IT8367028A1 - Procedimento di trattamento delle acque residue contenenti amine aromatiche - Google Patents

Description

T E S T O

La presente invena ione riguarda un procedimento di distruzione del_ le amine aromatiche nelle acque residue .

Alcune produzioni comportano la sottoproduzione di acquo residue con tenenti quantit? non trascurabili di derivati aminati ohe devono obbligatoriamente , in ragione della loro tossicit?, esecro eliminati prima della reimmissione delle acque in natura .

Diversi procedimenti sono stati proposti j per esempio, l ' assorbimento su carbonio attivo su strato fisso o il passaggio su resine a scambio di ioni, ma tutti questi procedimenti, oltre a necessitare di rigenerazioni frequenti e costose, non sono sicuri, in particolare alla presenza di ammoniaca . ET stato anche proposto di bruciare i pr_o dotti organici contenuti nelle acque residue ma questo procedimento comporta una grande quantit? di energia, tanto pi? che non ? possibile alcuna concontrazione precedente .

Trattamenti chimici diveltai sono stati proposti, in particolare l' ossidazione con gli ipocloriti, l'acido di Caro, il biossido di clq ro, l' ozono ( vodi Chemical Abstracts Voi . 88, - 1978? r?f . 881 94349 n, ?* 94356) o 1? azione sul formolo in ambiente acido per formare delle diuree come nel brevetto giapponese KOKAI n? 74-51763? ma questi trajfc tementi non conducono che ad una distruzione parziale delle polluzioni e hanno inoltre come inconveniente la difficolt? di controllare l' ecces^ so dei reagenti usati . D'altra parte tutti questi procedimenti sono altamente oostosi *

E1 ugualmente possibile operare una estrazione linuido-liquido, 8? guita o no da una ozonizzazione, mediante un solvente non mescolabile con l?acqua (vodi Chemical Abstracts, voi. 88, p. 176701, R?f, 881 176703 n). Tuttavia la solubilit? del solvente nelle acque da trattare limita l'efficacia del trattamento.

Alcuni autori hanno proposto di effettuare un trattamento biologico di queste acque residue con miscele attivate, come nell'articolo citato nei Chemical Abstracts, voi.87, 1977> R?f. -57: 140661 n., ma questo procedimento non ? assolutamente valevole per le amine sostitu?, te e presenti in quantit? relativamente importanti, superiori a tenori dell'ordine di 20 mg/l.

E? inoltre noto, secondo il DE?B-1301279? un procedimento di purificazione delle acque residue contenenti amine alifatiene primarie che consiste ne11'aggiungere alle acque residue neutre o debolmente alcaline, a temperatura ambiente, una sostanza capace di generare acido nitroso in ambiente acido, per esempio un nitrito alcalino, e nell'aci d?ficare in seguito l?ambiente fino ad un pH compreso fra 2 e 6, preferibilmente vicino a 4?

L? richiedente ?xa ora messo a punto un procedimento che supera tali inconvenienti rispetto ai procedimenti anteriormente noti di distruzione delle amine aromatiche nelle acque residue. Questo procedimento permette di distruggere le amine primarie aromatiche, sostituite o non sostituite, presenti nelle acque residue, e questo fino a te nori che raggiungono 6 g/l trasformando queste ultimo in composti che g?, possono essere eliminati dall 1 ambiente di reazione ccn procedimenti classici come la decantazione, il filtraggio, la centrifugazione nel caso di solidi o con trattamenti specifici come l ?assorbimento su cajr bonio attivo, l ? estrazione liquido-liquido o un trattamento biologico nel caso di composti liquidi . Come esempi di amine primarie aromatiche distrutte dal procedimento secondo l? invenzione si possono citare , fra gli altri, l'anilina, le toluidine , le cloroaniline, la metatoluilene diam?na e il diaminodifenilmetanok

Questo procedimento consiste nel trattare, ad una temperatura compresa fra 40 e 90 ?C e preferibilmente non inferiore a 60?C, le acque residue contenenti amine primarie aromatiche con una, miscela acido solforico-acido nitrico o oon una soluzione di nitrito alcalino o di ammonio in ambiente acido, in modo tale che dopo la reazione si abbia, un pH inferiore a 3 e preferibilmente inferiore a 2.

Il tempo di reazione dev'essere superiore a 5 minuti od ? in gonorale vicino ad un' ora.

Il rapporto di massa degli acidi solforico e nitrico nella miscela acido solforico - acido nitrico usata pu? variare da 10/90 a 90/10 ? ed ? di preferenza uguale a 60/4O .

Se si utilizza il nitrito alcalino o il nitrito d'ammonio, questo nitrito deve essere in eccesso stechiometrico rispetto alle amine da trasformare . I nitriti di sodio e di potassio sono i nitriti alcalini preferiti . L?acido aggiunto deve essere in quantit? sufficien te a portare il pH ad un valore inferiore a 3. Era gli acidi, gli acidi minerali quali l1 acido cloridrico, solforico o nitrico sono utilizza? ti di preferenza allo scopo di evitare la polluzione siipplementare che si avrebbe con l'uso di acidi organici ,

I prodotti aminati vengono trasformati in composti idrossilati, clorati o idrocarbonati secondo la loro struttura di partenza, poi vengono eliminati con procedimenti classici.

Il trattamento pu? aver luogo in modo discontinuo o in modo continuo.

Gli esempi ohe seguono illustrano l' invenzione senza limitarla* ESEMPIO 1

A 250 mi di una soluzione acquosa contenente 49 g/l di acido soldorico e 35 g/l di acido nitrico, mantenuta a 60?C, vengono aggiunti 250 mi di una soluzione acquosa contenente 500 mg/l di anilina, portata anch' eosa a 60?G . La miscela viene agitata por 15 minuti, e la sua temperatura viene mantenuta a 6o?C . Al termine di questo periodo di tempo una prova mediante Riazo Red RC (Riazo 2, amino 4 cloranisolo ? Colour index n? 37120) , specifico delle nnine , si rivela negativa, e indioa l 'assenza di amina nella miscela. Il pii dell1 ambiente alla fine del trattamento ? inferiore a 3.

ESEMPIO 2

Si opera nello stesso modo dell'esempio 1 , ma utilizzando come acqua aminata una soluzione acquosa contenente 5>80 g/l di cloroaniline . Si formano dei cloro-fenoli che vengono messi in evidenza mediante analisi cromatografiche in fase gazosa . Il ?? dell'ambiente alla ~&f?s>

fine del trattamento ? inferiore a 3.

ESEMPIO 3

Si opera nello stosso modo dell'esempio 1, ma? le acque usate por pu rificare contengono 99 mg/l di toluidina e 182 mg/l di netatoluileno diamina cbe vengono trasformati in erosoli. Un dosaggio clorimetrico di questi indica ohe la totalit? delle amino ? stata trasformata. Il pH dell'ambiente alla fine del trattamento ? inferiore a 3? ESEMPIO 4

Si opera come nell'osempio 1 , ma con una soluzione acquosa di amina contenente 2 g/l di diaminodifenilmetano. Dopo reazione , un controllo con un composto diazoico del tipo Diazo RC permette di verificare l'as_ senza di am?na . Il pii dell'ambiente alla fine del trattamento ? inferiore a 3.

ESEMPIO ?

A 250 mi di una soluzione acquosa a 5, 80 g/l di ocloranilina, portata a 60?C, vengono aggiunti 125 mi di una soluzione 0, 1 U d? nitrito di sodio e 20 mi di acido cloridrico concentrato. Dopo un' ora di reazione a 60?G sotto agitazione, un contr ollo mediante cromatografia in fase gassosa mette in evidenza la formazione di clorofonolo e l'as_ senza di cloranilina . Il pii dell'ambiente alla fine della reazione ? inferiore a 3?

ESEMPIO 6

Le acque usate, indicate nell 'esempio 3, sono trattate in continuazio no con una soluzione acquosa di acido solforico e di acido nitrico e i due acidi sono nella proporzione di nassa di 6?/40. La temperatura del. l'ambiente ? di JO?C . Il tempo di soggiorno nel reattore ? di 45 minu ti . Il rapporto delle portate delle acqua usate e della soluzione acida ? tale che il pH dell'ambiente di reazione e inferiore a 2 ,

Una prova colorimetr?ca effettuata sull'effluente d? reazione mediante il Diazo Red RC si rivela negativa e indica l?assenza di amina in questo effluente ,

ESEMPIO 7

Si opera come nell'esempio 5? raa si aggiungono alla soluzione acquo sa aminata 200 mi di una soluzione 0, 1 U di nitrito di potassio e 5 mi di acido solforico concentrato, Uopo reazione un controllo mediante cromatografia in fase gassosa mette in evidenza la formazione di clorofenolo e l' assenza di cloroanilina . Il pH dell?ambiente alla fine della reazione ? inferiore a 3.

ESEMPIO 8

A 250 mi di una soluzione acquosa contenente 5CO mg/l di anilina vengono aggiunti 250 mi di una soluzione acquosa contenente 500 mg/l di nitrito di ammonio e 8 mi di acido nitrico concentrato, Uopo 30 minuti a 6??C, una prova mediante Diazo Red RC specifica delle amine si rivela negativa e indica l'assenza di anilina nella miscela . Il pH dell'ambiente alla fine della reazione ? inferiore a 3.

RIVENDICAZIONI

1. Procedimento di distruzione delle amine primarie aromatiche del_ le acque residue, caratterizzato dal fatto che si trattano, a una tompe ratuxa compresa fra 40?C e 90?C? por -una durata ouporioro ? 5 ninu? tif lo acque residuo contenenti dette amine con ima miscela di aoido solforico e di acido nitrico o con una miscela di una soluzione di un nitrito alcalino o di un nitrito di ammonio e di un acido, con un pH finale dell?ambiente di reazione inferiore a 3.

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, nel quale il rapporto di massa degli acidi solforico e nitrico nella miscela acido solforico - acido nitrico usata ? di 10/90 a 9?/??.

3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, nel quale il rapporto di massa degli acidi solforico e nitrico nella miscela acido solforjL co ? acido nitrioo \isata ? 60/4O.

4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, nel quale si usa un eccesso di nitrito alcalino o di nitrito di ammonio rispetto alle ami^ ne da trasformare e, come acido,un acido minerale scelto fra l?acido cloridrico, l?aoido solforico e l'acido nitrico.

5. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1a 4 nel quale la temperatura dell'ambiente di reazione ? almeno 60?C.

6? Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5 in cui la durata di reazione ? da 15 minuti a un?ora.

7* Procedimento secondo una delle rivendioazioni da 1 a 6 in cui si opera in discontinuit?.

8. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 in cui si opera in continuit?.

Torino, li 14 Gennaio 1983

Claims (1)

1. per la Societ? PCUK Produits Chirniques Ugine Kahlmann

   UFFICIO GAETANO CAHJCCIO

   ?o? ad? y*'