Способ очистки отработанной серной кислоты от органических примесей Советский патент 1983 года по МПК C01B17/90 C01C1/24 

Изобретение относится,к процесса очистки растворов серной кислоты и сульфата аммония, образующихся в ко сохимическом производстве. В коксохимическом производстве имеются следующие технологические растворы. Маточный раствор сатураторов сос тава: QG-kSQ (МН) 2-5 Кислая смола, г/л 0,5-1,0 Соли железа, г/л HjSO, I Обеспиридиненный раствор нейтрализаторов состава, г/л: 300-350 (NH)2S04 1,5-2,5 Соли железа Цианиды Роданиды0,1-0,3 Целочь1-3 . Отгаботанная серная кислота (цеха ректификации) H2SO, %30-75 Смола, г/л 2,5-3,0 Свежая серная кислота ., %90-95 .Сажа, г/л 0,3-0,2 Наличие в растворах примесей пре пятствует получению крупнокристаллического сульф а аммония и требуе тщательной очистки. Отработанная серная кислота такж не может использоваться в производстве из-за высокого содержания в ней примесей. Задача состоит в очистке растворов сульфата аммония до требований ГОСТа на удобрения, а серной кислоты - до возможности воз врата ее в технологический цикл на стадию поглощения аммиака в сатураторных и бессатураторных установках , Обычно очистку загрязненных раст воров сульфата аммония, обеспиридиненного раствора и кислот осуществл ют на коксохимических заводах длите ным отстоем, иногда с применением к агулянтов i 1 Наиболее близким к предлагаемому является прием очистки отработанной серной кислоты от органических прим сей путем смешения ее с сульфатом аммония и последующим отделением об разовавшегося осадка фильтрацией. Способ состоит в том, что Нл50у, содержащую органический краситель, смешивают с насыщенным раствором су фата аммония с последующим отделением осадка фильтрацией, примем сме шение исходных реагентов ведут в пр сутствии жидкого стекла и полиакриламида. После фильтрации содержание органических примесей составляет 0,05-0,081 21. Эта степень очистки недостаточна для технологических растворов коксохимического производства. Кроме того, этот прием для коксохимических производств не применяется. Цель изобретения - обеспечение возможности очистки растворов коксохимических производств и повышение степени чистоты кислоты. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки отработанной серной кислоты от органических примесей Путем смешения ее с раствором сульфата аммония с последующим отделением выпавшего осадка, в качестве, сульфата аммония используют маточный раствор сатураторов и обеспиридиненный раствор нейтрализаторов и дополнительно смешивают со свежей серной кислотой при следующем весовом соотношении: отработанная кислота: свежая кислота: маточный раствор сатураторов: обеспиридиненный раствор нейтрализаторов 1:1-2:12:1-3. Выбранные опытным путем соотношения потоков соответствуют такому физико-химическому и термодинамическому состоянию системы, которое обеспечивает быструю и эффективную коагуляцию примесей и ускоряет фильтрацию. Пример. Очистке подвергают смесь, состоящую из обеспиридиненного раствора нейтрализаторов пиридиновых установок и маточного раствора сатураторов в соотношениях от 2:1 до3:1. К этой смеси добавляют отработанную и свежую серные кислоты в соотношениях от 1:1 до 2:1 и доводят общую кислотность четырехкомпонентной смеси до 4-12i|. Общая кислотность перерабатываемой смеси может изменяться от k до 12, так как согласно правилам технической эксплуатации для коксо- . химических заводов кислотность ванн сатураторов менее k% не допускается, что касается кислотности раствора выше 12, то это как известно, влечет за собой переход сульфата аммония в бисульфат аммония. Появление же в рабочих растворах бисульфата аммония затрудняет технологию сорбции оснований из газа

и кристаллизацию сульфата аммония, фильтрацию и очистку растворов.

Полученную смесь далее подвергают очистке методом фильтрования с использованием вспомогательных фильтрующи; веществ.

Для этого была изготовлена пилотная .установка из нержавеющей ста ли, имитирующая работу фильтра под давлением.

В качестве фильтровальной перегородки используют полипропиленовую кислотостойкую ткань (артикул ТТ-619) полотняного переплетения.

176684

Для намыва на ткань фильтрослоя используют порошковую целлюлозу (ТУ 81-889-80) и перлит (ТУ i80-1-79-70. Намыв слоя вспомогательного фильтрующего вещества осуществляют из расчета 1-2 кг на 1 м -фильтровальной поверхности толщиной намыва 5-10 мм.

В таблице приведены данные исслеto дований глубокой очистки маточного и обеспиридиненного раствора, све-. жей и отработанной серных кислот, смесей растворо и кислот (усредненные данные).

N

«А

1Л

ct и х в а - х- S

S Ф В X я X Q 10 X

axg iiione л с t S n

UIDXC OUo «X vaaae «vaao. OHWW XIPOfcV oeouauoSou

C4

«о

JT

А

е о

o oо

tft

1Л СЧ

г

lA

eo

оЖ

лО

UN

|1 ||

и

§1

U X

.5

,

tl«

t:ls

и я

S5$гшо -

X а S л

$ i I оI о 2 5

1

«е

кч

t с

с; V е 2 Si-t-. «л к - о о X к

7W

о о«в о е о ш

S, «s-Sc Sr-CIMOX

10 «

о о

о .

S

о

е .

п о

Э

«) О

. а а о с

11

:« « Ь- W Как видно из таблицы, наиболее оптимальными смесями, которые фильтруются с высокой степенью и скоростью омистки, являются состоящие из обеспиридиненного раствора и маточного раствора в соотношениях от 1V2 до 1:3, а также отработанной и свежей серных кислот в соотношениях от 1:1 до 2:1 (примеры 2, 3 и 5) при общей кислотности четырехкомпонентной смеси от до 12 свободной серной кислоты. Из таблицы также видно, что обеспиридиненный раствор (щелочной) филь труется с малой скоростью , при этом слой . дспомогательного фильтрующего вещэстаа быстро забивается шламом; подкисленный обеспиридиненный раствор фильтруется хорошо, маточный раствор сатураторов фильтруется медленно, слой вспомогательного фильтру ющего вещества закристаллизовывается гюкрывается плотным слоем смолки, об ладакхцей адгезией к стенкам аппарата Отработанная серная кислота цеха ректификации 30-70%-ной концентрации Не очищается слоем вспомогательного фильтрующего вещества, чернобурый, осадок слоем и тканью не удерживается и эффект какой-либо очистки не достигается. Приведенные данные показывают, ;цтр о«гистка смесей, составленных из 6810 , рабочих растворов сатураторов или бессатураторных установок и пиридиновой установки, свежей и отработанной серных кислот, обеспечивается полностью при высокой производительности фильтра. Использование предлагаемого способа на коксохимических заводах позволяет полностью перерабатывать в цехе улавливания отработанную серную кислоту цеха ректификации, которая имеет ограниченное применение из-за сильной загрязненности смолой. Предлагаемая эффективная очистка маточного раствора сатураторов и бессатураторных установок, обеспиридиненного раствора нейтрализаторов пиридиновых установок в сочетании с очисткой кислот от кислой смолки, шлама и солей железа, цианидов и родвнидов весьма благоприятно отража ется на технологии кристаллизации сульфата аммония в сатураторах и , кристаллизаторах, позволяет получать удобрение более крупных классов и свободного от приме :ей. Укрупнение кристаллов сульфата аммония, свободного от примесей, позволяет избежать слеживаемрсти его на складках, при перевозках и при рассеве на полях сельского хозяйства, позволяет сни зить себестоимость удобрения.