RU2137703C1 - Способ удаления перхлората аммония из сточных вод (варианты) - Google Patents

Способ удаления перхлората аммония из сточных вод (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2137703C1
RU2137703C1 RU96110896A RU96110896A RU2137703C1 RU 2137703 C1 RU2137703 C1 RU 2137703C1 RU 96110896 A RU96110896 A RU 96110896A RU 96110896 A RU96110896 A RU 96110896A RU 2137703 C1 RU2137703 C1 RU 2137703C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wastewater
perchlorate
crystals
approximately
water
Prior art date
Application number
RU96110896A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96110896A (ru
Inventor
Гленн Л. Моуэр
Original Assignee
Тиокол Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тиокол Корпорейшн filed Critical Тиокол Корпорейшн
Publication of RU96110896A publication Critical patent/RU96110896A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2137703C1 publication Critical patent/RU2137703C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0091Elimination of undesirable or temporary components of an intermediate or finished product, e.g. making porous or low density products, purifying, stabilising, drying; Deactivating; Reclaiming
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/16Perchloric acid
    • C01B11/18Perchlorates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S149/00Explosive and thermic compositions or charges
    • Y10S149/124Methods for reclaiming or disposing of one or more materials in a composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области очистки сточных вод и используется для удаления ионов перхлората аммония из сточных вод с помощью хлористого калия (КСI). Для осуществления способа перхлорат аммония сточных вод концентрируют испарением воды в десорбционной колонне. В процессе осуществления этого этапа концентрирования удаляют аммиак и летучие органические соединения. Для образования перхлората калия (KCIO4) в концентрированный раствор перхлората аммония вводят хлористый калий (КСI) и эту реакционную смесь охлаждают для осуществления кристаллизации перхлората калия. Жидкость кристаллизации удаляют с помощью центрифугирования или фильтр-пресса и дополнительно очищают при необходимости в общей системе очистки сточных вод. Способ обеспечивает эффективную очистку вод с высоким выходом перхлората, не требует кислотной нейтрализации. 2 с. и 14 з.п.ф-лы.

Description

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно, сточных вод, содержащих перхлорат аммония.
Перхлорат аммония является обычным ингредиентом потока сточных вод при обработке и регенерации твердого ракетного топлива. Поскольку твердое ракетное топливо содержит в среднем 60% перхлората аммония, то сточные воды, используемые для промывки и очистки ракетного двигателя и оборудования содержат, как правило, до 100000 частей на миллион перхлората аммония.
Известны три промышленных способа утилизации перхлората аммония из сточных вод. Согласно первому способу из соответствующих сточных вод удаляют высокоэнергетические вещества (нитроглицерин, циклотетраметилентетранитроамин или циклотриметилентринитроамин), при этом поток сточных вод подают на очистку муниципальными или коммерческими службами. В этом случае перхлорат не выделяют, а разбавляют Согласно второму способу сточные воды, содержащие перхлорат аммония переводят в концентрат с дальнейшим использованием в качестве взрывчатого вещества в горной промышленности. Согласно третьему способу, производят биоокисление перхлората аммония в сточных водах.
Известен также способ получения кристаллов определенного размера перхлората аммония (US, патент 3728086 C 01 D 1/30, 17.04.73), включающий растворение перхлората аммония в соответствующем органическом растворителе с последующей обработкой полученного раствора соединением, не растворяющим перхлорат аммония, при этом выпадают кристаллы перхлората. Размер кристаллов определяется соотношением органического растворителя и нерастворителя. В практической работе со сточными водами способ не применим.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения можно признать способ выделения перхлората аммония из сточных вод после обработки твердого ракетного топлива (US, патент 4198209 C 01 D 1/30, 15.04.80), включающий обработку сточных вод после промывки продуктов выщелачивания твердого ракетного топлива с последующим отделением частиц перхлората аммония. Недостатком известного топлива следует признать сложность проводимого процесса.
Целью настоящего изобретения является разработка экологически безопасного, не коррозирующего используемую аппаратуру способа удаления перхлората из сточных вод, предпочтительно при контакте их с твердым ракетным топливом.
Для достижения указанной цели, согласно первому варианту реализации, концентрируют сточные воды, содержащие перхлорат аммония, в концентрированные сточные воды добавляют гранулированный хлорид калия с образованием перхлората калия, образующего кристаллы, и отделяют кристаллы перхлората из сточных вод. Предпочтительно концентрирование проводят испарением или нагревом сточных вод. При концентрировании обычно удаляются аммиак и летучие органические соединения. Концентрирование нагревом обычно проводят с использованием десорбционных колонн, на вход которых подают подогретую приблизительно не выше 65,6, а еще лучше выше 93,3oC сточную воду. Для кристаллизации сточные воды обычно охлаждают, предпочтительно до 15,6, а еще лучше, до 4,4oC. Кристаллы отделяют обычно центрифугированием или с использованием фильтр-пресса.
Согласно второму варианту реализации изобретения предварительно проводят концентрирование сточных вод в десорбционной колонне с одновременным удалением из воды аммиака и летучих органических соединений, причем перед вводом в колонну сточные воды предварительно нагревают приблизительно свыше 65,6oC, с последующим введением в сточные воды твердого хлорида калия с образованием перхлората кадия, охлаждают воды приблизительно до температуры ниже 15,6oC для получения кристаллов перхлората калия из раствора, которые затем и выделяют. Кристаллы преимущественно выделяют центрифугированием или посредством фильтр-пресса. И в этом случае, предпочтительно нагревать сточные воды до температуры приблизительно свыше 93,3oC, а охлаждать приблизительно до 4,4oC.
В обоих вариантах хлорид калия взаимодействует только с ионом перхлората с образованием перхлората калия. При реализации способа используют обычные дессорбционные колонны, заполненные насадочным материалом, увеличивающим площадь внутренней поверхности насадочных колонн. Нагретую жидкость обычно вводят методом распыления. В нижнюю часть колонны при этом обычно подают воздух, отделяющий аммиак и летучие органические соединения. Температура и расход воды должны быть сбалансированы для предотвращения смывания кристаллов струей воды или обезвоживания потока в колонне. При нагревании перхлоратного раствора в типовой колонне размером 1,22 х 1,83 м до температуры 115,6oC расход сточной воды составляет примерно 227,1 л/мин при расходе воздуха 84960 л/мин.
Концентрат сточных вод из десорбционной колонны поступает в реакционный сосуд, в который затем вводят хлорид калия. Количество вводимого хлорида калия зависит от концентрации перхлората в сточных водах. Предпочтительно использовать небольшой убыток хлорида калия против стехиометрического соотношения. Предпочтительно, чтобы в результате обработки в жидкой среде осталось менее 6000 частей на миллион перхлората. Обычно это достигается введением двойного количества хлорида калия против стехиометрического.
После введения хлорида калия немедленно начинается осаждение перхлората калия. При этом реакционную среду желательно охладить до указанных ранее температур.
Суспензию кристаллов перхлората в сточных водах переводят из реакционного сосуда в агрегат для обезвоживания кристаллов. Обычно в качестве подобного устройства используют центрифугу, фильтр-пресс или другое фильтрующее устройство. В ходе фильтрации возможна дополнительная обработка жидкости для удаления загрязнений.
Использование хлорида кальция в процессе удаления перхлората имеет ряд преимуществ. Это некоррозионный, нетоксичный материал. С которым легко работать. Он не требует использования кислотной нейтрализации и не изменяет pH. Экспериментально установлено, что использование именно хлорида калия позволяет увеличить производительность процесса и выход перхлората калия.
Ниже приведен пример типового рабочего цикла.
Обрабатываемые сточные воды в количестве 6624 л содержали ион перхлората в концентрации 17060 частей на миллион. За 9,2 часа объем сточных вод уменьшился до 568 л. Было израсходовано 110 кг хлорида калия с получением 147 кг влажного перхлората калия. Концентрация иона перхлората в жидкой среде после фильтр-пресса составила 333 части на миллион.
Из приведенного описания следует, что настоящее изобретение обеспечивает удаление ионов перхлората. Способ является экологичным и экономичным. Параллельно проходит дополнительная очистка сточных вод от аммиака и летучих органических примесей.
Настоящее изобретение может быть реализовано и в других вариантах, соответствующих приведенной формуле изобретения.

Claims (16)

1. Способ удаления перхлората аммония из сточных вод, включающий отделение кристаллов перхлората от сточных вод, отличающийся тем, что предварительно сточные воды, содержащие перхлорат аммония, концентрируют, в концентрированные сточные воды вводят гранулированный хлорид калия с образованием перхлората калия с последующей кристаллизацией перхлората калия и выделением их из сточных вод.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрирование проводят посредством испарения воды.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при концентрировании из сточных вод дополнительно удаляют аммиак и летучие органические соединения.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрирование осуществляют нагревом сточных вод.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что концентрирование осуществляют в десорбционной колонне, причем температуру вводимых вод поддерживают приблизительно выше 65,6oC.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что концентрирование осуществляют в десорбционной колонне, причем температуру вводимых вод поддерживают выше приблизительно 93,3oC.
7. Способ по п.4, отличающийся тем, что для кристаллизации перхлората сточные воды охлаждают.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в процессе кристаллизации поддерживают температуру воды приблизительно 15,6oC.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что в процессе кристаллизации поддерживают температуру воды приблизительно 4,4oC.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллы отделяют центрифугированием.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллы отделяют с использованием фильтр-пресса.
12. Способ удаления перхлората аммония из сточных вод, включающий отделение кристаллов перхлората из сточных вод, отличающийся тем, что предварительно проводят концентрирование сточных вод в десорбционной колонне с одновременным удалением из сточных вод аммиака и летучих органических соединений, перед вводом в которую сточные воды нагревают приблизительно до 65,6oC с последующим введением в сконцентрированные сточные воды твердого гранулированного хлорида калия с образованием перхлората калия, охлаждают воды до температуры приблизительно менее 15,6oC для получения кристаллов перхлората калия, которые и выделяют из раствора.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что кристаллы выделяют центрифугированием.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что кристаллы выделяют с использованием фильтр-пресса.
15. Способ по п.12, отличающийся тем, что сточные воды нагревают перед вводом в десорбционную колонну приблизительно свыше температуры 93,3oC.
16. Способ по п.12, отличающийся тем, что при кристаллизации перхлората калия воды охлаждают приблизительно до температуры 4,4oC.
RU96110896A 1993-10-26 1994-09-28 Способ удаления перхлората аммония из сточных вод (варианты) RU2137703C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/143,190 US5382265A (en) 1993-10-26 1993-10-26 Perchlorate removal process
US08/143,190 1993-10-26
PCT/US1994/010991 WO1995011858A1 (en) 1993-10-26 1994-09-28 Perchlorate removal process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96110896A RU96110896A (ru) 1998-08-27
RU2137703C1 true RU2137703C1 (ru) 1999-09-20

Family

ID=22502986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96110896A RU2137703C1 (ru) 1993-10-26 1994-09-28 Способ удаления перхлората аммония из сточных вод (варианты)

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5382265A (ru)
EP (1) EP0725760A1 (ru)
JP (1) JPH09504472A (ru)
AU (1) AU7959994A (ru)
CA (1) CA2175053C (ru)
RU (1) RU2137703C1 (ru)
WO (1) WO1995011858A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6419837B1 (en) 1998-08-06 2002-07-16 Umpqua Research Company Process for destroying contaminants in contaminant-containing aqueous streams and catalysts used therefor
US6077429A (en) * 1998-10-15 2000-06-20 The Reagents Of The University Of California Bacterial removal of perchlorate and nitrate
US6077432A (en) * 1999-03-15 2000-06-20 Applied Research Associates, Inc. Bio-degradation of ammonium perchlorate, nitrate, hydrolysates and other energetic materials
US7967990B2 (en) 2004-08-26 2011-06-28 Earth Renaissance Technologies, Llc Hybrid chemical/mechanical dewatering method for inactivating and removing pharmaceuticals and other contaminants from wastewater
WO2008029804A1 (fr) 2006-09-06 2008-03-13 National University Corporation Shizuoka University Agent de captage d'ion acide perchlorique
JP5638456B2 (ja) * 2011-05-06 2014-12-10 東邦亜鉛株式会社 過塩素酸イオン含有液の処理方法及び過塩素酸イオン含有液の処理装置
CN105271125B (zh) * 2015-11-09 2018-07-03 大连高佳化工有限公司 一种球形高氯酸钾生产工艺
CN106007135B (zh) * 2016-05-27 2018-11-06 湖南傲创科技有限公司湘潭分公司 高氯酸钾废盐水处理装置及从高氯酸钾废盐水中回收高氯酸钾和氯化钠的工艺
CN110818053A (zh) * 2018-08-10 2020-02-21 南京理工大学 一种降低工业废水中ClO4-1浓度的方法
CN109761381B (zh) * 2018-12-25 2021-11-23 西安近代化学研究所 一种炸药装药与水混合物的连续分离工艺
CN117247201B (zh) * 2023-11-15 2024-01-30 江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心) 清洁能源驱动的高氯酸盐污染河道组合治理系统及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA636568A (en) * 1962-02-13 Pittsburgh Plate Glass Company Process of recovering sodium perchlorate
US2998299A (en) * 1957-06-19 1961-08-29 American Potash And Chemical C Manufacture of lithium perchlorate from lithium hydroxide and ammonium perchlorate
US2972514A (en) * 1958-06-09 1961-02-21 Thiokol Chemical Corp Ammonium perchlorate manufacturing process
US3102784A (en) * 1960-08-03 1963-09-03 American Potash & Chem Corp Process for making anhydrous lithium perchlorate and lithium perchlorate trihydrate
US3383180A (en) * 1965-04-16 1968-05-14 Hooker Chemical Corp Crystallization of large particle sized ammonium perchlorate
US3451789A (en) * 1965-04-21 1969-06-24 Thiokol Chemical Corp Oxidizer recovery process
SU327768A1 (ru) * 1969-10-25 1977-06-25 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии Ан Молдавской Сср Способ разложени перхлората аммони
US3943055A (en) * 1974-07-03 1976-03-09 Vladimir Nikolaevich Korenkov Process for purification of industrial waste waters from perchlorates and chlorates
US4198209A (en) * 1978-09-29 1980-04-15 Mcintosh Meldon J Process for the leaching of AP from propellant
US4333737A (en) * 1981-04-30 1982-06-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Reclamation of materials from photoflash cartridges
US4793866A (en) * 1985-12-13 1988-12-27 Morton Thiokol, Inc. Method and apparatus for removing solid propellant from rocket motor cases
US4854982A (en) * 1989-01-31 1989-08-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method to dimilitarize extract, and recover ammonium perchlorate from composite propellants using liquid ammonia

Also Published As

Publication number Publication date
WO1995011858A1 (en) 1995-05-04
JPH09504472A (ja) 1997-05-06
CA2175053A1 (en) 1995-05-04
US5382265A (en) 1995-01-17
EP0725760A1 (en) 1996-08-14
AU7959994A (en) 1995-05-22
CA2175053C (en) 1999-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021093773A1 (zh) 一种工业废盐资源化处理方法和设备
RU2137703C1 (ru) Способ удаления перхлората аммония из сточных вод (варианты)
US20150014142A1 (en) Method for processing waste water using zero process water discharge
KR20180097644A (ko) 염의 회수를 위한 방법 및 설비
JP2001321768A (ja) 廃棄物埋立処分地浸出水の処理方法及び装置
CN103979730A (zh) 净化青霉素生产废液并回收硫酸钠的方法
US4592768A (en) Apparatus and process for desalination combining freeze concentration, centrifugation, and reverse osmosis
CA1160059A (en) Method and installation for scrubbing the flues for recovering the salts in a process for the production of secondary aluminum
WO2017042832A1 (en) Process for potash recovery from biomethanated spent wash with concomitant environmental remediation of effluent
JPH11199227A (ja) 飛灰から化学原料を回収する方法
CN113336243A (zh) 一种化工废盐的回收方法
RU96110896A (ru) Способ удаления перхлората
JP2965617B2 (ja) 高塩化物含有量を有する廃ガスの精製方法
CN111715664A (zh) 一种工业污盐碳化后资源化的处理方法
US5618511A (en) Process for producing ammonium sulfate from flue-gas scrubber waste liquor
JPH10314530A (ja) 塵埃を負荷されたガスを精製するための方法
KR19990028257A (ko) 추출에 의한 액체 매질 정제방법
SU1271834A1 (ru) Способ выделени минеральных солей из сточных вод
SU1721016A1 (ru) Способ получени нитрата кали
JPS59222292A (ja) エチレンジアミン四酢酸を含む化学洗浄廃液の処理方法
CN108726757B (zh) 一种催化剂生产废水的处理方法
JPH11226302A (ja) 排液の処理方法
US3459512A (en) Centrifugal recovery of copper-vanadium catalyst from adipic acid reaction mixture
SU919988A1 (ru) Способ извлечени фосфора из шламов
SU1730684A1 (ru) Способ очистки водных радиоактивных отходов