CS261331B1 - Způsob regenerace odpadní kyseliny sírové - Google Patents

Abstract

Způsob regenerace odpadní kyseliny sírové z odpadního filtrátu po nitraci acylanilidů obsahujícího zředěnou kyselinu sírovou, substituované nitroacylanilidy a nitroaniliny tak, že k tomuto filtrátu se přidá vodný roztok formaldehydu, zahřeje se na 80 až 90 °C a po filtraci a adsorpci filtrátu na aktivním uhlí se' kyselina sírová regeneruje zahuštěním.

Description

Vynález se týká způsobu regenerace odpadní kyseliny sírové z odpadního filtrátu po nitraoi acylanilidů vzorce

NHAc, kde Ao = CHO, CH₃CO, na 4-nitroacylanilid směsí koncentrované kyseliny sírové a kyseliny dusičné.

Podle dosavadních znalostí nitrace acylanilidů probíhá účinkem směsi kyseliny sírové a dusičné za teplot -20 až +5,°C selektivně do polohy 4-, za vyšších teplot, nebo za vyššího obsahu vody v nitračni směsi se zvyšuje i obsah 2-izomeru. Reakční směs se po ukončení nitrace smísí s ledem a vypadává sraženina nitroacylanllidu. Po odfiltrování sraženiny nitrolátky se koláč dále zpracovává a filtrát je nepříjemným odpadem. Obsahuje kyselinu sírovou, zbytky kyseliny dusičné a zbytky rozpuštěné nitrolátky ve formě nitroacylanilidu nebo odpovídajícího aminu. Kdysi běžným způsobem, v současné době však těžko realizovatelným, bylo po případné extrakci organickým rozpouštědlem kyselé odpady neutralizovat a roztok síranu sodného vypouštět do odpadu. Pokud se k neutralizaci použije hydroxid vápenatý, získá se další obtížný odpad - síran vápenatý. Jsou-li odpady likvidovány těmito způsoby, spotřebuje se značné množství kyseliny sirové i neutralizačních činidel.

Z uvedených důvodů by bylo vhodné, aby kyselina sírová mohla být regenerována. K tomuto účelu musí však být odstraněny všechny organické látky, které by vadily při zahušťování kyseliny sírové. Extrakce nitrolátek ze silně kyselého roztoku se nedaří kvantitativně a rovněž i adsorpce na adsorbentech je málo účinná. Vyvstává tedy otázka, jak nitrolátky uvedeného typu odstranit chemicky tak, aby se v roztoku kyseliny nehromadily další látky.

Nyní bylo zjištěno, že kyselinu sírovou lze z odpadního filtrátu po nitraci acylanilidů, který obsahuje kromě kyseliny sírové substituované nitroacylanilidy a nitroaniliny regenerovat tak, že k tomuto filtrátu se přidá vodný roztok formaldehydu, zahřeje se na 80 až 90 °C a po filtraci a adsorpci filtrátu na aktivním uhlí se kyselina sírová regeneruje zahuštěním.

Při zahřátí roztoku dojde k úplné hydrolýze nitroacylanilidu na substituovaný nitroanilin, který kondensuje s formaldehydem na produkty žluté barvy, jejichž rozpustnost je omezena q které mají podstatně vyšší schopnost adsorpce na adsorbentech.

Po adsorpci na aktivním uhlí se získá bezbarvý roztok, obsahující přebytečný formaldehyd, kyselinu sírovou a zbytky kyseliny dusičné a organických kyselin. Kyselina sírová se zahustí v odparce, přičemž nejprve vytěká přebytečný formaldehyd, který se absorbuje ve vodě, a v další fázi odcházejí brýdové páry, obsahující rozloženou kyselinu dusičnou, vodu, zbytkové organické kyseliny a strženou kyselinu sírovou. Brýdový páry se po zkapalnění odvádějí bud k vyčištění průchodem přes anexovou kolonu, a vyčištěná voda se vrací např. k výrobě ledu, nebo se neutralizuji a vypouštějí do odpadu.

Způsob regenerace odpadní kyseliny sírové je výhodný tím, že v procesu nevzniká žádný významný odpad a značně se sníží spotřeba kyseliny sírové.

Postup podle vynálezu je blíže popsán na následujících příkladech.

Přikladl

K rafinaci bylo použito 1 000 ml odpadní kyseliny sírové o koncentraci 30 %, z přípravy 4-nitroformanilidu, obsahující po extrakci díchlormethanem 0,021 mol.l ¹ nitrosloučeníny. Zahříváním na 80 až 90 °C byl vydestilován rozpuštěný diohlormethan. Do roztoku bylo poté přidáno 20 ml 40% formaldehydu a směs byla zahřívána na 60 °C ještě 30 min. Vyloučil se žlutý zákal, který byl za tepla zfiltrován přes Biíchnerovu nálevku s jemným filtračním papírem. Filtrát byl znovu zahřát k varu a míchán s přídavkem 1 g karborafinu 15 minut.

Znovu byla provedena filtrace a filtrát, nyní už čirý a bezbarvý, obsahoval méně než

2.10 6 mol.l ¹ nitroariilinu, t j . 0,3 mg/1. Kyselina sírová byla zahuštěna destilačně na koncentraci 94 % nejprve za normálního tlaku, posléze za tlaku 2,7 kPa, a byla použita k další přípravě 4-nitroformanilidu.

Odpadní kyselina po druhé přípravě 4-nitroformanilidu byla regenerována zcela shodným způsobem. Zředěná kyselina nyní obsahovala po rafinaci méně než 3.10 mol.l nitroanilinu.

Příklad 2

K rafinaci bylo použito 1 000 ml odpadního roztoku kyseliny sírové o koncentraci 25 %, odpadu z přípravy 4-nitroacetanilidu, obsahujícího 0,04 mol.l ¹ nitrolátek. Roztok byl rafinován způsobem, popsaným v příkladu 1, k rafinaci se však použilo 40 ml 40% roztoku formaldehydu. Rafinovaná kyselina sírová obsahovala méně než 3.10 ⁶ mol.l nitroanilinu.

Příklad 3

K rafinaci bylo použito 1 000 ml odpadního roztoku kyseliny sírové o koncentraci 22,8 %, odpadu z přípravy 4-nitroacetanilidu, obsahujícího 0,048 mol.l nitrolátky. Roztok byl rafinován postupem podle příkladu 1, k rafinaci se však použilo 10 ml 40% roztoku formaldehydu. Rafinovaná kyselina sírová obsahovala 10 mol.l nitroanilinu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob regenerace odpadní kyseliny sírové z odpadního filtrátu po nitraci acylanilidů vzorce kde Ac = CHO, CHjCO, obsahujícího zředěnou kyselinu sírovou, substituované nitroacylanilidy a nitroaniliny vyznačující se tím, že k tomuto filtrátu se přidá vodný roztok formaldehydu, zahřeje se na 80 až 90 °C a po filtraci a adsorpcí filtrátu na aktivním uhlí se kyselina sírová regeneruje zahuštěním.