ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия образования отходов в процессах нитрования из "Переработка отходов в промышленности полупродуктов и красителей" Нитрованием называется процесс замещения атомов водорода в молекуле органического соединения нитрогруппой НОг, протекающий при непосредственной обработке исходного вещества нитрующим агентом. Исходными веществами в больщинстве случаев являются незамещенные и замещенные углеводороды. В качестве нитрующих агентов используют азотную кислоту, а особенно часто — нитрующие смеси различного состава, содержащие азотную и серную кислоты и воду. [c.45] В качестве исходного сырья для производства ароматических нитросоединений используют бензол, хлорбензол, толуол, нафталин, сульфокислоты нафталина, другие углеводороды и их производные. Нитрованием получают ряд важных полупродуктов, широко используемых в химической промышленности (нитробензол, динитробензол, нитротолуолы, нитронафталины, нитро-хлорбензолы, нитросульфокислоты нафталина и др.). [c.45] Как следует из уравнения (4), в качестве основного отхода при нитровании образуется отработанная серная кислота. Расход азотной кислоты в процессе нитрования близок к теоретическому расходу по уравнению (4). Практически азотную кислоту берут в количествах, превышающих теоретическое всего на 1 — 107о-Серную кислоту вводят в нитрующую смесь в больших количествах, чем требуется по уравнению (4), причем количество вво-димой кислоты зависит от соотношения коэффициентов х, у и г. [c.45] Как известно из теории и практики нитрования, содержание серной кислоты в нитрующей смеси весьма существенно влияет на ход процесса. В большинстве случаев он протекает гладко и с большими выходами только при определенном количестве серной кислоты и образовании отработанной серной кислоты (смесь Нг504-4-Н2О), имеющей строго определенную концентрацию Н2804, т. е. при соотношениях х, у и г, соответствующих соотношениям, установленным опытным путем для каждого конкретного процесса. [c.45] Следует отметить, что даже минимальный расход серной кислоты всегда значителен по абсолютной величине. Таким образом, в процессах нитрования принимает участие большое количество серной кислоты, которая фактически не расходуется, но концентрация ее уменьшается. [c.48] Масса отработанной серной кислоты иногда достигает 1 т на 1 т конечного нитросоединения. Утилизация отработанной кислоты представляет собой сложную задачу. Непосредственному использованию такой кислоты часто мешают содержащиеся в ней примеси (азотная кислота, оксиды азота и другие минеральные вещества, органические соединения). [c.48] Для переработки и очистки отработанной серной кислоты требуются существенные капитальные и эксплуатационные затраты. Поэтому понятно стремление исследователей и инженеров найти методы получения нитросоединений без использования серной кислоты. [c.48] По одному из методов получения нитробензола азотная кислота взаимодействует с бензолом при непрерывной отгонке воды в виде азеотропной смеси бензол — вода, кипящей при 69,3 °С, однако впоследствии появились сообщения о взрывоопасности смеси бензол — азотная кислота [31, 32]. Поиски путей получения нитросоединений без образования столь больших количеств отработанной серной кислоты представляют большой интерес для промышленности. [c.48] Операциями, следующими за нитрованием, являются отстаивание, денитрация реакционной массы, отделение изомеров, очистка сырого продукта. На этих стадиях также создаются условия, благоприятствующие отделению отходов, образовавшихся на стадии нитрования, а в ряде случаев и возникших при переработке реакционной массы нитрования. [c.48] Условия образования основных отходов в процессах нитрования и методы их переработки целесообразно рассмотреть на примере конкретных производств. [c.48] Для производства нитробензола схема материальных потоков представлена на рис. 5. Как видно из схемы, в качестве отходов кроме отработанной серной кислоты образуются оксиды азота, различные изомеры и другие побочные продукты, а также сточные воды. [c.48] Схема материальных потоков в производстве нитробензола. [c.49] Вернуться к основной статье