SU787365A1 - Способ выделени сульфата аммони из водных растворов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СУЛЬФАТА АММОНИЯ ИЗ ВОДНЫХ

РАСТВОРОВ

1

Изобретение относитс  к способам вьщелени  сульфата аммони  из его водных растворов, загр зненных органическими примес ми и сол ми т желых металлов, образующихс , например в 5 процессах получени  акрилонитрила, эфиров акриловой и метакриловой кислот и других производных акриловой и метакриловой кислот.

Известен способ выделени  сульфата аммони  из его водных растворов, загр зненных органическими примес ми, образующихс  в процессах производства акрилонитрила и мётакрилонитрила пу- 5 тем упаривани  их в присутствии азотной кислоты с предварительной нейтрализацией кислых растворов аммиаком до рН 5-6 1 .

Однако при использовании зтого 20 способа нельз  очистить раствор от ионов т желых металлов, содержание органических примесей в исходном растворе не должно превышать 0,6-1,0%, а при упаривании растворов в присут- 25 ствии азотной кислоты, особенно с большим содержанием органических примесей , а также при уничтожении отработанного маточника, происходит разложение азотной кислоты и загр знение30

атмосферы, кроме сернистого газа

.окислами азота.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению и достигаемому результату  вл етс  способ вьщелени  сульфата аммони  из кислых отходов акрилатных производств путем упаривани  их при 110-115с до содержани  влаги 3% и обработки получающейс  кристаллической массы органическими растворител ми, смешивающилшс  с водой , вз тыми в количестве 0,17-0,34 к объему исходного раствора, например уксусной кислотой 2.

Недостатками этого способа  вл ютс  ограниченность исходных раство .ров по содержанию органических примесей (); большой расход растворителей; низкий выход продукта (93%), а следовательно, большие потери сульфата аммони  с отходами, при сжигании которых образуютс  вредные выбросы сернистого газа в атмосферу; высока  температура при упаривании (110-115 С) и слишком глубокое упаривание (до 3% влаги), что делает метод неприменимым к растворам с более значитеЛьнь загр знением органическими примес ми, например/ образующимис  в процессе произведетва акрилонитрила, в которых содержание сульфата аммони  составл ет 1-10% а органических примесей от 20 до 400% относительно количества сульфата аммони , так как при выпаривании таких растворов по известному способу образуетс  липка  смолоподобна  трудно перемешивающа с  с растворител ми масса, что чрезвычайно затрудн ет осуществление процесса в непрерывном варианте. Кроме того, при упаривании по этому способу в случае высокой концентрации органических примесей последние могут частично переходить в нерастворимое состо ние и загр зн ть кристаллы сульфата аммони .

Цель изобретени  - повышение чистоты и выхода продукции.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе выделени  сульфата аммони  из водных растворов, загр зненных органическими примес ми, пу|Тем их упаривани  и последующей об- . работки водорастворимыми органическими реагентами, упаривание ведут до содержани  сульфата аммони  в суспензии 30-80 вес.%, а органический реагент примен ют в количестве 0,0080 ,15 вес.% к исходному раствору.

В качестве органического реагента примен ют ацетонитрил или уксусную кислоту, а упаривание ведут при 40100 С и остаточном давлении 0,080 ,5 ати.

При меньшем количестве растворител  чем 0,008 вес.% к исходному раствору его недостаточно дл  растворени  смол, при большем объеме растворител  чем 0,15 вес.% слишком велик расход растворител , что удорожает стоимость процесса переработки загр зненных растворов, на качество же выделенного сульфата аммони  увеличение количества растворител  более вес.% не вли ет.

При содержании сульфата аммони  в упаренном растворе менее 30 вес.% выход его ниже за счет того, что при добавлении уксусной кислоты он не полностью оса5кдаетс , а больша  част остаетс  в растворе, а при степени упаривани  до содержани  сульфата аммони  более 80 вес.% не полностью экстрагируютс  смолы, так как значительна  часть их вместе с маточным раствором захватываетс  внутрь выпадающими при упаривании кристаллами и не отмываютс  растворителем, в результате сульфат аммони  содержит как смолы, так и соли металлов (цвет гр зно-серы{5 или гр зно-коричневый) . Кроме того, при степени упаривани  более 80 вес.% получаетс  густа  масса , содержаща  кристаллический сульфат аммони  и в зкие полимеры, котора  трудно технологически перерабатываетс  (перемешиваетс , транспортируетс  и т.п.), что в производстве вызывает забивки трубопроводов, аппаратов , а следовательно, простой и снижение мощности.

Технологи  способа состоит в следующем .

Растворы, содержащие сульфат аммони  и загр зненные органическими примес ми и сол ми т желых металлов, подают на отгонку с вод ным паром легких органических примесей, которые отдел ют от воды и возвращают в процесс. Далее раствор подают на упаривание . Образующуюс  суспензию смешивают с органическим растворителем и подают на фильтр или центрифугу. Кристаллический сульфат аммони .промывают в случае необходимости на фильтре органическим растворителем. Маточный раствор подвергают регенерации , причем отгон емую воду смешивают с конденсатом ( и направл ют на доочистку, органический растворитель на рециркул цию, кубовый остаток, представл ющий, собой органические примеси с частью растворител  и содержащимис  сол ми т желых металлов, уничтожают путем сжигани .

Пример 1. 40 кг сточной воды , полученной при производстве акрилонитрила и содержащей ионы т желых металлов, % висмут 0,0002, молибден 0,0004, сульфат аммони  1, органические примеси 4, в том числе акрилонитрил 0,95, синильна  кислота О.,б, ацетонитрил 1,24, ацетальдегид 0,2 направл ют в отпарную.колонну. С верха колонны отбирают, кг: акрилонитрил 0,36, синильна  кислота 0,2 ацетонитрил 48, ацетальдегид 0,076, вода 0,044 и возвращают в процесс получени  акрилонитоила на стадию выделени  продуктов. Из кубовой жидкости отпарной колонны в количестве 33,854 кг в выпарном аппарате в вакууме при 40-80°С выпаривают 37,756 кг воды и 0,054 кг растворенных в ней органических примесей, которые не были выделены в отпарной колонне.

В полученную суспензию, содержащую , %: сульфат аммони  40, водорастворимые смолы 40, висмут 0,007, молибден 0,0154 ввод т 0,32 кг уксусной кислоты (0,008 вес.% исходного раствора ) . После перемешивани  сульфат аммони  выдел ют центрифугированием и сушат воздухом. После сушки получают 0,388 кг сульфата аммони  белого цвета с содержанием сульфата аммони  20,8%, металлы отсутствуют, выход 97%

Уксусную кислоту регенерируют и возвращают в процесс вьщелени  сульфата аммони .

Claims (2)

1. Пример 2. 10 кг сточной воды , содержащей 6% сульфата аммони , 3,1% органических примесей и ионы т желых металлов, в том числе 0,0002% висмута и 0,0007% молибдена, направл ют в отпарную колонну, где с верха колонны отгон ют легколетучие органические примеси в количестве 0,160 кг и 0,030 кг воды и возвращают в процесс получени  акрилонитрила. Кубов жидкость в количестве 9,80 кг напра л ют в выпарноп аппарат, где в ваку уме при бО-вО С испар ют 8,80 кг во . ды и 0,01 кг органических примесей. В полученную суспензию, содержащую, %; сульфат a лмoни  60, водораствори мые смолы 14, висмут 0,002 и молибде 0,0057, ввод т 0,5 кг ацетонитрила (0,052 вес.% исходного раствора). Сульфат аммони  выдел ют центрифугированием и сушат воздухом. После сушки получают 0,594 кг сульфата аммони  белого цвета с содержанием азо та 20,8%, металлы отсутствуют, выход 99%. Пример 3. Из 3 кг сточной воды, содержащей 20% сульфата аммони  и 0,5% водорастворимых смол, на отпарной колонне отгон ют присутствующий в ней акрилонитрил, ацетонитрил ,. ацетальдегид и синильную кислоту в количестве 0,1 кг и возвращают в процесс, а кубовую жидкость отпарной колонны д количестве 2,9 кг упаривают в вакууме при 60-80°С, при этом отгон ют 2,175 кг воды. Получен ную суспензию смешивают с 0,2175 кг ацетонитрила (0,103 вес.% исходного раствора). Кристаллы сульфата аммони  вьщел ют фильтрованием в вакууме (300-400 мм рт.ст.). Маточный раствор отправл ют на регенерацию ацетонитрила , а кристаллы сушат и получают 0,590 кг сульфата аммони  белого цвета с содержанием азота 20,8-21%, выход 98,3%. П р иМ е р 4. 10 кг сточной воды производства акрилатов, содержащей 20% сульфата аммони  и 1% водорастворимых смол, упаривают в выпарном аппарате в вакууме при 60-100°С. При упаривании удал ют 7,5 кг воды, а в полученную суспензию, содержащую 80,0% сульфата аммони  и 4% водораст воримых смол, ввод т 1,41 кг уксусной кислоты (0,15 вес.% исходного раствора). Кристаллы сульфата аммони  выдел ют центрифугированием и сушат на воздухе. После сушки получают 1,94 кг сульфата аммони  с содержанием азота 20,8-21%, выход 97%. . Уксусную кислоту регенерируют и воЗвращают дл  выделени  сульфата аммони . Таким образом, предлагаемый способ выделени  сульфата аммони  позвол ет получить свободный от органических примесей и солей т желых метгшлов продукт, который может использоватьс  в качестве удобрени  из растворов, образующихс  в производствах акрилонитрила и эфиров акриловой и метакриловой кислот с практически любой концентрацией сульфата аммони  и органических примесей. Выход сульфата аммони  составл ет 97,0-99,0%. Формула изобретени  1.Способ выделени  сульфата аммони  из водных растворов, загр зненных органическими примес ми, путем их упаривани  и последующей обработки водорастворимыми органическими реагентами , отличающийс  тем, что с целью повышени  чистоты и выхода конечного продукта, упаривание ведут до содержани  сульфата аммони  в суспензии 30-80 вес.%, а органический реагент примен ют в количестве 0,008-0,15 вес.% к исходному раствору. 2.Способ по п. 1, отлича ющ и и с   тем, что в качестве органического реагента примен ют ацетонитрил иЛи уксусную кислоту. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийс  тем, что упаривание ведут при 40-100с и остаточном давлении 0,08-0,5 ати. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 400074, кл. С 01 С 1/24, опублик. 03.10.73.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 255217, кл. С 01 С 1/24, опублик. 28.10.69 (прототип).