ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экстракционные методы очистки сернокислотных растворов из "Регенерация отработанных сернокислотных растворов" Одним из методов очистки отработанной серной кислоты является экстракционный метод выделения из нее органических примесей. Использование экстракции для очистки отработанной кислоты привлекательно, но надо отметить, что каждый из методов эффективен только для очистки кислоты определенного производственного процесса. При всех своих достоинствах и пшроком растространении процесс экстракции имеет ряд недостатков, наиболее существенным из которых является необходимость работы с большими объемами разбавленных растворов серной кислоты. Процесс экстракции можно рассматривать как стадию цикла регенерации кислоты, после которой кислоту подвергают концентрированию. [c.16] Экстрагенты для процесса экстракции подбирают в зависимости от качественных характеристик примесей отработанной кислоты. Так, для отработанной кислоты некоторых производств нефтепереработки в качестве экстрагента исполъззгют смесь каменноугольных фенолов или каменноугольное масло, а для очистки кислоты, загрязненной полимерами, — остатки от ректификации полимеризата. [c.16] Органические примеси из серной кислоты можно извлекать и труднорастворимыми жирными или ароматическими спиртами в присутствии инертного растворителя (бензол, толуол и др.). Такой экстрагент легко регенерировать нейтрализацией щелочью. [c.16] Для извлечения полимерных примесей отработанную кислоту разбавляют до концентрации 50-60 % и экстрагируют гексаном. После экстракции разбавленную кислоту подают по каплям в колонну, заполненную разогретым до 280—360 °С изолитом и стеклянной дробью [25]. Остаточные примеси разлагаются с образованием СОг концентрированная серная кислота концентрацией более 90% стекает на дно колонны, откуда ее отводят потребителю. Степень разложения полимерных примесей достигает 97-99%. [c.17] Очистку 20—60 %-ной серной кислоты, содержащей ароматические нитросоединения, азотную кислоту и другие примеси, предлагают осуществлять путем извлечения основных ароматических нитросоединений органическим растворителем (заявка Японии 54-128531). В качестве органического растворителя используют алкил-, хлор- или нитробензол. Ддя экстракции азотной кислоты и нитросоединений используют ней-к тральный фосфорсодержащий эфир (трибутил- или триоксилфосфат, триоктилфосфиноксид). [c.17] Серную кислоту вьвделяют из смеси ее с соляной кислотой экстрак- цией смесью равных объемов хлороформа и циклогексанона в присутст-ВИИ уротропина (0,4-1 моль/л). Соотношение объемов органической и водной фаз составляет 1 1,5-2,5 [26]. Время экстрагирования 30 мин. В органическую фазу переходит только серная кислота. Для вьщеления кислоты в экстракт добавляют воду, при этом серная кислота практически полностью переходит в водную фазу. [c.17] Для регенерации серной кислоты из отходов производства меди с целью возвращения ее в производство была исследована возможность экстракции примесей раствором третичных аминов в керосине с добавками алкилфенолов [27]. В состав экстрагента входят 35-50 % (об.) третичного амина, 5—15 % (об.) алкилфенола и керосин — остальное. Алкилфенолы не экстрагируют серную кислоту и примеси и практически не растворимы в воде, но в смеси с третичными аминами предупреждают образование третьей фазы и значительно уменьшают время расслаивания фаз (2-3 мин). Реэкстракцию экстрагента осуществляют растворами соды, щелочи и водой [28]. [c.17] Органические примеси из нитрующей смеси извлекают бензолом и получают чистую серную кислоту концентрацией 70 % (пат. ФРГ К 2020867). Процесс проводят в противоточном экстракторе с 2—6 теоретическими ступенями при температуре 10-50 °С. Верхний слой -бензольный, нижний — кислотный, который поступает в градирню, где происходит отдувка остатков бензола при 40-100 °С. Обесцвечивание кислоты проводят 30—40 %-ным раствором пероксида водорода. Очищенная кислота содержит менее 1 млн нитробензола, 500 млн ННОз и практически не содержит бензола. [c.18] Иногда в качестве экстрагента может быть использован [32] кубовый остаток ректификации полимеризата бутан-бутиленовой фракции. Отработанная полимерная фракция имеет нейтральную реакщоо, что дает возможность использовать ее как топливо. Содержание общих органических примесей в пересчете на углерод в отработанной кислоте до и после очистки составляет соответственно 0,35 и 0,13 %. [c.18] Исследование процесса очистки отработанной серной кислоты фенольными продуктами с послед)пющим использованием регенерированной кислоты для получения сульфата аммония [33, 34] показало, что на осветление может поступать отработанная кислота черного цвета плотностью при 20 °С 1,297-1,386 г м концентрацией 38,1-46,1 % и с содержанием 5,4—15,2 % органических веществ, 1,6—5,5 % кислой смолки. [c.18] Осветление проводится сырыми фенолами, смесью отработанных сырых фенолов и кубовыми остатками фенольного завода, разбавляемыми фенольной фракцией. Лучшие результаты бьши получены при обработке сырыми фенолами. Потери фенолов составляли до 1 % от массы промытой кислоты. [c.18] Известны и другие способы регенерации отработанной серной кислоты. Так, предложен способ очистки отработанной серной кислоты от органических примесей путем обработки ее раствором серной кислоты, насыщенным сульфатом аммония [36]. [c.19] Широко известен метод комплексной переработки кислых отходов, предложенный английской фирмой Ньютон Чемберс Энджиниринг [37]. Этот метод состоит из трех ступеней экстракции растворителем с получением очищенной кислоты и одной ступени нейтрализации органической смеси аммиаком. Экстрагент практически полностью регенерируется периодической дистилляцией в вакууме. Остаток после дистилляции можно добавлять к топливу, получаемому из каменноугольной смолы, или к самой смоле. Очищенная кислота имеет прозрачный вид, не содержит органических примесей, слабо окрашена. Однако и этот метод имеет недостатки регенерированная кислота с использованием большого количества растворителя пригодна только для производства сульфата аммония отгонка растворителя в вакууме осложняет и удорожает строительство установки неравномерный расход воды приводит к нарушению режима очистки, колебанию остаточного содержания органических примесей в растворе. [c.19] Японские ученые (заявка Японии 55-10421) предлагают проводить разделение серной и толуолсульфоновой кислот по следующей схеме. Отработанную серную кислоту, содержащую производные толуолсульфоновой кислоты, обрабатывают органическими растворителями (например, спиртами Сг-Сб, кетонами Сз-Сб, сложными эфирами карбоновых кислот Сг—С4, алифатическими карбоновыми кислотами Сз—Се с пятью или шестью циклическими эфирными группами С3—Се), а затем водным раствором сульфата аммония с последующим разделением водной и органической фаз. Из остаточного раствора 6-хлор-З-то-луидин-4-сульфоновой кислоты получают продукт, пригодный в качестве промежуточного соединения для производства красителей. Водный раствор сульфата аммония можно легко регенерировать в простых аппаратах, например, в смесительной камере периодического действия, противоточном экстракторе. Органический растворитель, применяемый для экстракции, может быть повторно использован-после его перегонки. [c.19] Для удаления азотистой и азотной кислот из отработанной серной кислоты было предложено обрабатьшать ее соединениями угольной, муравьиной и уксусной кислот, а также гидроксиламином или солями аммония. Обработку ведут при 30-150 °С в течение 0,5—60 мин. Соединения с НН-группой берут в 10 %-ном избытке по отношению к стехиометричес-кому количеству (заявка ФРГ N 2831941). [c.20] Вернуться к основной статье