CS209344B1 - Spósob úpravy odpadných produktov z výroby pentaerytritolu - Google Patents

Description

1·

Vynález rieši spůsob úpravy odpadných produktov,z výroby pentaerytritolu, ktoré jeootom možné využit ako poloprodukt pri výrobě různých chemických výrobkov alebo ako. zdrojenergie. ' V reakčnej časti výroby pentaerytritolu sa předmětný polylkohol připravuje reakciouformaldehydu s acetaldehydom v prostředí alkélu, takmer výlučné v přítomnosti hydroxidusodného, alebp hydroxidu vápenatého. Vedla hlavnej reakcie, výsledkov ktorej je vznikpentaerytritolu a mravčanu sodného, alebo mravčanu vápenatého prebiehajú v přítomnostialkalického činidla tiež nežiaduce kondenzačně reakcie samotného formaldehydu, samotnéhosacetaldehydu, ako aj ich vzájomná kondenzačná reakcia, výsledkom ktorej nie je vznikpentaerytritolu a mravčanu příslušného alkalického kovu. Po ukončeni hlavnej reakcie, ve-dúcej k tvorbě pentaerytritolu, zostáva v reakčnom roztoku různé množstvo formaldehydu,ktoré v prevážnej miere je určované použitým molárnym pomerom formaldehydu ku acetaldehydu.Před separaciou pentaerytritolu a mravčanu sodného, alebo mravčanu vápenatého z neutrali-zovaných reakčných roztokov je nutné formaldehyd odstrániť, pretože v přítomnosti formal-dehydu výrazné stúpa rozpustnost pentaerytritolu, zvýšuje sa toxicita bridových kondenzé-tov„ ktoré sa získajú pri zahušťovaní zneutralizovaného reakčného roztoku na roztok nasý-tený na pentaerytritol, alebo mravčan alkalického kovu pri zvýšenej teplote. Výsledkomzvýšenia rozpustnosti pentaerytritolu v přítomnosti formaldehydu je zníženie separačnejúčinnosti pentaerytritolu a výrazné zhoršenie ekonomiky procesu. Pri použiti vyšších mo-lárnych pomerov formaldehyd : acetaldehyd /viac ako 5,25 : 1/ sa formaldehyd z reakčnéhoroztoku odstraňuje destilačne, pri nižších pomeroch /pod 5 : 1/ je formaldehyd z reakčnéhohoztoku odstraňovaný chemicky formozačnou reakciou formaldehydu, výsledkom ktorej je zmesproduktov cukornatého charakteru, ktoré sú sumárně nazývané sirupy. Zneutralizovaná reakč-ná zmes obsahuje pentaerytritol, mravčany alkalického kovu, sirupy a vodu. Zahušťováním anáslednou jednostupňovou, alebo viacstupňovou frakčnou kryštalizáciou sa získá pentaery-tritol a mravčan příslušného alkalického kovu a ako odpadný prúd z výroby je odťahovanýrůzné koncentrovaný vodný roztok sirupov, ktorý obsahuje pentaerytritol a mravčan sodný,alebo mravčan vápenatý v množstvo, zodpovedajúcom ich rozpustnosti vo vodě pri teplote od-padného prúdu Vodný 15 až 60 % - ný roztok sirupov obsahuje cca 3 až 15 % hmůt pentaery-tritolů a 7 až 20 % hmůt mravčanu vápenatého. Z hladiska ekonomiky procesu výroby pentaerytritolu, ako aj z hladiska ekologickéhovystupuje^do popredia otázka využitia, alebo likvidácie sirupov z výroby pentaerytritolu. V súčasnom období sú uskutočňované skúšobné aplikačně testy využitia sirupov vo výživěprežúvavcov. Roztok sirupov z výroby pentaerytritolu sa používá na přípravu granulovanýchkrmiv bez predchádzajúcej úpravy. Látky cukornatého charakteru tu predstavujú energetickézložku a tmeliacu komponentu vysušenej krmnej zmesi /A.O. 201 288/. Fermentačné skvasova-nie neupravených Sirupov sa ukázalo ako nevhodná cesta ich využitia. Neupravované sirupysa 'používajú na výrobu podlahovin, .linolea /NSR pat. 1 170 391/, farieb a lakov /US pat. 2 651 662, NSR pat. 1 143 398, US pat. 3 179 704/, plastifikátorov PVG /Brit. pat. 884 660/, používajú sa v koželužnom priemysle /NSR pat. 926 025/. Neupravené odpady z výroby pentaerytritolu sa tiež spalujú, úplné, alebo čiastočne, kde látky živičného charakterusú konvertované na uhlík vo formě koksu a zbyrok obsahujúci v prevážnej miere pentaerytri-tol a mravčan alkalického kovu je recyklovaný do separácie surového pentaerytritolu /USpat. 3 096 377, US pat. 2790 011/. Různým spůspbom upravené odpady z výroby pentaerytri-tolu /sirupy/ sú používané na různé účely. Rozkladora sirupovitých látok a mravčanu vápe-natého na uhličitan vápenatý v autoklave pri teplotě 220 .- 260 °C, tlaku 1,5 - 5 MPa nakatalyzátore pozostávajúcotn z kysličníkov médi, kadmia, ortuti a zinku sa získá produkt,ktorý sa recykluje do výrobného procesu /Brit. pat. 705 625, US pat. 2 749 370/. Známa jetiež úprava sirupov ich hydrolytickým' štiepením v kyslom,' neutrálnom, alebo zásaditomprostředí pri teplotách 150 - 200 °C /Austral. pat. 280 559, NSR pat. 1 153 007, Brit.pat. 824 422/. Hydrogenáciou sirupov z výroby PE na katalyzátore pozostávajúcom z kyslič-níkov médi, chrómu a vépnika pri teplote 252 °C a tlaku 22 - 25 MPa sa získá produkt,z ktorého je možné vyseparovať nižšie alkoholy a zbytok sa recykluje do separačnej častivýroby PE. /Čs. pat. 146 333, Brit. pat. 1 168 216, NDR pat. 281 779/. Po odstranění pev-ných podielov z uvedených sirupov sa tieto použivajú ako náhrady glycerolu /Oap. pat. 71-18 008, US pat. 2 441 602/.

Podstatou tohoto vynálezu je spůsob úpravy odpadných produktov z výroby pentaerytri-tolu získaných zo zahuštěných reakčných roztokov po odděleni viac ako 60 % hmot.pentaery-tritolu a mravčanu vápenatého, vyznačujúci sa působením uhličitanu amonného, alebo jemuekvivalentnej zmesi amoniaku a kysličníka uhličitého v množstve 0,1 až 3 kmolu na 1 kmolmravčanu vápenatého na odpadné produkty z výroby pentaerytritolu, ktoré obsahujú prevážnelátky cukornatáho charakteru, /ktorými sú Cg - Οθ hydroxyaldehydy a hydroxiketóny/v množstve 5 až 60 % hmot., pentaerytritol v množstve 2 až 15 % hmot. a mravčan vápenatýv množstve 3 až 20 % hmot. Nerozpustný uhličitan vápenatý odstraní z vodného roztoku siru-pov filtráciou, dekantáciou, připadne sedimentáciou. Množstvom uhličitanu amonného, alebozmesi amoniaku a kysličníka uhličitého, ktorým sa působí na odpadné vody z výroby penta-erytritolu, je možné v odpadných vodách regulovat obsah mravčanu vápenatého. Působenímmierneho přebytku uhličitanu amonného, alebo zmesi amoniaku a kysličníka uhličitého oprotistechiomet rickému množstvu, ktoré je potřebné na uskutočnenie reakcie,

Ca/HCOO/g + /NH4/ CO3 Ca COg + 2 HC00NH4 a odstraněním vypadnutého, uhličitanu vápenatého sa získajú sirupy s nulovým, resp, mini-málnym obsahom vápnika, ktoré sú vhodné pre použitie v koželužnom príemysle ako zložkychromitých brečiek, zložky impregnačnej zmesi spodkových usni na odvápnenie koží so zvý-šením účinkpm odvápnenia, pretože už samotné neobsahujú vápníkový katión. Oproti neuprave-ným sirupom s obsahom mravčanu vápenatého, uvedeným postupom upravené sirupy sú vhodné naspalovanie, pričom sa získajú plynné splodiny spalovania, na rozdiel od splodín, ktoré sazískajú pri spalovaní neupravených sirupov, kde sa na rúrkaoh kotlov usadzuje pevný kys-ličník vápenatý, ktorý výrazné zhoršuje přestup tepla. V důsledku čistenia rúrok sa zni-žuje fond pracovnej doby kotlov, pri nižšej frekvencii čistenia sa znižuje výkon kotlov.Sirupy s nižším obsahom vápnika, ako je v súčasnosti, sú tiež vhodným doplnkom pri pri- pravé krmných zmesi pre prežúvavcov.

Postup zniženia obsahu vápnika, alebo úplného odstránenla vápníkového katiónu podlátohoto vynálezu je oproti procesom tepelného rozkladu mravčanu vápenatého, přítomnéhov sirupoch, a oproti hydrogenačným, alebo hydrolytickým postupem spracovanla sirupovenergeticky a technologicky ovela menej náročný, nižšie sú aj požiadavky na atrojno-tech-nelogické zariadenie. Postup úpravy sirupov z výroby pentaerytritolu ilustrujú nasledujúcepříklady. Přiklad 1

Do 10 litrov miešaného reaktora sa predsadí 5 kg vodného roztoku odpadných sirupovz výroby pentaerytritolu á obsahom 34 % hmot látok cukornatého charakteru, 6,3 % hmotpentaerytritolu a 11,3 % hmot mrávčanu vápenatého. Pri teplote okolia sa za mieěania doreaktora přidá 0,436 kg pevného uhličitanu .amonného a nechá reagovat 20 minút. Vypadnutýuhličitan vápenatý sa odfiltruje a získá sa vodný roztok sirupov s nulovým obsahom mrav-čanu vápenatého, ktčrý je zvlášť vhodný na použitie v koželužnom priemysle a na spalovanie. Přiklad 2

Podobné ako v příklade 1 sa k vodnému roztoku sirupov rovnakého zloženia sa za mie-šania přidá 0,305 kg amoniaku vo formě vodného roztoku. Na takto připravený roztok sa zamieěania pósobi plynným kysličnikom uhličitým dovtedy, kým celé množstvo mravčanu vápena-tého nie je konvertované na uhličitan vápenatý a mravčan amonný. Stupeň konverzie je sle-dovaný obsahom vápnika vo filtráte, ktorý sa ziska filtráciou suspenzie uhličitanu vápe-natého vo vodnom roztoku sirupov. Po dosiahnuti nulového obsahu vápnika vo filtráte sacelé množstvo vypadnutého uhličitanu vápenatého odfiltruje a získaný produkt je vhodný napoužitie ako v příklade 1. Příklad 3 K rovnakému množstvu vodného roztoku siruppv rovnakého zloženia ako v přiklade 1předsedaného v 10 litrovom reaktore sa za miešánie přidá 0,837 kg 30 % roztoku uhličitanuamonného a nechá reagovat 20 minút. Vypadnutý uhličitan vápenatý sa odfiltruje a získá safiltrát, ktorý obsahuje 4,52 % hmot mravčanu vápenatého. Takto upravený vodný roztok siru-pov so zníženým obsahom mravčanu vápenatého je vhodný ako prídevok ku krmným dávkám preprežúvavcov. . \

Claims (1)

1. X PREDMET VYNÁLEZU SpSsob úpravy odpadných produktov z výroby pentaerytritolu získaných zo zahústenýchreakčných roztokov po oddělaní viac ako 60 % hmot. pentaerytritolu a mravčanu vápenatéhovyznačujúci sa tým, že na vodný roztok odpadných produktov s obsahom 5 až 60 % hmot. lá-tok cukornatého charakteru pozostávajúcich z hydroxyáldehydov a hydroxyketónov s počtomatómov uhlika v molekule Cg áž Cg, 2 až 15 hmot. pentaerytritolu a 3 až 20 % hmot. mrav-čanu vápenatého sa pfisobí uhliČitanom amonným, alebo jemu ekvivalentnou zmesou amoniakua kysličnika uhličitého v množstve 0,1 až 3 kmolu, s výhodou 1 až 2 kmolu, pridávanejlátky na 1 kmol mravčanu vápenatého a vypadnutý uhličitan vápenatý jez roztoku odstráners výhodou filtrováním, alebo odstredovaním.