Способ очистки концентрированных растворов роданида натрия от железа Советский патент 1991 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/20 C02F103/38 

Изобретение относится к очистке от ионов железа производственных водных растворов 50%-ного роданида натрия, используемых в качестве растворителя при получении волокон на основе акрилонитри- ла и его сополимеров.

Целью изобретения является упрощение способа, снижение потерь роданида на- трия и предотвращение возврата сорбированного железа в производственный цикл, а также исключение расхода реагентов на регенерацию.

Способ осуществляют следующим образом,

50%-ный раствор роданида натрия непрерывно пропускают через ионообменные колонны, заполненные анионитом типа АВ- 17. После исчерпания обменной емкости

анионита колонны подвергают регенерации. Для этого сначала дренируют остатки растворителя, а затем промывают колонны обессоленной водой со скоростью 0,2-0,6 л/ч на 1 кг смолы до содержания железа в промывных водах менее 1 мг/л. Промывание воды с роданидом натрия собирают в емкости, где путем добавления NaOH устанавливают рН 9,5-10,5. Железо оседает в виде гидроокиси и после фильтрации воду с роданидом натрия возвращают в производственный ЦИК,.

При npON. вке колонны с анионитом только обессоленной водой вместе с роданидом натрия вымывается практически все сорбированное железо. Найдено, что лимитирующей стадией такой отмывки является медленная десорбция роданида натрия и

Ою о

W

2

железа из матрицы аммонита и поэтому применение больших скоростей промывки обессоленной аодой на уровне известного способа 2-2,5 л/ч на 1 кг смолы нецелесообразно.

Пример Через колонку с 50 г сильноосновного анионита типа АВ-17 в ро- данидной форме и заполненную чистым 50%-ным раствором роданида натрия пропускают 500 мл 50%-ного NaCNS с концен- трацией примеси железа 42 мг/л (концентрация Fe на выходе из колонки менее 0,05 мг/л). Затем колонку с анионитом промывают 300-400 мл обессоленной воды со скоростью 10 мл/ч (суммарная скорость 0,2 л/ч на 1 кг смолы), собирая промывные воды в мерную колбу емкостью 500 мл. После доведения объема в колбе до метки обессоленной водой концентрация Fe в полученном растворе составляет 40,1 мг/л (эф- фективнность десорбции 95,5%).

Для выделения железа в этот раствор добавляют 1,1 мл 5%-ного раствора гидроокиси натрия (до рН 9,5) и выдерживают в течение 1 ч, затем фильтруют. Содержание Fe в фильтрате менее 0,05 мг/л, фильтрат обесцвечен.

П р и м е р 2. Так же как в примере 1 те же количества роданида натрия с такой же концентрацией железа пропускают через колонку с анионитом и промывают затем 300-400 мл обессоленной воды со скоростью 20 мл/ч (суммарная скорость 0,4 л /ч на I кг смолы). Концентрация Fe в собранных промывных водах составляет 39,6 мг/л (эффективность десорбции 94,3%).

Для выделения железа в этот раствор добавляют 1,4 мл 5%-ного раствора гидроокиси натрия (до рН 10,5) и выдерживают в течение 1 ч, затем фильтруют. Содержание Fe в фильтрате менее 0,05 мг/л, фильтрат бесцветен.

ЛримерЗ. Так же как в примере 1, те же количества роданида натрия с такой же концентрацией железа пропускают через колонку с анионитом и промывают затем 300-400 мл обессоленной воды со скоростью 30 мл /ч (суммарная скорость 0,6 л/ч на кг смолы). Концентрация Fe в собранных промывных водах составляет 39 мг/л (эффективность десорбции 92,9%).

Для выделения железа поступают аналогично примеру 1. Содержание Fe в фильтрате менее 0,05 мг/л, фильтрат бесцветен.

П р и м е р 4 (сравнительный по известному способу). Так же как в примере 1, те же количества роданида натрия с такой же концентрацией железа пропускают через колонку с анионитом и промывают затем 300-400 мл обессоленной воды со скоростью 100 мл/ч (суммарная скорость 2 л/ч на 1 кг смолы). Концентрация Fe в собранных промывных водах составляет 36,2 мг/л (эффективность десорбции 86,2%).

Пример 5. В условиях опытно-промышленной установки колонна заполнена 1 т сильноосновного анионита АВ-17 и после пропускания через колонну 2000 м3 производственного 50%-ного раствора роданида

натрия, содержащего ионы железа обменная, емкость колонны исчерпана. Для регенерации колонны сначала дренируют остатки растворителя, а затем промывают колонну обессоленной кодой со скоростью

9,2 м3/ч (суммарная скорость 0,2 л/ч на 1 кг смолы) в течение 120 ч со сбором промывных вод в специальную емкость (общий объем промывных вод 24 м3, концентрация роданида натрия 3,6 г/л, концентрация железа 255 мг/л, общее количество собра нно- го Fe 6,12 кг). К собранным промывным водам добавляют 25 л 22%-ной гидроокиси натрия (рН 9,5) и после выдерживания в течение 1 ч фильтруют реакционную смесь

через вакуум барабанный фильтр, получая бесцветный раствор роданида с остаточным содержанием железа менее 0,05 мг/л.

П р и м е р 6. Также как в примере 5 проводят регенерацию колонны на скорости промывки обессоленной водой 0,5 м /ч (суммарная скорость 0,6 л/ч на 1 кг смолы) в течение 120 ч со сбором промывных вод (общий объем промывных вод 72 м3, концентрация роданида натрия 3 г/л, концентрация железа 98 мг/л, общее количество собранного железа 6,4 кг). После добавления 60 л 22%-ной NaOH и фильтрации получают раствор роданида с остаточным содержанием Fe менее 0,05 мг/л.

Пример. Так же как в примере 5 после дренирования колонны в соответствии с известным способом проводят промывку колонны с анионитом на скорости 2,5 м /ч до концентрации роданида натрия в

промывных водах менее 200 мг/л, возвращая промывные воды в производственный цикл (время промывки 4 ч, объем промывных вод 10 м , содержание Fe 200 мг/л, концентрация роданида натрия 12 г/я, общее количество железа, возвращаемого в

цикл, 2 кг). Продолжают промывку колонны

на скорости 2-2,5 м3/ч еще е течение 116ч

со сбросом промывных вод в канализацию.

Для регенерации колонны прибавляют

1 м3 5%-ного раствора метабисульфита, а затем промывают обессоленной водой (3-5 м3).

Общий расход обессоленной воды 260 м3. Потери роданида с промывными водами 80100 кг, обессоленной воды 250 м , метаби- сульфита 50 кг.

Предлагаемый способ по сравнению с известным сокращает расход обессоленной воды (примеры 5-7, в которых расход воды соответственно 24, 72 и 260 м3), т.е. в 3-11 раз, предотвращает сброс в сточные воды роданида натрий. По известному способу промывные воды с роданидом натрия частично сбрасывают в канализацию, по предлагаемому способу все возвращают з производственный . Кроме того предлагаемый .способ обеспечивает полное вы- зедение сорбированного аиионитом железа из производственного цикла в примерах 5 и 6 выделено 6,12 и 6,4 кг соответственно, в по известному способу (пример 7) 2 хг железа вновь вернулось в цикл), а также устранение стадий обработки анйонита растворами метабисульфита натрия и уксусной кислоты.

Формула изобретения Способ очистки концентрированных растворов роданида натрия от железа, образующихся-при производстве синтетических

волокон, включающий сорбцию железа при пропускании растворов через сильноосновный анионит, промывку анионита обессоленной водой, его регенерацию, обработку промыаных вод с выделением роданида натрил, возвращаемого в производственный цикл, о т л и ч а ю щ и и с is тем, что с целью упрощения способа, снижения потерь роданида натрия и предотвращения возврата в производстве.кый цикл сорбированного

железа, такжег исключения расхода реаген- тоз на регенерацию, промыаку: генерацию анионита ведут обессоплнной водой при скоростях 0,2--0,6 л/г ил 1 кг энионнта, при этом обработку промывных вод осуществлю

ют гидроокисью натрия до рН 3,5-10.5 с отделением осадка гидроокиси железа.

Изобретение касается очистки от ионов железа производственных водных растворов 50%-ного роданида натрия, используемых з качестве растворителя при получении волокон на основе экрилонитрила. Оно позволяет упростить процесс снижения потерь роданида натрия и предотвратить возврат в производственный цикл сортированного железа, а также исключить расход реагентов на регенерацию. Способ осуществляют путем сг-рбцие жзлеэа при пропускании очищаемого раствора через сильноосноаный анионит, промывки и регенерации анионита обессоленной аоло, пропускаемой со скоростью 0,2-0,6 л/г мз 1 кг анионита, обработки промывных аод, содержащих роданид натрия и жэлезо, гидроокисью натрия до рН 9,5-10,5 с отделением осадка гидроокиси железа и возвратом роданида натрия в производственный цикл. е