AT396653B

AT396653B - Verfahren zur entsorgung von treibladungspulvern auf basis von nitroverbindungen

Info

Publication number: AT396653B
Application number: AT38991A
Authority: AT
Original assignee: Bankhamer Vinzenz; Zeman Gerhard; Seyr Helmut Mag
Priority date: 1991-02-26
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1993-11-25
Also published as: ATA38991A

Description

AT396 653B

Verfahren zur Entsorgung von Treibladungsoulvem auf Basis von Nitroverbindungen

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Treibladungspulver auf Basis von Nitroverbindungen (im folgenden als TLP bezeichnet) mit wässeriger Ammoniaklösung umgesetzt werden, sodaß im Laufe des Verfahrens teils verwertbare, teils nicht verwertbare Stoffe entstehen, die laufend 5 selbständig voneinander getrennt werden.

Im Gegensatz zu einem bereits bekannten Verfahren zur Kunstdüngererzeugung aus Nitrozellulose (U.S.-PS 3,976,466), bei dem die Nitrozellulose mit Ammoniakwasser bei Temperaturen um 70 eC - 75 ÖC zersetzt wird, werden beim gegenständlichen Verfahren die TLP in Wasser gegeben, wobei Ammoniak dem Flüssigkeits/TLP-Gemisch in derjenigen Menge beigegeben wird, daß der jeweils durch die Reaktion 10 verbrauchte Anteil an Ammoniak kontinuierlich so ergänzt wird, daß das Gemisch jeweils auf einem optimalen Reaktionsgrad bleibt Dadurch wird die Ammmoniaklauge nicht fortschreitend verdünnt Außerdem wird die optimale Reaktionstemperatur zwischen 70 °C und 100 °C gehalten. Durch die Erhaltung der Konzentration auf einem Optimalniveau verkürzt sich die Reaktionszeit auf einen Bruchteil dessen, was bisher in der erwähnten U.S.-Fatentschrift angegeben wurde. 15 Da nach Ablauf der vollständigen Zersetzung des TLP noch ein größerer Laugenanteil in dem sich ergeben habenden Stoffgemisch vorhanden ist wird aus Wirtschaftlichkeitsgründen vorgeschlagen, den überschüssigen Ammoniak rückzugewinnen.

Das erfindungsgemäße technische Verfahren zur Zersetzung mit Ammoniakwasser ist durch folgenden Ablauf gekennzeichnet' 20 Das Verfahren verläuft in mehreren, einander ergänzenden Stufen wie in der beiliegenden Zeichnung dargestellt.

Das TLP-Wasser- oder Laugengemisch wird durch die Leitung (1) über ein Ventil (la) in den Reaktionskessel (3) geleitet wo dieses Gemisch (4) auf einer geregelten Höhe gehalten wird. In diesem Reaktionsbehälter befindet sich ein Rührer (5), welcher durch einen Motor (2) angetrieben wird, wodurch eine 25 gute Durchmischung des Ammoniakwassers mit dem TLP, sowie zusätzlich eingebrachtem. Ammoniak stattfindet und aufrechterhalten wird. Weiters wird das im Aufquellen befindliche TLP schneller vom Graphit befreit wodurch die Reaktionszeit herabgesetzt wird. Der Druck im Kessel wird zwischen 5 und 15 bar, je nach Zersetzungsgrad des TLP betragen.

Nach Beendigung des Zersetzungsvorgangs wird das Ventil (16) am Reaktionskessel geöffnet wodurch der 30 nicht verbrauchte Ammoniak sowie entstandene leicht flüchtige Kohlenwasserstoffverbindungen mitweichen und durch einen Kühler bzw. Wärmetauschkühler (22) geleitet und anschließend über ein Drosselventil (17) entspannt werden. Dadurch kühlt sich das Gemisch stark ab und die leicht flüchtigen Kohlenwasserstoffe kondensieren. (IS) und werden durch das Ventil (19) abgelassen. Der nunmehr gereinigte und kalte Ammoniak geht über eine Leitung zur Pumpe (20), wo er verdichtet und dadurch erhitzt wird und über das Ventil (21) 35 wieder der normalen Ammoniakzuleitung (13) zugeführt wird. Diese Ammoniakzuleitung wird durch das Ventil (14) gegen Rückschlag abgesichert.

Die im Wärmeaustauschkühler (22) gewonnene Abwärme des aus dem Reaktionskessel (3) kommenden Ammoniaks wird durch die Leitung (23) dem Gegenstromwärmetäuscher (24) zugeführt, wo es das Flüssigkeits-ILP-Gemisch vorwärmt. Das abgekühlte Kühlmedium geht nun durch die Leitung (25) zurück 40 zum Wärmeaustauschkühler (22), wo es wieder die Wärme des Ammoniaks in geschlossenem Kreislauf aufnimmt.

Der Reaktionskessel (3) wird nun über das Ablaßvehtil (9) in die Abscheidekammer (6) entleert, welche sich im Kühler (26) befindet Darin bilden sich dadurch zwei Schichten: unten eine Schicht (8) mit schwer löslichen Salzen, Graphit und schwer löslichen Kohlenwasserstoffprodukten (wie z. B. Trinitrotoluol oder 45 Diphenylamin und darüber die Schicht (7) mit leicht löslichen Salzen des Ammoniums (vorwiegend Ammoniumnitrat und geringe Mengen Ammoniumnitrit). Um unlösliche und schwerlösliche Teile nicht mit der Schicht (7) zu vermischen, befindet sich am Auslaß eine feinporöse Membran (10), welche nur hauptsächlich das Wasser mit den Ammoniumsalzen durchläßt. Über das Ventil (11) wird nun das ammoniumsalzhaltige Wasser beim Auslauf (12) abgezapft 50 Das im erwähnten Kühler (26) durchgepumpte Medium (Zulauf (27), Ablauf (28)), kann wiederum als Vorwärmung im Gegenstromwärmetäuscher (24) verwendet (wie in Prozeß (22), (23), (24), (25)) oder abgeleitet werden. Während des Entleerens des Reaktionsgefäßes (3) wird eine mit dem System verbundene, zweite, gleiche Anlage (in der Zeichnung nur schematisch ausgeführt) mit TLP-Flüssigkeitsgemisch gefüllt und der aus der 55 zuvor erfolgten Reaktion übriggebliebene gereinigte Ammoniak dem hier begonnenen Prozeß zugeführt und über die normale Ammoniakzuleitung (13) ergänzt. Soweit die Erwärmung der Behälter nicht durch den Abwärmeaustausch aus den Rückkühlungen sowie den Reaktionswärmen des chemischen Vorgangs und der Lösungswärme des Ammoniaks gedeckt werden kann, müssen die Behälter auf die richtige Reaktionstemperatur zwischen 70 °C und 100 °C gebracht und gehalten werden. -60 Die Aufrechterhaltung des konstanten richtigen Drucks des Ammoniaks, der für den optimalen Reaktionsgrad des Prozesses erforderlich ist, wird durch das Drosselventil (15) gewährleistet, das bei Absinken des Drucks im Reaktionsbehälter automatisch weiteren Ammoniak nachströmen läßt -2-

Claims

5 AT396653B Durch diese Art der Verarbeitung des TLP ist es umweltfreundlich und mit relativ geringem Aufwand möglich, eine Zersetzung herbeizuführen, wobei die Zersetzungsprodukte kontinuierlich getrennt und einer Wiederverwertung bzw. substanzangepaßten Entsorgung zugefiihrt werden können. PATENTANSPRÜCHE 10 1. Verfahren zur Entsorgung von Treibladungspulvern auf Basis von Nitroverbindungen durch Denitrierung mit Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladungspulver in einem Reaktionsbehälter bei einer 15 Temperatur von 70 bis 100 Grad C und einem Druck von 5 bis 15 bar in wässeriger Lösung mit Ammoniak umgesetzt werden, wobei der verbrauchte Ammoniak laufend ergänzt wird, wonach der nicht umgesetzte Ammoniak zusammen mit den leicht flüssigen Kohlenwasserstoffen gasförmig abgezogen, durch Entspannung und/oder Kühlung von diesen abgetrennt und zur neuerlichen Reaktion rückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der flüssigen Phase verbleibenden Zersetzungsprodukte nach Sedimentation in zwei Fraktionen abgezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil der Abwärme bei Entleeren des Reaktionskessels wiedergewonnen werden kann. 25 30 Hiezn 1 Blatt Zeichnung -3-