Производство капролактама - Бадриан А.С.
Скачать (прямая ссылка):
Эти отходы подвергают термическому обезвреживанию в зоне огневого факела. В ходе термоокислительного процесса органическая часть отходов выгорает и натриевые соли органических кислот превращаются в кальцинированную и каустическую соду по следующей примерной схеме (для адипата натрия):
2N аООС—(СН2)4—COON а + 1302 ------->- 12С02 + 8Н20 + 2Na20
NаООС—(СН2)4—COONа + 702 -------->• 6С02 + 4Н20 + Na2Oa
Na20 -f- С02 < ^ Na2C03
Na20 + Н20 2NaOH
2NaOH + С02 Na2C03 + H20
Органические примеси окисляются кислородом воздуха до двуокиси" >4лерода и воды.
Принципиальная технологическая схема агрегата для. термического обезвреживания отходов производства капролактама приведена на рис. 75. Основным агрегатом этой схемы является вертикальная печь 2 производительностью 8—16 м3/ч сточных вод. В печи за счет сжигания масла и кубовых остатков с мазутом или природным газом поддерживается температура 900—1200 °С. По высоте печи расположены форсунки специальной конструкции, через которые в зону ошевого факела вводятся жидкие отходы. Воздух в зону горения и для распыления отходов через форсунки подается воздуходувкой 1.
До 5 До Ю До 7 Остальное
0,5—0,9 0,4—0,6 0,8—1,5
19—24
Остальное
0,7—0,8 0,9—1 16—18 До 15
Остальное
15*
215
Образующийся при термическом обезвреживании плав соды собирается в нижней части печи, откуда самотеком выводится на охлаждаемый водой стол кристаллизатора 12 и далее в виде кусков вывозится потребителю транспортным устройством 13, либо смешивается с водой в емкости с мешалкой 11 и в виде раствора собирается в сборнике 10 и насосом 9 откачивается потребителю.
Рис. 75. Схема термического обезвреживания отходов производства:
1 — воздуходувка; 2 — печь; 3 — котел-утилизатор; 4 — скруббер; 5 — труба Вентури: 6 — дымовая труба; 7 — дымосос; 8 — циклон-брызгоуловитель; 9 — насос-. 10— сборник; 11 — емкость; 12 — кристаллизатор; 13 — транспортное устройство.
Дымовые газы из печи 2 поступают в котел-утилизатор 3, где их тепло используется для получения водяного пара. После котла-утилизатора дымовые газы направляются для дальнейшего охлаждения и очистки от пыли последовательно в скруббер 4, трубу
Вентури 15 и циклон 8. Орошение скруббера и трубы Вентури осу-
ществляют 15%-ным содовым раствором. Очищенные дымовые газы с температурой около 120 °С дымососом 7 выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу 6. Состав полученной соды такой (в %):
Сода каустическая........................До 10
Сода кальцинированная..............: 85—90
Примеси (CaO, Si02, AI2O3 и др.) . . . . До 1,5
Влажность................................До 1
Продукт указанного состава применяется в стекольной промышленности, для нейтрализации сточных вод, либо направляет-
216
ся на каустификадию с последующим использованием едкого натра в химических производствах, в том числе в производстве капролактама.
Очистка сточных вод, содержащих нитрат-ионы
В отделениях получения гидроксиламинсульфата при охлаждении нитрозных газов перед их подачей на получение нитрата аммония (при синтезе по методу Рашига) или в реактор восстановления (при каталитическом восстановлении окислов азота водородом) образуется конденсат,, содержащий 0,7—2% азотной кислоты. Обычно конденсат используют в производстве слабой азотной кислоты. При отсутствии такого производства в непосредственной близости от производства капролактама возникает проблема его очистки от нитрат-иона перед сбросом в водоем.
В этом случае наиболее экономичной является биологическая очистка, получившая название денитрификации. Метод основан на восстановлении нитратов до молекулярного азота денитрифицирующими бактериями. Сущность процесса заключается в биологическом окислении органических продуктов и использовании кислорода нитрат-иона в качестве акцептора водорода.
Процесс очистки ведут следующим образом. Сточные воды, содержащие азотную кислоту, нейтрализуют до pH 7—8,2, разбавляют хозяйственно-бытовыми водами до концентрации нитрат-иона, равной 400—800 мг/л. Затем добавляют легкоокисляеиые органические вещества (например, метанол) до значения показателя хи-г мического поглощения кислорода (ХПК) 3000—3500 мг/л и небольшое количество фосфоросодержащих соединений (до. их концентрации в воде 10—20 мг/л).
Подготовленные таким образом сточные воды подают в реак-тор-денитрификатор, куда поступает также активный ил концентрацией 4—5 г/л. В реакторе при перемешивании сточные воды выдерживаются 4—6 ч, затем они поступают в аэротэнк-регенератор, где обрабатываются воздухом, и далее направляются в отстойник.
Из отстойника осветленные и очищенные от нитратов сточные воды подаются на доочистку в биоочистные сооружения, а активный ил возвращается в реактор-денитрификатор. При очистке сточных вод от нитратов методом денитрификации степень очистки достигает 98—99%.
Литература
1. Лазорин С. Н., Стеценко Е. Я. Сульфат аммония. М., «Металлургия», 1973. 087 с.
2. Прокошев В. И. и др. Основы сельского хозяйства, М., Сельхозиздат, 1962., 393 с.
3. Ромашова Н. Н., Хим. пром. за рубежом, 1970, № 10, с. 57—67.
