DE2404613A1 - Verfahren zur reinigung verbrauchter schwefelsaeure - Google Patents
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Description
Verfahren zur Reinigung verbrauchter ^ , n , n Λ
Schwefelsäure 2404613
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung verbrauchter
Schwefelsäure, das heißt zur Reinigung eines Säurestroins, der
organische Verunreinigungen und mindestens 60 Gewichtsprozent Schwefel enthält. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Verfahren,
mit dem aus einem mindestens 60 Gewichtsprozent Schwefel enthaltenden Säurestrom im wesentlichen alle nicht flüchtigen
organischen Verunreinigungen beseitigt werden, die noch nach Durchlaufen der üblichen Abstreiftechniken enthalten sind.
Die bei der Herstellung vieler organischer Verbindungen verwendete
Schwefelsäure enthält anorganische und organische Verunreinigungen, von denen ein Teil entfernt werden muß, so daß die Säure
erneut verwendet werden kann. Die herkömmlichen Verfahren zur Abtrennung der Verunreinigungen bestehen darin, die verbrauchte
Schwefelsäure zum Sieden zu erhitzen und die Säure mit heißen Gasen, wie Dampf, Luft oder Stickstoff zu spülen bzw. abzustreifen.
Diese Verfahren sind dazu geeignet, im wesentlichen die gesamten flüchtigen organischen und anorganischen Verunreinigungen,
zum Beispiel 0^, Np, NOp>
SOp, COp, CIp und dergleichen, zu beseitigen,
die bei der Herstellung von organischen Produkten gebildet werden. Die in dieser Weise behandelte Säure muß dann entweder
mit Oleum versetzt oder in anderer Weise aufkonzentriert werden, um den Säurestrom auf die für das entsprechende Verfahren
gewünschte Konzentration zu bringen. Die gereinigte und aufkonzentrierte Säure wird anschließend erneut in das Verfahren
eingespeist. Diese vorbekannten Verfahren führen jedoch zu einer stetigen Ansammlung von nicht flüchtigen organischen Verunreinigungen
in der zurückgeführten Säure, die dann aus dem Verfahren herausgenommen werden muß. Dies führt zu Abfallbeseitigungsproblemen,
welche eine erhebliche Umweltgefährdung darstellen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, im wesentlichen die gesamten nicht flüchtigen Verunreinigungen zu beseitigeni die in einem
bei der Herstellung von organischen Verbindungen anfallenden verbrauchten Säurestrom enthalten sind. Die gemäß diesem Verfahren
erhaltene gereinigte Säure kann entweder aufkonzentriert und
erneut in das Produktionsverfahren eingeführt werden oder in
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verdünntem Zustand bei anderen Verfahren angewandt werden, bei denen- die höhere Konzentration nicht erforderlich ist.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Reinigung eines organische Verunreinigungen und mindestens 60 Gewichtsprozent
Schwefelsäure enthaltenden Säurestroms, das dadurch ge-
Säure-
kennzeichnet ist, daß man den Strom mit Ozon, Wasserstoffperoxid,
einem Chlorat, einem Peroxydisulfat und/oder einer
Mischung dieser Produkte als Oxidationsmittel versetzt und einen gereinigten Säurestrom gewinnt, der wesentlich weniger organische
Verunreinigungen enthält als der verbrauchte Säurestrom.
Wenn eine vollständige Beseitigung der organischen Verunreinigung angestrebt wird, ist mindestens ein stöchiometrisches
Äquivalent des Oxidationsmittels pro Äquivalent der organischen Verunreinigung während der Behandlung erforderlich. Wenn eine
vollständige Beseitigung der organischen Verunreinigungen nicht notwendig ist, können geringere Mengen verwendet werden. Ein
stöchiometrisches Äquivalent des Oxidationsmittels ist die theoretische Oxidationsmittelmenge, die für eine vollständige
Oxidation der Verunreinigungen notwendig ist. Diese Menge kann über eine Gleichung der Oxidationsreaktion berechnet werden,
bei der die betreffende (n) Verunreinigung (en) und da Oxidationsmittel
Berücksichtigung finden.
Ein verbrauchter Säurestrom, der als Abstrom bei der Nitrierung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, zum Beispiel Toluol,"
anfällt, enthält etwa 60 bis etwa 85 Gewichtsprozent Schwefelsäure
und insgesamt bis zu etwa 5 Gewichtsprozent Verunreinigungen. Nach einem vorbekannten Verfahren wird zum Beispiel
Toluol mit einer Nitriersäure nitriert, die etwa 60 bis etwa 85515 Schwefelsäure, etwa 10 bis etwa 30# Salpetersäure und etwa
3 bis etwa 16# Wasser enthält. Die bei diesem Verfahren anfallenden
flüchtigen anorganischen und organischen Verunreinigungen umfassen Stickstoffoxide, Toluol, Mononitrotoluol und Dinitrotoluol.
Diese Verunreinigungen können leicht durch die oben bereits angesprochenen Abstreif- bzw. Striptechniken beseitigt
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werden. Die abgestreifte Säure kann dann in einem Konzentrator durch Einleiten eines erhitzten Gasess zum Beispiel Luft, in die
Säure auf die für das Nitrierverfahren geeignete Konzentration
aufkonzentriert werden. Die konzentrierte Säure wird anschliessend erneut in das Verfahren eingeführt. Wenn die Anlage im
Gleichgewicht ist, sammeln sich die nicht flüchtigen organischen Verunreinigungen, die Nitrocresol und andere Nitrophenolverbindungen
umfassen, bis zu einer Konzentration von 200 ppm oder mehr an. Derartig hohe Verunreinigungskonzentrationen können für
das Verfahren schädlich sein, so daß ein Teil der abgestreiften Säure durch frische Säure ersetzt werden muß. Die Vernichtung
dieses Abfallstroms führt zu Abfallbeseitigungsproblemen, insbesondere
wenn man an die erheblich verschärften Umweltschutzbe- ·
dingungen denkt. Es hat sich nun gezeigt, daß, wenn mindestens ein Teil des Abstroms eines derartigen Verfahrens gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wird, die Konzentration der nicht flüchtigen organischen Verunreinigungen nicht bis zu einem
schädlichen Ausmaß zunimmt, so daß es nicht erforderlich ist, einen Abfallstrom abzuziehen.
Übliche Oxidationsmittel, wie Sauerstoff, Luft, Salpetersäure, Districkstofftetroxid und Kaliumperchlorat, haben sich nicht
wirksam für die Oxidation dieser nicht flüchtigen organischen Verunreinigungen gezeigt. Es wurde nun gefunden, daß, wenn
mindestens ein stöchiometrisches Äquivalent eines Oxidationsmittels,
wie Ozon, Wasserstoffperoxid, Natrium- oder Kaliumperoxidisulfat,
Natrium- oder Kaliumchlorat oder eine Mischung dieser Produkte pro Äquivalent der Verunreinigung mit dem abgestreiften,
verbrauchten Säurestrom während etwa einer Minute bis zu etwa 60 Minuten bei einer Temperatur von etwa 130°C bis 2JO0O
in Berührung gebracht wird, die Konzentration der nicht flüchtigen organischen Verunreinigungen in dem verbrauchten Säurestrom
um mindestens 50 Gewichtsprozent erniedrigt wird.
Wasserstoffperoxid kann man mit der bei der Lieferung vorliegenden
Konzentration, das heißt einer Konzentration von etwa 50 Gewichtsprozent, in die für die Behandlung vorgesehene Vorrich-
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tung einführen oder kann es mit Wasser oder einem anderen geeigneten
Lösungsmittel auf die für die Handhabung geeignete Konzentration verdünnen, wenn die -vorhandene Konzentration zu
hoch ist. Ozon kann in unmittelbarer Hahe der Behandlungsapparatur gebildet und direkt in die Behandlungseinrichtung
eingeführt werden, wobei man auch dieses Material mit einem geeigneten Verdünnungsmittel, zum Beispiel luft, verdünnen kann.
Die Peroxydisulfate und Chlorate werden üblicherweise in Form einer verdünnten wässrigen Lösung in die Behandlungsapparatur
eingegeben.
Weitere Ausführungsformen, Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, den Beispielen und
der Zeichnung.
In der Zeichnung ist in vereinfachter Form das Fließschema einer Ausführungsform für eine kontinuierliche Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zusammen mit den dabei verwendeten Vorrichtungen angegeben.
Wie sich aus der Zeichnung entnehmen läßt, wird ein Strom verbrauchter
Schwefelsäure, die aus einer Dinitrotoluolherstellungsanlage
herstammt und etwa 73 Gewichtsprozent Schwefelsäure und insgesamt etwa 1 Gewichtsprozent Verunreinigungen einschließlich
mindestens 75 ppm nicht flüchtiger organischer Verunreinigungen, hauptsächlich Ifitrocresole, enthält, mit Hilfe der Pumpe 2 über
die Leitung 1 in das System eingepumpt. Der Strom der verbrauchten Säure wird in dem Wärmeaustauscher 3 bei Umgebungsdruck
zum Siedepunkt erhitzt und dann in die Abstreifeinrichtung 4 überführt. Die verbrauchte Säure wird mit Dampf abgestreift,
der über die Leitung 5 an der Unterseite der Abstreifeinrichtung
4 eingeführt wird, während die flüchtigen organischen und anorganischen Verunreinigungen mit Hilfe der Leitung 6 über
Kopf der Kolonne abgezogen werden. Die abgestreifte Säure wird kontinuierlich über die Leitung 8 aus dem Unterteil der Kolonne
abgezogen und in eine erste Behandlungsvorrichtung 10 überführt,
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in der die Säure mit einer verdünnten wässrigen Wasserstoffperoxidlösung
(10 Gewichtsprozent) in Berührung gebracht wird, die aus dem Lagertank 12 mit Hilfe der Pumpe 15 über die Leitung
14 eingeführt wird. Periodisch wird der Vorrat in dem Behälter über die Leitung 16 mit frischer Oxidationsmittellösung versorgt.
Der Säurestrom wird über Kopf der Behandlungseinrichtung 10 abgezogen und über die Leitung Ίο-, der Schwerkraft folgend,
in den unteren Bereich einer zweiten Behandlungsvorrichtung 20 in der Nähe der Stelle eingeführt, bei der die verdünnte
Oxidationsmittellösung über die Leitung 21 einströmt. In ähnlicher Weise wird die behandelte Säure über Kopf der zweiten
Behandlungsvorrichtung 20 abgezogen und über die Leitung 25 in eine dritte Behandlungsvorrichtung 26 überführt, in der die
Säure erneut mit der verdünnten Oxidationsmittellösung behandelt wird, welche über die Leitung 28 zufließt. Die Gesamtdauer, während
der das Oxidationsmittel mit der verbrauchten Säure in Berührung steht, erstreckt sich von etwa einer Minute bis zu etwa
50 Minuten, wobei mindestens ein stöchiometrisches Äquivalent des Oxidationsmittels pro Äquivalent der Verunreinigung vorhanden
ist. Die Behandlungsdauer kann jedoch gewünschtenfalls verlängert
werden, obwohl die Oxidation der Hauptmenge der Verunreinigungen während des anfänglichen Kontakts mit dem Oxidationsmittel
erfolgt.
Die aus der dritten Behandlungsvorrichtung 26 austretende behandelte
Säure wird gegebenenfalls über die Leitung 50 in den oberen Bereich einer Abstreifeinrichtung 55 eingeführt, in der
die während der Oxidationsreaktion gebildeten flüchtigen Materialien mit Hilfe von Luft beseitigt werden können, die über die
Leitung 57 in die Abstreifeinrichtung 55 eingeführt wird. Die
flüchtigen Materialien werden gemäß dieser Ausführungsform mit
Hilfe der Leitung 58 über Kopf der Kolonne abgezogen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die bei dem Reinigungsverfahren ·
gebildeten'flüchtigen Materialien solcher ITatur sind, daß sie
leicht durch Spülen mit Luft oder durch einfaches Stehenlassen der Säure in Berührung mit der Atmosphäre von der Säure
abgetrennt werden können.
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Der gereinigte Säurestrom, der weniger als 25 ppm organische
Verunreinigungen enthält, wird aus dem unteren Teil der Abstreifeinrichtung 35 abgezogen. Die gereinigte Säure, die noch
etwa 70 Gewichtsprozent Schwefelsäure enthält, kann durch Verdampfen
von Wasser oder durch Zugabe von Oleum oder konzentrierter Schwefelsäure auf eine Konzentration von etwa 90 Gewichtsprozent
gebracht werden und erneut in die NiirLereinrichtung der
Dinitrotoluolherstellungsanlage zurückgeführt werden. Wenn möglich ist es jedoch bevorzugt, die gereinigte Säure bei einem
Verfahren zu verwenden, bei dem eine weniger konzentrierte Schwefelsäure erforderlich ist, was zum Beispiel bei der Herstellung
von Phosphorsäure oder Düngemitteln der lall ist.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Ozon als Oxidationsmittel
bei einer absatzweisen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zwei Proben (200 g) abgestreifter, verbrauchter
Säure, die 73 Gewichtsprozent Schwefelsäure und etwa 90 ppm
nicht flüchtige organische Verunreinigungen enthält, werden jeweils mit 1,25 stöchiometrischen Äquivalenten Ozon pro Äquivalent
der Verunreinigungen während einer Stunde bzw. 2 1/4 Stunden bei einer dem Siedepunkt der Säure, das heißt 1800C ,
entsprechenden !Temperatur behandelt. Die Analyse der behandelten Säureproben zeigt, daß sie 24- ppm bzw. 7 ppm nichtflüchtige
organische Verunreinigungen enthalten.
Vergleichsbeispiel 1
Eine der in Beispiel 1 verwendeten Probe entsprechende Probe von abgestreifter, verbrauchter Schwefelsäure wird in einem mit
Glas ausgekleideten Autoklaven aus rostfreiem Stahl während 5 Stunden bei 1800C mit Luft als Oxidationsmittel behandelt, die
unter einem Druck von 57*0 atü (810 p.s.i.g.) steht. Nach Ablauf
dieser sehr langen Behandlungsdauer enthält die Säure
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immer noch 70 ppm nicht flüchtige Verunreinigungen.
Beispiel 2 .· '
Eine Probe einer in einer Dinitrotoluolherstellungsanlage anfallenden verbrauchten Schwefelsäure wird im Laboratoriumsmaßstab
mit Dampf abgestreift," um im wesentlichen sämtliche Mononitrotoluole
und Dinitrotoluole zu beseitigen und enthält nach dieser Behandlung, wie die Analyse zeigt, etwa 91 ppm Nitrocresole.
Das zur Behandlung dieser Probe einzusetzende stöchiometrische Äquivalent von Wasserstoffperoxid wird mit Hilfe des
folgenden Reaktionsgleichgewichts berechnet:
O7H7NO5 + 17 H2O2 ^ 7CO2 + 20 H2O + HNO5
(Mononitrocresole)
Demzufolge entspricht ein stöchiometrisches Äquivalent Wasserstoffperoxid
der folgenden Menge:
17 x 34- 3,77 g. H2O2
1 =s ""■—■———·—
153 " g· Nitrocresole
Die Probe der verbrauchten Säure wird bei oder in der Nähe des
Siedepunkts, der etwa 1800C beträgt, in einem Rundkolben in
Gegenwart einer 5 gewichtsprozentigen wässrigen Wasserstoffperoxidlösung behandelt, die mit einer Geschwindigkeit von
0,55 stöchiometrischen Äquivalenten Wasserstoffperoxid pro
Äquivalent der Nitrocresole pro Stunde zugesetzt wird. Die bei dieser Untersuchung erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.
Gegenwart einer 5 gewichtsprozentigen wässrigen Wasserstoffperoxidlösung behandelt, die mit einer Geschwindigkeit von
0,55 stöchiometrischen Äquivalenten Wasserstoffperoxid pro
Äquivalent der Nitrocresole pro Stunde zugesetzt wird. Die bei dieser Untersuchung erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.
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| Nitrocresolmenge | in der ver- | ppm | |
| Tabelle I | brauchten Schwefelsäure ^' J | 91 | |
| Kontinuierliche Zugabe von HoOo | % | 45,5 | |
| Äquivalente an | 100 | 21,8 - | |
| zugesetzter HpOo | 50 | 18,2 | |
| 24 | |||
| O | 20 | ||
| 0,78 | |||
| 1,12 | |||
| 1,69 |
(D
bezogen auf die Bestimmung des Gesamtkohlenstoffgehalts
der Säure.
Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß, wenn mindestens etwa ein stöchiometrisches Äquivalent Wasserstoffperoxid mit der
verbrauchten Säure in Berührung gebracht wird, die in der verbrauchten Säure verbleibende Menge an Nitrocresolen weniger als
50 Gewichtsprozent der anfänglichen Menge oder in diesem Beispiel weniger als 25 ppm beträgt.
■'- siedende· Probe der in Beispiel 2 verwendeten, mit
Dampf abgestreiften, verbrauchten Säure versetzt man mit einem stöchiometrischen Äquivalent Kaliumchlorat in Form einer
5 gewichtsprozentigen wässrigen Lösung. Nach Ablauf von 20 Minuten beträgt der Nitrocresolgehalt der gereinigten Säure
4-1$ des ursprünglichen Werts oder etwa 39 ppm, bezogen auf den
Gesamtkohlenstoffgehalt der Säure. Wenn man die Behandlungsdauer auf mehrere Stunden erweitert, so ergibt sich kein weiterer
deutlicher Abfall des Nitrocresolgehaltes der Säure.
409841/0640
Vergleichsbeispiel 2
Ersetzt man bei dem Verfahren des Beispiels 3 das als Oxidationsmittel
verwendete Kaliumchlorat durch Kaliumperchlorat, so sind
2,5 Äquivalente des Oxidationsmittels pro Äquivalent der Verunreinigung erforderlich, um eine 50 gewichtsprozentige Verminderung der Menge an in der gereinigten Säure enthaltenen
nicht flüchtigen organischen Verunreinigungen hervorzubringen.
Man wiederholt die Schritte des Beispiels 3, mit dem Unterschied,
daß man statt ein stöchiometrisches Äquivalent des Kaliumchlorat
s in Form einer 5 gewichtsproζentigen Lösung in einer einzigen
Portion zu der siedenden Säure zuzusetzen, während insgesamt 80 Minuten alle 20 Minuten ein Drittel eines Äquivalent des
Chlorats pro Äquivalent der Nitrocresole zu der Säure zugibt.
Die Ergebnisse dieser schrittweisen Behandlung sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.
| Schrittweise | Zugabe von | KClO, O |
Schwefelsäure v ' | |
| Nitrocresolmenge in der ver | ppm | |||
| Äquivalente zugesetztem |
an KClO5 |
brauchten | 91 | |
| 30 | ||||
| 0 | 100 | 11 ,8 | ||
| 0,33 | 33 | 10 | ||
| 0,67 | 13 | 7,3 | ||
| 1,00 | 11 | |||
| 1,33 | 8 |
bestimmt durch colorimetrische Bestimmung der Nitrocresole
in Form ihrer Natriumsalze.
409841/0640
Die eolorimetrische Bestimmung ist ein geeignetes Verfahren zur Ermittlung der Zerstörung der If it ro ο re s olverunre inigungen in
der Säure. Diese Untersuchung führt jedoch zu fehlerhaft niedrigen Werten, da die chromophoren Gruppen offenbar schneller
durch das Batriumchlorat oxidiert werden als der aromatische Kern.
Das Verfahren des Beispiels 3 wird erneut wiederholt, mit dem Unterschied,daß man, statt das Oxidationsmittel in einer Portion
zuzugeben, die 5 gewichtsprozentige Kalimnohloratlösung während
der Behandlüngsdauer kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 1,5 stöchiometrischen Äquivalenten pro Äquivalent der ITitrocresole
pro Stunde zu der siedenden Säure zugibt. Die Ergebnisse dieser kontinuierlichen Behandlung sind in der folgenden
TabelleHI zusammengestellt.
Kontinuierliche Zugabe von KCTQ3
Fitrocresolmenge in der ver- *Se£™ ISlO3 >»»*»« Schwefelsäure <1>
ppm
| O | 100 | 91 |
| 0,16 | 86 | 78,3 |
| 0,48 | 61 | 55,5 |
| 0,80 | 37 | 33,7 |
| 1,12 | 31 | 28,2 |
| 1,44 | 22 | 20 |
bezogen auf die Bestimmung des Gesamtkohlenstoffgehalts der Säure.
409841/0640
Die in den Tabellen II und III angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die stufenweise und kontinuierliche Zugabe eine wirksamere
Ausnutzung des Oxidationsmittels ermöglicht als die Zugabe in einer Portion.
Dieses Beispiel erläutert eine kontinuierliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und simuliert eine einzige
Oxidationsstufe der in der Zeichnung dargestellten dreistufigen
Anlage.
Man simuliert das Sumpfprodukt einer Denitrieranlage einer
Dinitrotoluolherstellungsanlage durch Verdünnen einer 98 gewichtsprozentigen Schwefelsäure mit. Reagenzqualität mit
Wasser auf 70 Gewichtsprozent und durch Zugabe von 100 ppm einer
Verunreinigungsmischung, dip folgende Materialien enthält:
21 Gewichtsprozent 2,4—Dinitrotoluol,
12 Gewichtsprozent 4-,6-Dinitro-o-cresol und
67 Gewichtsprozent 2,6-Dinitro-p-cresol.
Die im folgenden angegebenen Gleichungen werden dazu verwendet,
die stöchiometrischen Äquivalente der Oxidationsmittel pro Äquivalent der Verunreinigungen zu berechnen:
2 5 +
(Dinitrocresole)
35 CO2 + 27H2O + 1OHNO5 + 17Cl2 +
Gemäß dieser Gleichung entspricht das stöchiometrische Äquivalent
Natriumchlorat als Oxidationsmittel der folgenden Gleichung :
34- χ 106,5 = 3,66 g. NaClO5
5 χ 198 g. Dinitrocresole
409841/0640
-12- 24Ü4613
Die simulierte Säureprobe wird dann kontinuierlich in einen
Einliterkolben gepumpt, der mit einem Rührer und einem Seitenablauf
versehen ist, über den die behandelte Säure in ein Aufnahmegefäß überströmt. Mit Hilfe eines gekühlten Rohres, das
unterhalb der Oberfläche der Säure endet, wird die Natriumchloratlösung
kontinuierlich in den Kolben eingepumpt. Der Kolbeninhalt wird bei einer Temperatur von 165°C gehalten, einer
Temperatur, die geringfügig unterhalb des Siedepunkts einer 70#igen Schwefelsäure liegt. Die Zugabegeschwindigkeiten von
simulierter abgestreifter Säure und Natriumchloratlösung werden variiert und sind in der folgenden Tabelle IV angegeben. Die
Kontaktzeit ist als das Verhältnis von SäurefIießgeschwindigkeit
zu in dem Kolben vorhandenen Säurevolumen definiert. Die abströmende Säure wird auf Raumtemperatur abgekühlt und durch Bestimmen
des Gesamtkohlenstoffgehalts der Lösung hinsichtlich der gesamten organischen Verunreinigungen analysiert.
Kontinuierliche Zugabe von NaClO^
Ansatz Äquivalente Kontakt- Gesamtmenge an Nr. NaClO,, zeit, Stunden Verunreinigungen
(5 eewichts- in der verbrauchten
prozfSSge Schwefelsäure (D
Lösung) pro
Äquivalent
organischer Verunreinigung
Äquivalent
organischer Verunreinigung
0 0 97
1 1,5 1/2 27,8
2 1,5 1 20,8
3 1,0 1/2 27,8 4- 1,25 1/2 27,8
bezogen auf die Gesamtkohlenstoffmenge der Probe und die
Annahme, daß der prozentuale Kohlenstoffgehalt der Verunreinigungen
43,2 .Gewichtsprozent beträgt.
409841/0640
Aus der obigen Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist ersichtlich, daß der zu behandelnde Strom der verbrauchten Säure und das Oxidationsmittel während der angegebenen Zeitdauer
in innigem Kontakt stehen müssen, um die gewünschte Reduktion des Gehaltes der organischen Verunreinigungen zu
bewirken. Obwohl nur bestimmte Vorrichtungen zum Erreichen dieses Ziels beschrieben worden sind, können irgendwelche geeigneten
Rühr- oder Mischeinrichtungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
409841/0640
Claims (11)
- ~U~ 24Ü4613P a t e η t a n.s ρ r ü c h eVerfahren zur Reinigung eines Stromes verbrauchter Säure, die organische Verunreinigungen und mindestens 60 Gewichtsprozent Schwefelsäure enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man den Säurestrom mit Ozon, Wasserstoffperoxid, einem Chlorat, einem Peroxydisulfat oder einer Mischung dieser Produkte als Oxidationsmittel vermischt und , einen gereinigten Säurestrom.abzieht, der wesentlich weniger organische Verunreinigungen enthält als der verbrauchte Strom.
- 2. Verfahren gemäß Anspruch 1,dadurch gekenn— ze ichnet, daß man mindestens ein stöchiometrisches Äquivalent des Oxidationsmittels pro Äquivalent der organischen Verunreinigung während der Behandlung zu dem Strom der verbrauchten Säure zugibt.
- 3. Verfahren gemäß Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß man das Oxidationsmittel nach und nach während der Behandlung zu dem Strom der verbrauchten Säure zusetzt.
- 4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Strom verbrauchter Säure den Abstrom einer Fitrieranlage für aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet.
- 5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens ein stöchiometrisches Äquivalent des Oxidationsmittels pro Äquivalent der organischen Verunreinigungen nach und nach im Verlaufe von etwa einer Minute bis zu etwa 60 Minuten mit dem Strom der verbrauchten Säure in Berührung bringt.
- 6. Verfahren gemäß Anspruch 5,dadurch gekennze ichnet, daß der Strom der verbrauchten Säure409841/0640mindestens 50 ppm organische Verunreinigungen und der gereinigte Säurestrom weniger als 50 Gewichtsprozent dieser Verunreinigungsmenge enthalten.
- 7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die -verbrauchte Säure vor dem Inberührungbringen mit dem Oxidationsmittel einem Abstreifvorgang unterzogen wurde, um einen wesentlichen Teil der flüchtigen Materialien zu beseitigen.
- 8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrom der Behandlungsstufe einem AbstreifTorgang unterzogen wird, um die durch die Oxidation der organischen Verunreinigungen gebildeten flüchtigen Materialien zu entfernen, wonach man das Material in SOrm eines gereinigten Säurestroms gewinnt, der weniger als 50 Gewichtsprozent enthält.
- 9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Strom verbrauchter Säure die Sumpffraktion einer Denitriereinrichtung einer Mtrieranlage für Toluol verwendet, der mindestens 50 ppm organische Verunreinigungen und etwa 60 bis etwa 85 Gewichtsprozent Schwefelsäure enthält und diesen Strom während etwa einer Minute bis etwa 60 Minuten bei einer Temperatur im Bereich von etwa 1350O bis 23O0G mit etwa einem bis etwa fünf stöchiometrischen Äquivalenten des Oxidationsmittels pro Äquivalent der· organischen Verunreinigungen in Berührung bringt und einen gereinigten Säurestrom abzieht, der nichtdermehr als 50 Gewichtsprozent anfänglich vorhandenen organischen Verunreinigungen enthält.
- 10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Oxidationsmittel während der Behandlung nach und nach zu dem Strom der verbrauchten Säure zusetzt.409841/0640
- 11. Verfahren gemäß Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet, daß man den Strom der verbrauchten Säure vor dem kontinuierlich Inberührungbringen mit dem Oxidationsmittel kontinuierlich in der Denitriereinrichtung einem Abstreifvorgang unterzieht, um einen wesentlichen Teil der flüchtigen Verunreinigungen zu beseitigen und nach dem Behandeln mit dem Oxidationsmittel kontinuierlich einen gereinigten Säurestrom abzieht.409841 /U64U
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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