со скоростью 15 ккал/кг с. Раствор находится на теплопередающей поверхности Я
20 с. В результате выпарки получают
1292 кг/ч раствора, содержащего 65,0 (Й1 41 Ь10g 0,5 ("144.)1504 с рН = 8,2.
Выпарку ведут при температуре 60 С и пониженном давлении.
Удельная производительность по испа- ряемой воде составляет 3650 кгlм ч.
Пример 2. Исходный раствор, содержащий 57,0%(ЙЦ ) Щ)у,1,5% фЦ,Дф д, имеющий рН = 8,7, в виде пленки подают на вертикальную теплопередаюшую поверхность со скоростью
1950 кг/ч. К раствору подводят тепло со скоростью 95 ккал/кг с.
Раствор находится на теплопередаюшей поверхности 3 с. В результате выпарки получают 1590 кг/ч раствора, содержащего 70,0% (ЙЩЬ 0 1,8 (МИ )gS04c
pH = 8,4.
Вьщарку ведут при температуре 80 С и пониженном давлении.
Удельная производительность по испаряемой воде составляет 1550 кг/м ч.
Таким образом, предлагаемый способ концентрирования растворов тиосульфата аммония позволяет сократить время про цесса с 6-7 ч до 3- 20 с, что увеличивает удельную производительность выпарки в 40-115 раз, при этом разложение . тиосульфата аммония полностью предотвращается.
Изобретение позволяет использовать для получения высокоэффективного фотозакрепителя — тиосульфата аммония отбросные растворы сульфита-биосульфита аммония любой концентрации, получающиеся при аммиачной очистке выхлопных газов от сернистого ангидрида.
Формула изобретения
Способ концентрирования растворов тиосульфата аммония упариванием, о т— л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса, упаривание ведут в пленочном режиме при скорости попвода тепла к раствору
15-95 ккал/кг с и времени пребывания раствора на теплопередаюшей поверхности
3-20 с.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Зильберман Я. И. и Фридман В. М.
Получение тиосульфата аммония, Сб. статей к 25-летию ГИПХа. Л., 1944, с. 203-214. . 2. Патент США М 2412607, кл. 23-115, 1943 (прототип).