JP5175235B2 - Method and apparatus for producing dinitrotoluene - Google Patents
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Description
本発明は、ジニトロトルエンの製造方法および製造装置、詳しくは、トルエンを、硝酸および硫酸の混酸と反応させて、ジニトロトルエンを製造する方法、および、その方法に用いられる製造装置に関する。 The present invention relates to a production method and production apparatus for dinitrotoluene, and more particularly to a method for producing dinitrotoluene by reacting toluene with a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid, and a production apparatus used for the method.
ジニトロトルエンは、工業的には、硝酸および硫酸の混酸を用いて、トルエンを、モノニトロ化およびジニトロ化する2段階の反応により製造されており、第1段階においては、第2段階で排出される2次廃酸を、新たな硝酸とともに用いて、トルエンをモノニトロ化してモノニトロトルエンを生成させ、第2段階においては、第1段階で排出される1次廃酸を濃縮した濃縮液を、新たな硝酸とともに用いて、モノニトロトルエンをジニトロ化することにより、製造されている(例えば、特許文献1参照。)。 Dinitrotoluene is industrially produced by a two-stage reaction of mononitrating and dinitrating toluene using a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid. In the first stage, it is discharged in the second stage. The secondary waste acid is used together with fresh nitric acid to mononitrate toluene to produce mononitrotoluene. In the second stage, a concentrated solution obtained by concentrating the primary waste acid discharged in the first stage is added to a new solution. It is produced by dinitrating mononitrotoluene with nitric acid (for example, see Patent Document 1).
しかるに、上記した製造方法では、第2段階で排出される2次廃酸を、粗製のジニトロトルエンと分離して、第1段階におけるトルエンのモノニトロ化に、そのまま使用している。そのため、第1段階に用いられる2次廃酸に含まれる水が、第1段階において供給される新たな硝酸を希釈することになり、第2段階で排出される2次廃酸の第1段階への環流が繰り返されるに従って、硝酸濃度が薄くなり、第1段階でのトルエンのモノニトロ化によるモノニトロトルエンの反応収率が低下する。 However, in the production method described above, the secondary waste acid discharged in the second stage is separated from the crude dinitrotoluene and used as it is for mononitration of toluene in the first stage. Therefore, the water contained in the secondary waste acid used in the first stage dilutes the new nitric acid supplied in the first stage, and the first stage of the secondary waste acid discharged in the second stage. As the reflux to is repeated, the nitric acid concentration decreases and the reaction yield of mononitrotoluene due to the mononitration of toluene in the first stage decreases.
一方、第2段階で排出される2次廃酸を、一部だけ、第1段階に環流すれば、そのような第1段階でのモノニトロトルエンの反応収率の低下を防止することができる。しかし、そのような場合には、第2段階で排出される2次廃酸の再使用率が低下する。
このように、第2段階で排出される2次廃酸を、第1段階に環流して再使用すると、第1段階でのモノニトロトルエンの反応収率の低下や、第2段階で排出される2次廃酸の再使用率の低下を招くという不具合がある。
On the other hand, if only a part of the secondary waste acid discharged in the second stage is circulated to the first stage, such a decrease in the reaction yield of mononitrotoluene in the first stage can be prevented. However, in such a case, the reuse rate of the secondary waste acid discharged in the second stage is lowered.
As described above, when the secondary waste acid discharged in the second stage is recycled to the first stage and reused, the reaction yield of mononitrotoluene in the first stage is lowered or discharged in the second stage. There is a problem that the reuse rate of the secondary waste acid is reduced.
本発明の目的は、2次廃酸を効率的に再使用して、効率的にジニトロトルエンを製造するための、ジニトロトルエンの製造方法、および、その方法に用いられる製造装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a production method of dinitrotoluene and a production apparatus used in the method for efficiently producing dinitrotoluene by efficiently reusing secondary waste acid. is there.
上記目的を達成するため、本発明のジニトロトルエンの製造方法は、トルエンを、硝酸および硫酸の混酸と反応させてモノニトロトルエンを製造する第1工程、前記第1工程において得られたモノニトロトルエンを、硝酸および硫酸の混酸と反応させてジニトロトルエンを製造する第2工程、前記第2工程から排出された2次廃酸にモノニトロトルエンを混合する第1混合工程、前記第1混合工程において得られ、2次廃酸にモノニトロトルエンが混合された第1混合液から3次廃酸を分離する分離工程、前記分離工程において分離された3次廃酸を濃縮する濃縮工程、および、前記濃縮工程において得られた濃縮液を、前記第2工程に環流する第1環流工程を備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the method for producing dinitrotoluene of the present invention comprises a first step of producing mononitrotoluene by reacting toluene with a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid, and mononitrotoluene obtained in the first step, Obtained in the second step of producing dinitrotoluene by reacting with a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid, the first mixing step of mixing mononitrotoluene with the secondary waste acid discharged from the second step, and the first mixing step. Separation process for separating the tertiary waste acid from the first mixed liquid in which mononitrotoluene is mixed with the secondary waste acid, the concentration process for concentrating the tertiary waste acid separated in the separation process, and the concentration process. It is characterized by comprising a first recirculation step for recirculating the concentrated solution to the second step.
この方法では、第2工程から排出された2次廃酸を濃縮して、第2工程に環流するので、2次廃酸を効率的に再使用することができ、2次廃酸の再使用率の格段の向上を図ることができる。
また、この方法では、第2工程から排出された2次廃酸にモノニトロトルエンを混合するので、混合されたモノニトロトルエンと2次廃酸との反応により、2次廃酸中の硝酸を低減させることができる。そのため、2次廃酸中の硫酸濃度を高めることができる。また、モノニトロトルエンは、ジニトロトルエンとの相溶性が良好であり、次の分離工程において、第1混合液から3次廃酸を効率よく分離することができる。
In this method, since the secondary waste acid discharged from the second step is concentrated and circulated to the second step, the secondary waste acid can be efficiently reused, and the secondary waste acid can be reused. The rate can be significantly improved.
Moreover, in this method, since mononitrotoluene is mixed with the secondary waste acid discharged | emitted from the 2nd process, nitric acid in secondary waste acid is reduced by reaction with the mixed mononitrotoluene and secondary waste acid. be able to. Therefore, the sulfuric acid concentration in the secondary waste acid can be increased. In addition, mononitrotoluene has good compatibility with dinitrotoluene, and tertiary waste acid can be efficiently separated from the first mixed solution in the next separation step.
さらに、3次廃酸は、第1混合液からの分離後に濃縮されるので、第1混合液の濃縮に起因する結晶化を防止することができ、3次廃酸を最適濃度まで濃縮することができる。
また、本発明のジニトロトルエンの製造方法では、前記第2工程から排出された2次廃酸に混合するモノニトロトルエンが、前記第1工程において得られたモノニトロトルエンであることが好適である。
Furthermore, since the tertiary waste acid is concentrated after separation from the first mixed liquid, crystallization due to the concentration of the first mixed liquid can be prevented, and the tertiary waste acid is concentrated to the optimum concentration. Can do.
Moreover, in the manufacturing method of the dinitrotoluene of this invention, it is suitable that the mononitrotoluene mixed with the secondary waste acid discharged | emitted from the said 2nd process is the mononitrotoluene obtained in the said 1st process.
この方法では、第2工程から排出された2次廃酸に、第1工程において得られたモノニトロトルエンが混合されるので、製造効率の向上を図ることができる。
また、本発明のジニトロトルエンの製造方法では、前記分離工程において、3次廃酸が分離された分離液を、前記第2工程に環流する第2環流工程を備えることが好適である。
この方法では、分離液を廃棄することなく、第2工程に環流するので、モノニトロトルエンを効率的に使用することができる。
In this method, since the mononitrotoluene obtained in the first step is mixed with the secondary waste acid discharged from the second step, the production efficiency can be improved.
Moreover, in the manufacturing method of the dinitrotoluene of this invention, it is suitable to provide the 2nd recirculation | circulation process which recirculate | circulates the separation liquid from which the tertiary waste acid was isolate | separated to the said 2nd process in the said separation process.
In this method, since the separated liquid is circulated to the second step without discarding, mononitrotoluene can be used efficiently.
また、本発明のジニトロトルエンの製造方法では、前記第2工程から排出された2次廃酸を、前記第1混合工程においてモノニトロトルエンを混合する以前に、前記第1工程に一部環流する第3環流工程を備えることが好適である。
この方法では、第2工程から排出され、モノニトロトルエンを混合する以前の2次廃酸を、第1工程に一部環流するので、第1工程での硫酸および硝酸の濃度を、一部環流された2次廃酸によって最適濃度に調整することができる。また、これによって、濃縮工程において濃縮すべき2次廃酸の分量も調整することができ、効率的な濃縮を達成することができる。
Further, in the method for producing dinitrotoluene of the present invention, the secondary waste acid discharged from the second step is partially refluxed to the first step before the mononitrotoluene is mixed in the first mixing step. It is preferable to provide a three-circulation process.
In this method, since the secondary waste acid discharged from the second step and mixed with mononitrotoluene is partially circulated to the first step, the concentrations of sulfuric acid and nitric acid in the first step are partially circulated. Further, it can be adjusted to an optimum concentration by secondary waste acid. Moreover, this can also adjust the quantity of the secondary waste acid which should be concentrated in a concentration process, and can achieve efficient concentration.
また、本発明のジニトロトルエンの製造方法では、前記濃縮工程において、硫酸濃度が80重量%以上となるように、3次廃酸を濃縮することが好適である。
この方法では、濃縮液の硫酸濃度が80重量%以上となるため、第2工程において、ジニトロトルエンの収率の向上を図ることができる。
また、本発明のジニトロトルエンの製造方法では、前記第1混合工程が、チューブと前記チューブに接続されるラインミキサとを備える管型反応器中で実施され、前記ラインミキサにおける流速が20cm/s以上であって、前記管型反応器における滞留時間が60秒以上であることが好適である。
In the method for producing dinitrotoluene of the present invention, it is preferable to concentrate the tertiary waste acid so that the sulfuric acid concentration becomes 80% by weight or more in the concentration step.
In this method, since the concentration of sulfuric acid in the concentrated solution is 80% by weight or more, the yield of dinitrotoluene can be improved in the second step.
In the method for producing dinitrotoluene of the present invention, the first mixing step is performed in a tubular reactor including a tube and a line mixer connected to the tube, and the flow rate in the line mixer is 20 cm / s. The residence time in the tubular reactor is preferably 60 seconds or longer.
この方法では、第1混合工程を、管型反応器中で実施して、ラインミキサにおける流速を20cm/s以上、滞留時間を60秒以上に設定するので、混合したモノニトロトルエンと、2次廃酸中の硝酸とを効率よく反応させることができる。また、ラインミキサにおける流速を上記の範囲に設定することにより、反応に必要とされる滞留時間を低減することができる。 In this method, the first mixing step is carried out in a tubular reactor, and the flow rate in the line mixer is set to 20 cm / s or more and the residence time is set to 60 seconds or more. The nitric acid in the acid can be reacted efficiently. Moreover, the residence time required for reaction can be reduced by setting the flow rate in a line mixer to said range.
また、本発明のジニトロトルエンの製造方法では、前記第1工程で排出された1次廃酸を、前記分離工程で分離され、前記濃縮工程で濃縮される以前の3次廃酸に一部混合する第2混合工程を備えることが好適である。
この方法では、第1工程で排出された1次廃酸をそのまま廃棄することなく、有効に再使用することができる。また、得られた廃硫酸を、分離工程で分離された3次廃酸に一部混合するので、再使用する廃硫酸の再使用量を調整することができる。また、その後に濃縮して第2工程に環流して再使用する濃縮液中の硫酸と硝酸との混合比を、最適値に調整することができる。さらには、第2工程で添加する新たな混酸の添加量を低減することができる。
In the method for producing dinitrotoluene of the present invention, the primary waste acid discharged in the first step is partly mixed with the tertiary waste acid before being separated in the separation step and concentrated in the concentration step. It is preferable to provide a second mixing step.
In this method, the primary waste acid discharged in the first step can be effectively reused without being discarded as it is. Moreover, since the obtained waste sulfuric acid is partly mixed with the tertiary waste acid separated in the separation step, the reuse amount of the waste sulfuric acid to be reused can be adjusted. Further, the mixing ratio of sulfuric acid and nitric acid in the concentrated liquid that is subsequently concentrated and then refluxed and reused can be adjusted to an optimum value. Furthermore, the amount of new mixed acid added in the second step can be reduced.
また、本発明のジニトロトルエンの製造方法では、1次廃酸を脱硝酸処理することにより得られる廃硫酸を、前記分離工程で分離され、前記濃縮工程で濃縮される以前の3次廃酸に一部混合することが好適である。
この方法では、1次廃酸を脱硝酸処理することにより、濃縮工程での廃硝酸ガスの処理の負荷を低減することができる。
Further, in the method for producing dinitrotoluene of the present invention, the waste sulfuric acid obtained by denitrating the primary waste acid is separated into the tertiary waste acid before being separated in the separation step and concentrated in the concentration step. It is preferable to partially mix.
In this method, by denitrating the primary waste acid, the load of waste nitric acid treatment in the concentration step can be reduced.
本発明のジニトロトルエンの製造装置は、トルエンを、硝酸および硫酸の混酸と反応させてモノニトロトルエンを製造するための第1反応槽、前記第1反応槽において得られたモノニトロトルエンを、硝酸および硫酸の混酸と反応させてジニトロトルエンを製造するための第2反応槽、前記第2反応槽から排出された2次廃酸にモノニトロトルエンを混合するための第1混合手段、前記第1混合手段において得られ、2次廃酸にモノニトロトルエンが混合された第1混合液から3次廃酸を分離するための分離手段、前記分離手段において分離された3次廃酸を濃縮するための濃縮手段、および、前記濃縮手段において得られた濃縮液を、前記第2反応槽に環流するための第1環流手段を備えることを特徴としている。 The apparatus for producing dinitrotoluene according to the present invention includes a first reaction tank for producing mononitrotoluene by reacting toluene with a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid, and mononitrotoluene obtained in the first reaction tank, A second reaction tank for producing dinitrotoluene by reacting with the mixed acid, a first mixing means for mixing mononitrotoluene with the secondary waste acid discharged from the second reaction tank, and the first mixing means Separation means for separating the tertiary waste acid from the first mixed liquid obtained by mixing mononitrotoluene with the secondary waste acid, a concentration means for concentrating the tertiary waste acid separated in the separation means, And the 1st recirculation means for recirculating the concentrate obtained in the said concentration means to the said 2nd reaction tank is characterized by the above-mentioned.
この装置では、第2反応槽から排出された2次廃酸を、濃縮手段により濃縮して、第1環流手段により第2反応槽に環流するので、2次廃酸を効率的に再使用することができ、2次廃酸の再使用率の格段の向上を図ることができる。
また、この装置では、第2反応槽から排出された2次廃酸に、第1混合手段によってモノニトロトルエンを混合するので、混合されたモノニトロトルエンと2次廃酸との反応により、2次廃酸中の硝酸を低減させることができる。そのため、2次廃酸中の硫酸濃度を高めることができる。また、モノニトロトルエンは、ジニトロトルエンとの相溶性が良好であり、分離手段によって、第1混合液から3次廃酸を効率よく分離することができる。
In this apparatus, the secondary waste acid discharged from the second reaction tank is concentrated by the concentration means and circulated to the second reaction tank by the first reflux means, so that the secondary waste acid is efficiently reused. It is possible to remarkably improve the reuse rate of the secondary waste acid.
Moreover, in this apparatus, since mononitrotoluene is mixed with the secondary waste acid discharged | emitted from the 2nd reaction tank by the 1st mixing means, secondary waste is produced | generated by reaction with the mixed mononitrotoluene and secondary waste acid. Nitric acid in the acid can be reduced. Therefore, the sulfuric acid concentration in the secondary waste acid can be increased. In addition, mononitrotoluene has good compatibility with dinitrotoluene, and the tertiary waste acid can be efficiently separated from the first mixed solution by the separation means.
さらに、3次廃酸は、分離手段によって第1混合液からの分離後に、濃縮手段によって濃縮されるので、第1混合液の濃縮に起因する装置内でのジニトロトルエンの結晶化を防止することができ、3次廃酸を最適濃度まで安定して濃縮することができる。
また、本発明のジニトロトルエンの製造装置では、前記第1混合手段は、前記第1反応槽において得られたモノニトロトルエンを混合することが好適である。
Further, since the tertiary waste acid is concentrated by the concentrating means after being separated from the first mixed solution by the separating means, crystallization of dinitrotoluene in the apparatus due to the concentration of the first mixed liquid is prevented. The tertiary waste acid can be stably concentrated to the optimum concentration.
In the dinitrotoluene production apparatus of the present invention, it is preferable that the first mixing unit mixes the mononitrotoluene obtained in the first reaction tank.
この装置では、第1混合手段によって、第2反応槽から排出された2次廃酸に、第1反応槽において得られたモノニトロトルエンが混合されるので、製造効率の向上を図ることができる。
また、本発明のジニトロトルエンの製造装置では、前記分離手段において、3次廃酸が分離された分離液を、前記第2反応槽に環流する第2環流手段を備えることが好適である。
In this apparatus, since the mononitrotoluene obtained in the first reaction tank is mixed with the secondary waste acid discharged from the second reaction tank by the first mixing means, the production efficiency can be improved.
In the apparatus for producing dinitrotoluene of the present invention, it is preferable that the separation means further comprises a second reflux means for circulating the separated liquid from which the tertiary waste acid has been separated into the second reaction tank.
この装置では、分離液を廃棄することなく、第2環流手段によって第2反応槽に環流するので、モノニトロトルエンを効率的に使用することができる。
また、本発明のジニトロトルエンの製造装置では、前記第2反応槽から排出された2次廃酸を、前記第1混合手段によってモノニトロトルエンを混合する以前に、前記第1反応槽に一部環流するための第3環流手段を備えることが好適である。
In this apparatus, since the separated liquid is circulated to the second reaction tank by the second circulator without discarding the separated liquid, mononitrotoluene can be used efficiently.
In the dinitrotoluene production apparatus of the present invention, the secondary waste acid discharged from the second reaction tank is partially recirculated to the first reaction tank before the mononitrotoluene is mixed by the first mixing means. It is preferable to provide a third reflux means for the purpose.
この装置では、第2反応槽から排出され、第1混合手段によってモノニトロトルエンを混合する以前の2次廃酸を、第3環流手段によって、第1反応槽に一部環流するので、第1反応槽での硫酸および硝酸の濃度を、一部環流された2次廃酸によって最適濃度に調整することができる。また、これによって、濃縮手段において濃縮すべき2次廃酸の分量も調整することができ、効率的な濃縮を達成することができる。 In this apparatus, the secondary waste acid that has been discharged from the second reaction tank and has not been mixed with mononitrotoluene by the first mixing means is partially circulated to the first reaction tank by the third refluxing means. The concentration of sulfuric acid and nitric acid in the tank can be adjusted to the optimum concentration by the secondary waste acid partially refluxed. This also allows the amount of secondary waste acid to be concentrated in the concentration means to be adjusted, and efficient concentration can be achieved.
また、本発明のジニトロトルエンの製造装置では、前記第1反応槽から排出された1次廃酸を脱硝酸処理するための脱硝酸処理手段と、前記脱硝酸処理手段において得られた廃硫酸を、前記分離手段で分離され、前記濃縮手段で濃縮される以前の3次廃酸に一部混合するための第2混合手段とを備えることが好適である。
この装置では、第1反応槽で排出された1次廃酸をそのまま廃棄することなく、有効に再使用することができる。また、1次廃酸を脱硝酸処理することにより得られた廃硫酸を、分離手段で分離された3次廃酸に一部混合するので、再使用する廃硫酸の再使用量を調整することができる。また、その後に濃縮して第2反応槽に環流して再使用する濃縮液中の硫酸と硝酸との混合比を、最適値に調整することができる。さらには、第2反応槽で添加する新たな混酸の添加量を低減することができる。
In the dinitrotoluene production apparatus of the present invention, the denitration means for denitrating the primary waste acid discharged from the first reaction tank, and the waste sulfuric acid obtained in the denitration means are used. And a second mixing means for partially mixing the tertiary waste acid before being separated by the separating means and concentrated by the concentrating means.
In this apparatus, the primary waste acid discharged | emitted by the 1st reaction tank can be reused effectively, without discarding as it is. Also, the waste sulfuric acid obtained by denitrating the primary waste acid is partially mixed with the tertiary waste acid separated by the separation means, so the amount of reused waste sulfuric acid can be adjusted. Can do. In addition, the mixing ratio of sulfuric acid and nitric acid in the concentrated liquid that is concentrated and then recirculated to the second reaction tank and reused can be adjusted to an optimum value. Furthermore, the amount of new mixed acid added in the second reaction tank can be reduced.
本発明のジニトロトルエンの製造方法および製造装置によれば、2次廃酸を効率的に再使用して、効率的にジニトロトルエンを製造することができる。 According to the production method and production apparatus of dinitrotoluene of the present invention, dinitrotoluene can be produced efficiently by efficiently reusing the secondary waste acid.
図1は、本発明のジニトロトルエン製造装置の一実施形態を示す概略構成図である。なお、以下の説明において、「上流側」および「下流側」は、各装置における液の流れ方向を基準としている。
図1において、このジニトロトルエン製造装置1は、モノニトロ化反応部2と、ジニトロ化反応部3と、廃酸処理部4とを備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a dinitrotoluene production apparatus of the present invention. In the following description, “upstream side” and “downstream side” are based on the liquid flow direction in each apparatus.
In FIG. 1, the
モノニトロ化反応部2は、第1反応槽5と、第1分離器6とを備えている。
第1反応槽5は、トルエンを、硝酸および硫酸の混酸(以下、混酸と省略する。)と反応させるための反応槽であれば、特に制限されないが、例えば、攪拌翼が装備された反応器などが用いられる。また、第1反応槽5は、連続式反応器、回分式反応器のいずれでもよいが、好ましくは、連続式反応器が用いられ、より好ましくは、多段連続式反応器が用いられる。
The mononitration reaction unit 2 includes a first reaction tank 5 and a first separator 6.
The first reaction tank 5 is not particularly limited as long as it is a reaction tank for reacting toluene with a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid (hereinafter abbreviated as mixed acid). For example, a reactor equipped with a stirring blade is used. Etc. are used. The first reaction tank 5 may be either a continuous reactor or a batch reactor, but preferably a continuous reactor is used, more preferably a multistage continuous reactor.
この第1反応槽5には、ジニトロトルエンの出発原料であるトルエンを供給するトルエン供給管7と、混酸を供給する混酸供給管8とがそれぞれ接続されている。
トルエン供給管7から供給するトルエンは、ジニトロトルエンの製造に用いられるトルエンであれば、特に制限されず、工業製品として入手可能なトルエンが用いられる。また、トルエン供給管7から、トルエンは、例えば、供給量1000〜10000kg/hで第1反応槽5に供給される。
A toluene supply pipe 7 for supplying toluene, which is a starting material of dinitrotoluene, and a mixed acid supply pipe 8 for supplying mixed acid are connected to the first reaction tank 5.
The toluene supplied from the toluene supply pipe 7 is not particularly limited as long as it is toluene used for the production of dinitrotoluene, and toluene available as an industrial product is used. Moreover, toluene is supplied to the 1st reaction tank 5 with the supply amount of 1000-10000 kg / h from the toluene supply pipe | tube 7, for example.
また、混酸供給管8から供給する混酸は、ジニトロトルエンの製造に用いられる混酸であれば、特に制限されず、硝酸、硫酸および水を含有し、例えば、硝酸が、50〜95重量%、硫酸が5〜50重量%の割合で含まれている。また、混酸供給管8から、混酸は、例えば、供給量1000〜10000kg/hで第1反応槽5に供給される。
第1反応槽5では、例えば、反応温度30〜90℃で、トルエンを混酸とモノニトロ化反応させる(第1工程)。このトルエンのモノニトロ化反応では、有機相成分としてモノニトロトルエンを生成し、水相成分として1次廃酸を生成する。なお、第1反応槽5には、後述する第3環流ライン16から2次廃酸が環流されることから、詳しくは、有機相成分は、例えば、モノニトロトルエンとジニトロトルエンとを含有し、例えば、モノニトロトルエンが60〜95重量%、ジニトロトルエンが、例えば、5〜40重量%の割合で含まれている。
Further, the mixed acid supplied from the mixed acid supply pipe 8 is not particularly limited as long as it is a mixed acid used in the production of dinitrotoluene, and contains nitric acid, sulfuric acid and water. For example, nitric acid is 50 to 95% by weight, sulfuric acid Is contained in a proportion of 5 to 50% by weight. Further, the mixed acid is supplied from the mixed acid supply pipe 8 to the first reaction tank 5 at a supply rate of 1000 to 10,000 kg / h, for example.
In the first reaction tank 5, for example, toluene is mononitrated with a mixed acid at a reaction temperature of 30 to 90 ° C. (first step). In this mononitration reaction of toluene, mononitrotoluene is produced as an organic phase component, and primary waste acid is produced as an aqueous phase component. In addition, since the secondary waste acid is circulated to the first reaction tank 5 from a
1次廃酸は、硝酸、硫酸および水と、トルエン、モノニトロトルエンおよびジニトロトルエンとを含有し、例えば、硝酸が0.1〜2重量%、硫酸が60〜75重量%、トルエンが1重量%以下、モノニトロトルエンが3重量%以下、ジニトロトルエンが3重量%以下の割合で含まれている。
また、第1反応槽5には、配管30を介して、第1分離器6が接続されている。
The primary waste acid contains nitric acid, sulfuric acid and water, and toluene, mononitrotoluene and dinitrotoluene. For example, nitric acid is 0.1 to 2% by weight, sulfuric acid is 60 to 75% by weight, and toluene is 1% by weight. Hereinafter, mononitrotoluene is contained at a ratio of 3% by weight or less and dinitrotoluene is contained at a ratio of 3% by weight or less.
The first separator 6 is connected to the first reaction tank 5 through a
第1分離器6は、第1工程において得られたモノニトロトルエンと1次廃酸とを分離するための分離器であれば、特に制限されないが、例えば、非動力式抽出装置、撹拌式抽出装置、脈動式・振動式抽出装置、遠心式抽出装置などの抽出装置などが用いられる。
そして、第1分離器6に、配管30を介して、第1反応槽5から反応液が供給されると、この第1分離器6において、第1工程において得られたモノニトロトルエンと1次廃酸とが分離される。
Although the 1st separator 6 will not be restrict | limited especially if it is a separator for isolate | separating the mononitrotoluene and primary waste acid which were obtained in the 1st process, For example, a non-powered type extraction apparatus, a stirring type extraction apparatus An extraction device such as a pulsation / vibration extraction device or a centrifugal extraction device is used.
Then, when the reaction liquid is supplied from the first reaction tank 5 to the first separator 6 via the
また、第1分離器6には、モノニトロトルエン供給管9の上流側端部および1次廃酸排出管10の上流側端部がそれぞれ接続されている。
ジニトロ化反応部3は、第2反応槽11と、第2分離器12とを備えている。
第2反応槽11は、モノニトロトルエンを、混酸と反応させるための反応槽であれば、特に制限されないが、例えば、攪拌翼が装備された反応器などが用いられる。また、第2反応槽11は、連続式反応器、回分式反応器のいずれでもよいが、好ましくは、連続式反応器が用いられ、より好ましくは、多段連続式反応器が用いられる。
The first separator 6 is connected to the upstream end of the mononitrotoluene supply pipe 9 and the upstream end of the primary waste
The dinitration reaction unit 3 includes a second reaction tank 11 and a
The second reaction tank 11 is not particularly limited as long as it is a reaction tank for reacting mononitrotoluene with a mixed acid. For example, a reactor equipped with a stirring blade is used. The second reaction tank 11 may be either a continuous reactor or a batch reactor, but preferably a continuous reactor is used, more preferably a multistage continuous reactor.
この第2反応槽11には、モノニトロトルエン供給管9の下流側端部と、混酸を供給する混酸供給管13とがそれぞれ接続されている。
第1工程において得られたモノニトロトルエンは、モノニトロトルエン供給管9を介して、第2反応槽11に供給される。また、モノニトロトルエンは、例えば、供給量1500〜15000kg/hで供給される。
The second reaction tank 11 is connected to the downstream end of the mononitrotoluene supply pipe 9 and a mixed
Mononitrotoluene obtained in the first step is supplied to the second reaction tank 11 through the mononitrotoluene supply pipe 9. Mononitrotoluene is supplied at a supply amount of 1500 to 15000 kg / h, for example.
また、混酸供給管13から供給する混酸は、硝酸、硫酸および水を含有し、例えば、硝酸が、50〜95重量%、硫酸が5〜50重量%の割合で含まれている。また、混酸供給管13から、混酸は、例えば、供給量1000〜10000kg/hで第2反応槽11に供給される。
第2反応槽11では、例えば、反応温度40〜90℃で、モノニトロトルエンを混酸とジニトロ化反応させる(第2工程)。このモノニトロトルエンのジニトロ化反応では、有機相成分としてジニトロトルエンを生成し、水相成分として2次廃酸を生成する。
The mixed acid supplied from the mixed
In the second reaction tank 11, for example, mononitrotoluene is reacted with a mixed acid and dinitrated at a reaction temperature of 40 to 90 ° C. (second step). In the dinitration reaction of mononitrotoluene, dinitrotoluene is produced as an organic phase component, and secondary waste acid is produced as an aqueous phase component.
2次廃酸は、硝酸、硫酸および水と、トルエン、モノニトロトルエンおよびジニトロトルエンとを含有し、例えば、硝酸が、0.5〜5重量%、硫酸が65〜80重量%、トルエンが0.5重量%以下、モノニトロトルエンが0.5重量%以下、ジニトロトルエンが0.5〜5重量%の割合で含まれている。
また、第2反応槽11には、配管30を介して、第2分離器12が接続されている。
The secondary waste acid contains nitric acid, sulfuric acid and water, and toluene, mononitrotoluene and dinitrotoluene. For example, nitric acid is 0.5 to 5% by weight, sulfuric acid is 65 to 80% by weight, and toluene is 0.00. 5 wt% or less, mononitrotoluene 0.5 wt% or less, and dinitrotoluene 0.5 to 5 wt%.
A
第2分離器12は、第2工程において得られたジニトロトルエンと2次廃酸とを分離するための分離器であれば、特に制限されないが、例えば、非動力式抽出装置、撹拌式抽出装置、脈動式・振動式抽出装置、遠心式抽出装置などの抽出装置などが用いられる。
そして、第2分離器12に、配管30を介して、第2反応槽11から反応液が供給されると、この第2分離器12において、第2工程において得られたジニトロトルエンと2次廃酸とが分離される。
The
Then, when the reaction liquid is supplied from the second reaction tank 11 to the
また、第2分離器12には、ジニトロトルエン排出管14の上流側端部および2次廃酸排出管15の上流側端部がそれぞれ接続されている。
分離されたジニトロトルエンは、ジニトロトルエン排出管14から取り出され、ポリウレタンの原料であるトリレンジイソシアネートを製造するための原料として用いられる。
廃酸処理部4は、第1混合手段としてのミキサ17と、分離手段としての第3分離器18と、脱硝酸処理手段としての脱硝酸処理槽19と、第2混合手段としての第2中継槽20と、濃縮手段としての濃縮器21とを備えている。
Further, the upstream end of the
The separated dinitrotoluene is taken out from the
The waste acid treatment unit 4 includes a
ミキサ17は、第2工程から排出された2次廃酸にモノニトロトルエンを混合するためのミキサであれば、特に制限されないが、例えば、管型反応器、撹拌槽などが用いられる。また、ミキサ17としては、連続式、回分式のいずれでもよいが、好ましくは、連続式である。ミキサ17として、好ましくは、連続式である管型反応器が用いられる。
管型反応器は、例えば、チューブ(フレキシブルチューブ)41と、チューブ41に接続される複数のラインミキサ(スタティックミキサ)42とを備えている。ラインミキサ42は、液の流れ方向において、チューブ41間に間隔を隔てて配置されている。
The
The tubular reactor includes, for example, a tube (flexible tube) 41 and a plurality of line mixers (static mixers) 42 connected to the
液の流れ方向における各ラインミキサ42間の間隔は、管型反応器を流れる液が、例えば、150秒以下毎にラインミキサ42にて攪拌されるように、設定される。
ミキサ17として管型反応器を用いることにより、2次廃酸中の硝酸とモノニトロトルエンとを効率よく反応させることができる。
このミキサ17には、2次廃酸排出管15の下流側端部が接続されている。
The interval between the
By using a tubular reactor as the
The
また、2次廃酸排出管15の途中には、第3環流手段としての第3環流ライン16の上流側端部が接続されている。この第3環流ライン16の下流側端部は、第1反応槽5に接続されている。これによって、第2分離器12から排出された2次廃酸は、その一部が、第3環流ライン16を介して第1反応槽5に環流される(第3環流工程)。
第3環流ライン16を介して第1反応槽5に環流される2次廃酸は、例えば、環流量1000〜15000kg/hで環流される。
Further, an upstream end portion of a
The secondary waste acid recirculated to the first reaction tank 5 via the
また、第3環流ライン16を介して第1反応槽5に環流される2次廃酸は、環流比(第3環流ライン16を介して第1反応槽5に環流される2次廃酸の環流量/混酸供給管8から供給される混酸の供給量)が、例えば、1/1〜5/1で環流される。
また、2次廃酸排出管15の途中には、第3環流ライン16の接続位置の下流側において、モノニトロトルエン供給管9から分岐したモノニトロトルエン分岐供給管26の下流側端部が接続されている。これによって、ミキサ17には、第2分離器12から排出された2次廃酸とともに、第1分離器6から排出されたモノニトロトルエンが合流して、供給される。
Further, the secondary waste acid recirculated to the first reaction tank 5 through the
In the middle of the secondary waste
2次廃酸は、2次廃酸排出管15を介して、ミキサ17に、例えば、供給量1000〜20000kg/hで供給される。
モノニトロトルエンは、モノニトロトルエン分岐供給管26から2次廃酸排出管15を介して、ミキサ17に、例えば、2次廃酸中の硝酸に対して、2〜30倍モル、好ましくは、3〜20倍モルの割合で供給される。
The secondary waste acid is supplied to the
Mononitrotoluene is fed from the mononitrotoluene
ミキサ17では、例えば、管型反応器を用いる場合には、ラインミキサ42における流速が20cm/s以上、好ましくは、25cm/s以上、管型反応器における滞留時間が、例えば、60秒以上、好ましくは、好ましくは、100〜1500秒、さらに好ましくは、100〜1000秒、とりわけ好ましくは、150〜600秒で、2次廃酸とモノニトロトルエンとが混合され、2次廃酸中の硝酸とモノニトロトルエンとを反応させる(第1混合工程)。これによって、2次廃酸にモノニトロトルエンが混合された第1混合液が得られる。また、これによって、2次廃酸中の硝酸とモノニトロトルエンとを効率よく反応させることができる。また、ラインミキサ42における流速を20cm/s以上に設定することにより、反応に必要とされる滞留時間を低減することができる。
In the
また、ミキサ17には、配管30を介して、分離手段としての第3分離器18が接続されている。
第3分離器18は、ミキサ17において得られた第1混合液を、4次廃酸と分離液とに分離するための分離器であれば、特に制限されないが、例えば、非動力式抽出装置、撹拌式抽出装置、脈動式・振動式抽出装置、遠心式抽出装置などの抽出装置などが用いられる。
The
The
そして、第3分離器18に、配管30を介して、ミキサ17から第1混合液が供給されると、第1混合液が、4次廃酸と分離液とに分離される(分離工程)。
4次廃酸(第1混合液から分離される3次廃酸)は、例えば、硝酸、硫酸および水と、トルエン、モノニトロトルエンおよびジニトロトルエンとを含有し、例えば、硝酸が、0.2重量%以下、硫酸が65〜80重量%、トルエンが0.2重量%以下、モノニトロトルエンが0.2〜3重量%、ジニトロトルエンが0.1〜2重量%の割合で含まれている。
Then, when the first mixed solution is supplied from the
The quaternary waste acid (tertiary waste acid separated from the first mixed solution) contains, for example, nitric acid, sulfuric acid and water, and toluene, mononitrotoluene and dinitrotoluene. % Or less, sulfuric acid 65 to 80% by weight, toluene 0.2% or less, mononitrotoluene 0.2 to 3% by weight, dinitrotoluene 0.1 to 2% by weight.
分離液は、例えば、モノニトロトルエンが30〜80重量%およびジニトロトルエンが20〜70重量%の割合で含まれている。
また、第3分離器18には、第2環流手段としての分離液環流ライン22の上流側端部および4次廃酸排出管23の上流側端部がそれぞれ接続されている。
分離液環流ライン22の下流側端部は、第2反応槽11に接続されている。これによって、第3分離器18から排出された分離液が、分離液環流ライン22を介して第2反応槽11に環流される(第2環流工程)。分離液は、例えば、環流量100〜5000kg/hで環流される。
The separation liquid contains, for example, 30 to 80% by weight of mononitrotoluene and 20 to 70% by weight of dinitrotoluene.
The
The downstream end of the separation
また、分離液環流ライン22を介して第2反応槽11に環流される分離液は、環流比(分離液環流ライン22を介して第2反応槽11に環流される分離液の環流量/モノニトロトルエン供給管9を介して第2反応槽11に供給されるモノニトロトルエンの供給量)が、例えば、1/10〜5/10で環流される。
脱硝酸処理槽19は、第1工程で排出された1次廃酸を脱硝酸して廃硫酸を得るための処理槽であれば、特に制限されないが、例えば、蒸留塔などが用いられる。
Further, the separation liquid recirculated to the second reaction tank 11 via the separation
The
脱硝酸処理槽19には、1次廃酸排出管10の下流側端部が接続されている。
そして、脱硝酸処理槽19に、1次廃酸排出管10を介して、第1工程で排出された1次廃酸が供給されると、この脱硝酸処理槽19において、1次廃酸が脱硝酸処理されて廃硫酸が得られる。脱硝酸処理は、例えば、水蒸気蒸留により実施される。
脱硝酸処理槽19には、廃硫酸供給管27の上流側端部が接続されている。
The downstream end of the primary waste
And when the primary waste acid discharged | emitted by the 1st process is supplied to the
The upstream end portion of the waste sulfuric
廃硫酸は、例えば、硝酸、硫酸および水を含有し、例えば、硫酸が60〜75重量%、硝酸が0.1重量%以下の割合で含まれている。
中継槽20は、脱硝酸処理槽19において得られた廃硫酸の一部を、分離工程において分離された4次廃酸に混合して、それらを一時的に貯蔵する混合槽である。
この中継槽20には、4次廃酸排出管23の下流側端部および廃硫酸供給管27の下流側端部がそれぞれ接続されている。これによって、中継槽20には、第3分離器18で分離された4次廃酸が、4次廃酸排出管23を介して供給され、脱硝酸処理槽19から排出された廃硫酸の一部が、廃硫酸供給管27を介して供給される。
The waste sulfuric acid contains, for example, nitric acid, sulfuric acid and water, and contains, for example, sulfuric acid in a proportion of 60 to 75% by weight and nitric acid in an amount of 0.1% by weight or less.
The
The downstream end of the quaternary waste
また、中継槽20には、1次廃酸供給管31の下流側端部が接続されている。1次廃酸供給管31の上流側端部は、1次廃酸排出管10の途中に接続されている。これによって、第1分離器6から排出された1次廃酸の一部が、1次廃酸供給管31を介して中継槽20に供給される。
また、廃硫酸供給管27の途中には、廃硫酸排出管24が接続されている。これにより、脱硝酸処理槽19から廃硫酸供給管27を介して排出された廃硫酸の残部が、廃硫酸排出管24から排出される。
Further, the downstream end of the primary waste
A waste sulfuric
そして、中継槽20では、4次廃酸と、廃硫酸と、1次廃酸とが混合され、5次廃酸(次に述べる濃縮工程において濃縮される3次廃酸)が得られる(第2混合工程)。
第4次廃酸は、4次廃酸排出管23を介して、中継槽20に、例えば、供給量1000〜20000kg/hで供給される。
廃硫酸は、廃硫酸供給管27を介して、中継槽20に、例えば、供給量10000kg/h以下で供給される。
In the
The fourth waste acid is supplied to the
The waste sulfuric acid is supplied to the
1次廃酸は、1次廃酸供給管31を介して、中継槽20に、例えば、供給量10000kg/h以下で供給される。
また、4次廃酸排出管23を介して中継槽20に供給される4次廃酸と、廃硫酸供給管27を介して中継槽20に供給される廃硫酸とは、混合比が、例えば、4次廃酸の供給量1に対して、廃硫酸の供給量2以下で、混合される。また、1次廃酸供給管31を介して中継槽20に供給される1次廃酸と、廃硫酸供給管27を介して中継槽20に供給される廃硫酸とは、混合比が、例えば、1次廃酸の供給量1に対して、廃硫酸の供給量2以下で混合される。
The primary waste acid is supplied to the
The mixing ratio between the quaternary waste acid supplied to the
5次廃酸は、例えば、硝酸、硫酸および水と、トルエン、モノニトロトルエンおよびジニトロトルエンとを含有し、例えば、硝酸が、0.2重量%以下、硫酸が60〜80重量%、トルエンが0.5重量%以下、モノニトロトルエンが0.1〜3重量%、ジニトロトルエンが0.1〜3重量%の割合で含まれている。
中継槽20には、配管30を介して、濃縮器21が接続されている。
The quaternary waste acid contains, for example, nitric acid, sulfuric acid and water, and toluene, mononitrotoluene and dinitrotoluene. For example, nitric acid is 0.2% by weight or less, sulfuric acid is 60 to 80% by weight, and toluene is 0%. 0.5 wt% or less, mononitrotoluene in a proportion of 0.1 to 3 wt%, and dinitrotoluene in a proportion of 0.1 to 3 wt%.
A
濃縮器21は、第2混合工程において得られた5次廃酸を濃縮する濃縮器であれば、特に制限されないが、例えば、フラッシュ蒸発装置、真空蒸発装置などの蒸発装置などが用いられる。
そして、濃縮器21に、配管30を介して、中継槽20からの5次廃酸が供給されると、この濃縮器21において、5次廃酸が、その硫酸濃度が、例えば、80重量%以上、好ましくは、83重量%以上、さらに好ましくは、85重量%以上となるまで、例えば、温度150〜250℃で濃縮される(濃縮工程)。これにより、5次廃酸が濃縮された濃縮液が得られる。
The
And if the 5th waste acid from the
このように、濃縮液の硫酸濃度が80重量%以上となるため、この濃縮液を、後述するように、第2工程に環流することにより第2工程におけるジニトロトルエンの収率の向上を図ることができる。
また、濃縮器21には、第1環流手段としての第1環流ライン25の上流側端部が接続されている。
As described above, since the concentration of sulfuric acid in the concentrated solution is 80% by weight or more, as described later, the concentrated solution is circulated to the second step to improve the yield of dinitrotoluene in the second step. Can do.
The
第1環流ライン25は、濃縮工程において得られた濃縮液を、第2工程に環流するために、その下流側端部が第2反応槽11に接続されている。
そして、濃縮器21から、第1環流ライン25を介して、濃縮工程において得られた濃縮液が、第2反応槽11に環流される(第1環流工程)。また、第1環流ライン25では、濃縮液は、例えば、環流量1000〜40000kg/hで環流される。
The
Then, the concentrate obtained in the concentration step is circulated from the
また、第1環流ライン25を介して第2反応槽11に環流される濃縮液は、環流比(第1環流ライン25を介して第2反応槽11に環流される濃縮液の環流量/混酸供給管13を介して第2反応槽11に供給される混酸の供給量)が、例えば、1/1〜5/1で環流される。
このように、このジニトロトルエン製造装置1では、第1反応槽5において、トルエンを、硝酸および硫酸の混酸と反応させてモノニトロトルエンを製造して、このモノニトロトルエンを、第2反応槽11において硝酸および硫酸の混酸と反応させてジニトロトルエンを製造する。そして、ミキサ17において、第2反応槽11から排出された2次廃酸と、モノニトロトルエンとが混合されて、第1混合液が得られ、第3分離器18において、第1混合液から4次廃酸を分離して、さらに、中継槽20において、廃硫酸と混合して、第5次廃酸とされた後、濃縮器21において、5次廃酸が濃縮されて、濃縮液が得られ、この濃縮液が第2反応槽11に環流される。
In addition, the concentrated liquid that is refluxed to the second reaction tank 11 via the
Thus, in this
そのため、第2反応槽11から排出された2次廃酸を効率的に再使用することができ、2次廃酸の再使用率の格段の向上を図ることができる。
また、ミキサ17において、第2反応槽11から排出された2次廃酸とモノニトロトルエンとが混合されて、混合された2次廃酸とモノニトロトルエンとの反応により、2次廃酸中の硝酸を低減させることができる。そのため、2次廃酸中の硫酸濃度を高めることができる。また、モノニトロトルエンは、ジニトロトルエンとの相溶性が良好であり、第3分離器18において、第1混合液から4次廃酸を効率よく分離することができる。
Therefore, the secondary waste acid discharged | emitted from the 2nd reaction tank 11 can be reused efficiently, and the remarkably improvement of the reuse rate of a secondary waste acid can be aimed at.
In the
さらに、4次廃酸は、第3分離器18によって第1混合液からの分離後に、廃硫酸が混合された5次廃酸として、濃縮器21によって濃縮されるので、第1混合液をそのまま濃縮することに起因する装置内でのジニトロトルエンの結晶化を防止することができ、5次廃酸を最適濃度まで濃縮することができる。
また、このジニトロトルエン製造装置1では、ミキサ17において、第2反応槽11から第2分離器12で分離排出された2次廃酸に、第1反応槽5において得られたモノニトロトルエンが混合されるので、製造効率の向上を図ることができる。
Further, the quaternary waste acid is concentrated by the
In the
また、このジニトロトルエン製造装置1では、分離液環流ライン22によって、第3分離器18によって4次廃酸が分離された分離液を、第2反応槽11に環流するので、分離液を廃棄することなく、モノニトロトルエンを効率的に使用することができる。
また、このジニトロトルエン製造装置1では、第3環流ライン16によって、第2反応槽11から第2分離器12で分離排出された2次廃酸を、ミキサ17によってモノニトロトルエンを混合する以前に、第1反応槽5に一部環流するので、第1反応槽5での硫酸および硝酸の濃度を、一部環流された2次廃酸によって最適濃度に調整することができる。また、これによって、濃縮器21において濃縮すべき2次廃酸の分量も調整することができ、効率的な濃縮を達成することができる。
Further, in this
In the
また、このジニトロトルエン製造装置1では、脱硝酸処理槽19において、第1反応槽5から排出された1次廃酸を脱硝酸処理して、得られた廃硫酸の一部を、第3分離器18で分離され、濃縮器21で濃縮される以前の4次廃酸に、中継槽20において、混合するので、第1反応槽5から排出された1次廃酸をそのまま廃棄することなく、有効に再使用することができる。また、再使用する廃硫酸の再使用量を調整することができるので、その後に濃縮して第2反応槽11に環流して再使用する濃縮液中の硫酸と硝酸との混合比を、最適値に調整することができる。さらには、第2反応槽11で添加する新たな混酸の添加量を低減することができる。
Further, in the
1 ジニトロトルエン製造装置
5 第1反応槽
11 第2反応槽
16 第3環流ライン
17 ミキサ
18 第3分離器
19 脱硝酸処理槽
20 中継槽
21 濃縮器
22 分離液環流ライン
25 第1環流ライン
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記第1工程において得られたモノニトロトルエンを、硝酸および硫酸の混酸と反応させてジニトロトルエンを製造する第2工程、
前記第2工程から排出された2次廃酸にモノニトロトルエンを混合する第1混合工程、
前記第1混合工程において得られ、2次廃酸にモノニトロトルエンが混合された第1混合液から3次廃酸を分離する分離工程、
前記分離工程において分離された3次廃酸を濃縮する濃縮工程、および、
前記濃縮工程において得られた濃縮液を、前記第2工程に環流する第1環流工程を備えることを特徴とする、ジニトロトルエンの製造方法。 A first step of producing mononitrotoluene by reacting toluene with a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid,
A second step of producing dinitrotoluene by reacting the mononitrotoluene obtained in the first step with a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid,
A first mixing step of mixing mononitrotoluene with the secondary waste acid discharged from the second step;
A separation step of separating the tertiary waste acid from the first mixed solution obtained in the first mixing step, wherein the secondary waste acid is mixed with mononitrotoluene;
A concentration step of concentrating the tertiary waste acid separated in the separation step; and
A method for producing dinitrotoluene, comprising a first refluxing step of refluxing the concentrated liquid obtained in the concentration step to the second step.
前記第1反応槽において得られたモノニトロトルエンを、硝酸および硫酸の混酸と反応させてジニトロトルエンを製造するための第2反応槽、
前記第2反応槽から排出された2次廃酸にモノニトロトルエンを混合するための第1混合手段、
前記第1混合手段において得られ、2次廃酸にモノニトロトルエンが混合された第1混合液から3次廃酸を分離するための分離手段、
前記分離手段において分離された3次廃酸を濃縮するための濃縮手段、および、
前記濃縮手段において得られた濃縮液を、前記第2反応槽に環流するための第1環流手段を備えることを特徴とする、ジニトロトルエンの製造装置。 A first reactor for reacting toluene with a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid to produce mononitrotoluene;
A second reaction tank for producing mononitrotoluene by reacting the mononitrotoluene obtained in the first reaction tank with a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid;
A first mixing means for mixing mononitrotoluene with the secondary waste acid discharged from the second reaction tank;
Separation means for separating tertiary waste acid from the first mixed liquid obtained in the first mixing means and mixed with mononitrotoluene in the secondary waste acid;
A concentration means for concentrating the tertiary waste acid separated in the separation means, and
An apparatus for producing dinitrotoluene, comprising: first refluxing means for circulating the concentrate obtained in the concentration means to the second reaction tank.
前記脱硝酸処理手段において得られた廃硫酸を、前記分離手段で分離され、前記濃縮手段で濃縮される以前の3次廃酸に一部混合するための第2混合手段とを備えることを特徴とする、請求項9〜12のいずれかに記載のジニトロトルエンの製造装置。 A denitrification means for denitrating the primary waste acid discharged from the first reaction tank;
And a second mixing means for partially mixing the waste sulfuric acid obtained in the denitration treatment means with the tertiary waste acid before being separated by the separation means and concentrated by the concentration means. The apparatus for producing dinitrotoluene according to any one of claims 9 to 12.
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