CS212021B1 - Způsob zpracování odpadů vznikajících při výrobě arylaminů - Google Patents

Description

(54) Způsob zpracování odpadů vznikajících při výrobě arylaminů

Vynález umožňuje zpracování odpadů vznikajících při výrobě arylaminů, jejich zhodnocení jako suroviny a odstraňuje jejich negativní vliv na životní prostředí.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že odpady samotné něho ve směsi s fenolem až do poměru 1 hmot. dílu odpadu ku 99 dílům fenolu se podrobí katalytické kondenzaci vodným roztokem formaldehydu v hmotnostním poměru odpad resp. směs odpadů a fenolu ku formaldehydu 1:0,5 až 1:1,5, přičemž jako katalyzátor se použije látka kyselého nebo zásaditého charakteru, s výhodou minerální kyselina nebo hydroxid alkalického kovu v množství 0,01 až 5 hmot. dílů na reakční směs za teploty 60—120 °C po dobu 10 až 180 minut s následným odvodněním při tlaku 0—100 KPa do žádaného stupně vysušení.

Chem. průmysl — při výrobě plast, hmot, a zpracování kaučuků, nátěrových hmot, izolací.

i jílři výrobě aryjaminů vzniká řada odpadních materiálů, pro něž není v další výrobě použití a jelikož likvidace je technicky složitá a nedokonalá.

Při výrobě arylaminů, kupříkladu anilinu redukcí příslušného nitroderivátu odpadají při výrobě a dále při konečném čištění výrobku různě odpady, dále označované jako „smoly“. Tento materiál, v případě smoly z konečného čištění výrobku je charakterizován tím, že mimo výsledný arylamin obsahuje dále pestrou směs různých látek, jako jsou aromatické sekundární aminy, aminofenoly, aromatickoalifátické sekundární aminy, cyklické alifatické sekundární aminy, deriváty i dusíkatých heterocyklických látek, polymerní látky obsahující dusík a i výchozí arylnitroderiváty. Pro své složení se dále nezpracovává a představuje ve výrobě arylaminu, kupř. anilinu obtížný odpad. Jeho zneškodňování se provádí odvalem na vyhrazená složiště, nebo, což je z hlediska ekologického přijatelnější, spalováním ve spalovnách odpadů, eventuálně < se současným získáváním takto uvolněné energie. Při prvém způsobu představuje složiště stálé nebezpečí pro systém, kde je umístěno, jelikož k přirozenému odbourávání takových látek dochází jen pozvolna a je zde proto dlouhodobé riziko uvolňování exhalátů do vzduchu anebo znečišťování přírodních vod vyplavením a průsakem. Druhý způsob — spalování — tyto popsané nedostatky má v nepoměrně menší míře, ba dokonce při zužitkování vznikající energie· může být i ekonomicky zajímavým. Přesto však ekonomika využití je na nízkém stupni, protože tento způsob nevyužívá ceny odpadajícího materiálu jako druhotné suroviny, jejíž využití však doposud nebylo známo.

. Tyto nedostatky se odstraní podle dále popsaného vynálezu tím, že se odpad samotný, nebo ve směsi s fenolem až do poměru 1 hmotnostní díl odpadu ku 99 hmotnostním dílům fenolu podrobí katalytické kondenzaci vodným roztokem formaldehydu a obvyklý, koncentraci v.·. hmotnostním poměru odpad, respektive směs odpadu a fenolu ku fojnialdehydU'(jako 100 % . formaldehyd) 1: 0,15 až 1 ti,5 a koncentrace katalyzátoru 0,01 až 5 hmotnostních dílů na reakční směs. Jako katalyzátor se použije látek kyselého nebo zásaditého charakteru, jako je kyselina sírová,. chloroyodík, kyselina para-toluepsulfonová, hydroxid sodný, a podobně.’ Kondenzační reakce se vede za teplot 60—120 stupňů Celsia po dobu 10—180 minut s případným následným odvodněním produktu při tlaku 0—100 kPa a teplotě 50—140 °C. Reakcí vznikne termosetická pryskyřice, kterou lze použít, obdobně jako jiná tvrditelná pojivá, k nejrůznějším průmyslovým účelům. Příklady použití smoly a příprava pojivá tohoto materiálu:

1. Smola z výroby anilinu redukcí nitrobenzenu vodíkem o složení (% hmotnostní): anilin 15, nitrobenzen 8, sekundární aminy a diaminy 50, heterocyklické deriváty a polymerní látky obsahující dusík 27, byla nadávkována v množství 100 hm. d. do reakčního kotlíku, opatřeného míchadlem, duplikátorem pro ohřev a chlazení obsahu kotlíku a zpětným chladičem.

K této dávce bylo přilito 100 hm. d. vodného roztoku formaldehydu o koncentrace 37% hm. formaldehydu (dále jen technický formalín“), což odpovídá hmotnostnímu poměru 1: 0,37. Směs za míchání se pod zpětným chladičem přivede během 15 minut do varu. Poté se během 15 minut ke směsi příkapává 10 hm. d. 4 % (hm.) vodiného roztoku. chlorovodíku jako katalyzátor. Po přidání katalyzátoru se směs ještě za varu a pod zpětným chladičem kondenzuje 10 minut. Poté se reakční směs odvodní oddestilováním vody při tlaku 20 kPa až do dosažení teploty v tavenině ,140 °C. Vzniklá pryskyřice měla bod měknutí 58 stupňů Celsia a dobu želatinace (při 140 stupních Celsia) s 10 % Hm. hexametylentetraminu 1,2 5 minut.

2. Ze smoly o složení podle 1) byla připravena směs s fenolem v poměru hmot. 1:1. Do kotlíku se nadávkovalo 100 hm. d. této směsi a jinak se postupovalo stejným způsobem jako v příkladu 1). Vzniklá pryskyřice měla bod měknutí 72 °C a dobu želatinace 1,3 minuty.

3. Směs smoly a fenolu o složení podle 2) byla ve stejném zařízení smíchána s technickým formalínem v dávce 100 hm. d. směsi a 160 hm. d. technického formalíun. K vzniklé směsi bylo přidáno jako katalyzátor 1,5 hm. d. hydroxidu sodného a směs zahřáta pod zpětným chladičem k varu. Při reakci trvající 60 minut byla směs udržována v živém varu chlazením, ev. zahříváním, poté, byla směs odvodněna zahříváním ve vakuu (20kPa) do dosažení teploty 100 °C ve směsi, a poté, pod zpětným chladičem, zředěna ětanolém v množství 50 hm. d. na vloženou směs smoly a fenolu. Po ochlazení vzniklý roztok pojivá měl sušinu (150 °C, 2hod.) 62 %, viskozitu 220 mPa.s a dobu želatinace při 140 °C 13,5 minut.

4. Desťilační zbytek z výroby anilinu redukcí nitrobenzenu vodíkem o složení (% hmot.): anilin 18, nitrobenzen 9, diaminy a sek. aminy 44, dusíkaté heterocykly a ’ dusíkaté polymerní látky 29, byl nadávkován v množství 20 hm. d. do kotlíku popsaného v příkladu 1). K této dávce bylo přidáno 80 hip. d. fenolu a 70 hm. d. technického formalínu o koncentraci 36,5 % hmot. Směs se za míchání pod zpětným chladičem přivedla během 15 minut k varu. Poté bylo během 25 minut přidáno 8 hm. d. 18 % hmot. vodného roztoku chlorovodíku jako katalyzátoru. Po přidání katalyzátoru byla směs kondenzována za varu pod zpětným chladičem ještě 120 minut. Ze vzniklé reakční směsi byla zahříváním oddestilována voda při tlaku kPa až do dosažení teploty 140 °C v tavenině. Vzniklá pryskyřice měla bod měknutí 92,5 °C a dobu želatinace 1 minutu.

, 5. Směs smoly a fenolu o. složení podle příkladu 4) byla v reakčním kotlíku smíchána s technickým formalínem o koncentraci 36,5 % hmot. v množstvích 100 hm. d. směsi a 400 hm. d. technického formalínu. K této reakční směsi bylo přidáno 5 hm. d. hydroxidu sodného ve formě 40 % hmot. vodného roztoku. Směs byla během 20 minut přivedena na teplotu 70 stupňů Celsia, při této teplotě míchána 60 minut. Poté byla teplota zvýšena na 80 stupňů Celsia a při této teplotě dokondenzována dalších 60 minut. Poté byla směs ochlazena na teplotu 25 °C a přídavkem 60 hm. d. etanolu byla upravena sušina impregnačního roztoku na 20 procent hmot. (150°C, 2 hodiny). Viskozita roztoku byla 63 mPa.s a doba želatinace 9,5 minuty (140 °C).

Claims (4)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob zpracování odpadů, vznikajících při výrobě arylaminů, například destilačních zbytků z výroby anilínu, toluidinu, a jiných aromatických aminů, vyznačený tím, že odpad, samotný, nebo ve směsi -s fenolem až áo poměru 1 hmotnostní díl odpadu ku 99 hmotnostním dílům fenolu se podrobí katalytické kondenzaci vod, ným roztokem fořmaldehydu v hmotnostním poměru odpadu, respektive směsi odpadu a fenolu, ku fořmaldehydu (jako

   - 100 % formaldehyd] 1: 0,15 až .1:1,5 přídavkem katalyzátoru, v množství 0,01 až 5 hmotnostních dílů látky · na reakční směs.

   VYNÁLEZU
2. 2. Způsob zpracování odpadu podle bodu 1, vyznačený tím, že jako katalyzátor se použije látka kyselého charakteru, jako kyselina sírová, chlorovodík, kyselina para-toluen sulfonová a podobně.
3. 3. Způsob zpracování odpadů podle bodu 1 vyznačující se tím, že jako katalyzátor se použije látka zásaditého charakteru, jako hydroxid sodný, a podobně.
4. 4. Způsob zpracování odpadu podle bodu 1, vyznačený tím, že kondenzační reakce probíhá při teplotě 60—120 °C po dobu 10 až 180 minut za normálního tlaku a případné následující odvodnění produktu při teplotě 50—140 °C a tlaku 0—100 kPa.