ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сурьма из кубовых остатков производства полиэфиров из "Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов" Процесс, предложенный Дж. Боннема и X. Дж. X. Симоном (патент США 4015946, 5 апреля 1977 г. фирма Стамикарбон НВ , Нидерланды), предназначен для выделения сульфата аммония из его водных растворов, содержащих органические примеси. Водный раствор смешивается с органическим веществом, растворимым в воде в присутствии насыщенного водного раствора сульфата аммония образуются два слоя. Обычно такими веществами являются лактамы с содержанием атомов углерода от 4 до 20, или их смеси. Образовавшиеся два слоя разделяются, водный слой содержит сульфат аммония, органический слой помимо экстрагирующего вещества содержит органические примеси. [c.57] Органические прнмеси, как правило, представляют собой акрилонитрил, образовавшийся из пропилена, метилметакрилат из ацетонциангидрина и метилметакри-лат из акрилонитрила. Сульфат аммония легко выкристаллизовывается из водного слоя. Сульфат аммония может также кристаллизоваться непосредственно из водного раствора при его контакте с органическим веществом. [c.58] также Акрилонитрил из отходов производства акрилонитрила [1]. [c.58] В результате известной перегруппировки Бекмана, оксим циклогексанона превращается в капролактам, мономер для производства найлона-6. В производственной практике после завершения перегруппировки реакционная смесь нейтрализуется и лактам выделяется из смеси экстракцией или другими подходящими методами. Наиболее часто используемым нейтрализующим агентом является гидроксид аммония. В этом случае при использовании серной кислоты в качестве катализатора перегруппировки побочным продуктом является сульфат аммония, который не может быть повторно использован в процессе производства. Сульфат аммония можно направлять на продажу в качестве удобрения, однако этот продукт обычно в достаточном количестве поставляется на рынок и имеет низкую цену. [c.58] Кроме того, на I т произведенного капролактама образуется 3 т сульфата аммония, что создает проблемы с его удалением, так как производство капролактама постоянно растет, а цены на побочный продукт низки. Процесс нейтрализации потребляет большое количество воды он является экзотермическим и выделяющееся тепло отводится в виде горячей воды и пара для поддержания температурного режима процесса. Большие объемы реакционной массы на стадии нейтрализации обуславливают высокую стоимость отделения лактама от побочного продукта и получения сульфата аммония. [c.58] Нейтрализация серной кислоты другими основаниями приводит к образованию еще более дешевых или малоиспользуемых продуктов. Например, гидроксид кальция — дешевый реагент — дает на стадии нейтрализации сульфат кальция, который имеет низкую рыночную цену, нерастворим и склонен к образованию отложений и забивке трубопроводов. Таким образом, желательная альтернатива существующему производству заключается не в новых способах нейтрализации и выделения сульфата аммония, а в разработке процесса полностью исключающего эту проблему. [c.58] также описание патента СШ.А 4015946 Сульфат аммония из сточных вод производства акрилонитрила , где обсуждаются проблемы переработки отходов производства капролактама. [c.58] Раствор сульфата аммония отфильтровывается от карбоната свинца и подается в резервуар для последующего использования во втором реакторе. Отфильтрованный карбонат свинца высушивается для удаления остаточного аммиака, после чего в порошкообразном виде подается в первый реактор. Углекислый газ и аммиак из сушилки могут возвращаться в резервуар для раствора сульфата аммония. Избыточное количество раствора сульфата аммония может подаваться в кристаллизатор для получения кристаллического сульфата аммония. Схема этого процесса представлена на рис. 17. [c.59] Производство аккумуляторов требует большого количества воды, загрязняющейся в процессе производства свинцом и серной кислотой. Загрязненная вода, содержащая свинец в различных формах и серную кислоту, по трубопроводу I подается на фильтр грубой очистки 2. Фильтр предназначен для удаления крупных твердых частиц, например металлического свинца и других соединений. После фильтрации вода содержит серную кислоту и растворенные соединения свинца и по трубопроводу 3 подается в резервуар 4. Поскольку последующий процесс происходит с периодической загрузкой, резервуар позволяет накапливать воду в период Питания реактора из другой аналогичной емкости. В соответствующий момент времени выходной трубопровод резервуара 4 подключается к реакционному сосуду 6. Реактор 6 может представлять собой большой резервуар с мешалкой 7, связанной через вал 8 с мотором 9. После заполнения реактора 6 водой из емкости 4, порошкообразный карбонат свинца подается в б из бункера 29 и масса интенсивно перемешивается. [c.59] Количество карбоната свинца, необходимого для добавления в реактор 6, эквивалентно суммарному количеству растворенных веществ (СРВ) в подаваемой воде. [c.59] Например, если в воде после фильтра грубой очистки СРВ составляет 15 000 ррт или 15 г/л, то для проведения реакции требуется также 15 г/л карбоната свинца. Хотя достаточно отношения реагентов 1 1, любое увеличение количеств РЬСОз выше этой величины пропорционально увеличивает скорость реакции. [c.60] В характерном примере, когда в подаваемой воде содержится 15 ООО ррт СРВ, 25 ррт свинца и pH 2,3, уже после 10 мин pH возрастает до 6 и суммарное количество растворенных веществ составляет 1200 ррт, а количество свинца уменьшается до 3 ррш. В течение последующих 30 мин pH достигает значения равного 7 и концентрация растворенных веш,еств составляет 1000 ррш или менее. Из полученных данных видно, что уже после десятиминутной обработки в реакторе 6 качество воды позволяет возвращать ее в цикл производства. При открывании выходного вентиля 10 раствор подается на фильтр 11. [c.60] Фильтр может быть вращающимся барабанным фильтром, центрифугой илн любым другим аналогичным устройством для отделения твердого осадка от раствора, в данном случае воды от сульфата свинца. Отфильтрованная вода содержит 1000 (или менее) СРВ и 3 ррш (или менее) свинца и проходит по трубопроводу 12 к фильтру 13 для последующего отделения твердых частиц. После выхода из 13 вода подается назад в цикл основного производства. [c.60] Хотя требуется около 40 мин для достижения pH = 7 в реакторе 6, реакция протекает и после остановки мешалки до тех пор, пока в смеси остается карбонат свинца и серная кислота. Поэтому раствор перемешивается в реакторе только 10 минут, что вместе с реакциями на последующих стадиях обеспечивает достаточную глубину реакции и достижение удовлетворительного качества оборотной воды. [c.60] Реакция наиболее легко протекает в избытке сульфата аммония. [c.60] Взвесь, содержащая около 15 г PbSO в литре раствора сульфата аммония, аммиак и СО2, подвергается реакции в течение 10—15 минут. Раствор должен содержать 15—100 г/л сульфата аммония, минимум 2 г/л СО2 и достаточное количество аммиака для поддержания щелочной среды. Реактор 19 может заполняться по линии ведущей с фильтра 11, в то время как по другой линии раствор с фильтра поступает в реактор 6. Примерно через 10 мин открывается выходной вентиль 23 реактора 19 и реакционная масса направляется на фильтр 24, идентичный фильтру II для отделения твердых частиц от раствора. На фильтре 24 происходит отделение раствора сульфата аммония от выпавшего карбоната свинца. Раствор сульфата аммония по линии 25 подается в резервуар 26. [c.60] Влажный карбонат свинца, выделенный на фильтре 24, подается в сушилку 27. Необходимость проведения этой операции обусловлена тем, что при фильтрации захватывается аммиак, загрязняющий карбонат свинца. В сушилки 27 осадок нагревается до температуры около 100°С, при этом аммиак отгоняется по трубопроводу 32 в сборник 18. Сухой порошкообразный карбонат свинца из сушилки 27 по трубопроводу 28 отправляется назад в бункер 29 для повторного использования в реакторе 6. [c.60] Вернуться к основной статье