RU2542310C2 - Method of purifying mother waters of sodium azide synthesis - Google Patents

Method of purifying mother waters of sodium azide synthesis Download PDF

Info

Publication number
RU2542310C2
RU2542310C2 RU2013129205/05A RU2013129205A RU2542310C2 RU 2542310 C2 RU2542310 C2 RU 2542310C2 RU 2013129205/05 A RU2013129205/05 A RU 2013129205/05A RU 2013129205 A RU2013129205 A RU 2013129205A RU 2542310 C2 RU2542310 C2 RU 2542310C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carried out
mother
oxidation
ethyl alcohol
sodium azide
Prior art date
Application number
RU2013129205/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013129205A (en
Inventor
Юрий Владимирович Островский
Григорий Михайлович Заборцев
Сергей Александрович Поздняков
Зяма Менделевич Гольдинштейн
Александра Михайловна Килина
Оксана Васильевна Трухан
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новосибирский механический завод "Искра"
Открытое акционерное общество "Государственный специализированный проектный институт"
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 Открытое акционерное общество "Новосибирский механический завод "Искра", Открытое акционерное общество "Государственный специализированный проектный институт" filed Critical Открытое акционерное общество "Новосибирский механический завод "Искра"
Priority to RU2013129205/05A priority Critical patent/RU2542310C2/en
Publication of RU2013129205A publication Critical patent/RU2013129205A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2542310C2 publication Critical patent/RU2542310C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to methods of multi-stage processing of industrial and circulating mother waters from organic and nitrogen-containing pollutants of different origin and can be applied at factories of chemical industry, predominantly in technology of purifying mother water of synthesis of toxic and explosive compounds of substances, which contain hydrazine, azides and ethanol. Hydrazine oxidation is carried out by hydrogen peroxide in mother waters, with ethyl alcohol and sodium azide in form of volatile compound being blown by air from mother waters with the following oxidation of steam-air mixture on catalyst; oxidation of hydrazine with hydrogen peroxide is carried out at pH=10 and temperature t=60°C for 2 hours; conversion of sodium azide into volatile compound is carried out by acidifying of mother waters by sulphuric acid to pH=1.65; blowing of ethanol and nitrogen hydride from mother waters is carried out by acidification of mother waters with sulphuric acid to pH=1.65; flowing of ethyl alcohol and nitrogen hydride from mother waters by air is carried out at temperature t=60°C, oxidation of ethyl alcohol steam and nitrogen hydride is carried out by air oxygen on aluminium-copper-chrome catalyst at temperature t=300-350°C and W=10000 h-1.
EFFECT: complex purification of mother waters, which contain hydrazine, sodium azide and ethyl alcohol with minimal expenditures for process realisation.
5 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к методам многоступенчатой обработки промышленных и оборотных маточных вод от органических и азотсодержащих загрязнителей различного происхождения и может быть использовано на предприятиях химической промышленности, преимущественно в технологии очистки маточных вод синтеза токсичных и взрывоопасных соединений веществ, содержащих гидразин, азиды и этиловый спирт.The present invention relates to methods for multi-stage treatment of industrial and recycled mother water from organic and nitrogen-containing pollutants of various origins and can be used in chemical industry enterprises, mainly in the technology for treating mother water of the synthesis of toxic and explosive compounds of substances containing hydrazine, azides and ethyl alcohol.

Известен способ адсорбционный очистки водных растворов от гидразина, основанный на поглощении гидразина химическим сорбентом, содержащим гидратированные кислые триполифосфаты хрома и алюминия [Авторское свидетельство СССР №1551655 МПК7 C02F 1/28. Способ очистки водных растворов от гидразина. Опубл. 23.03.1990].A known method is the adsorption purification of aqueous solutions of hydrazine, based on the absorption of hydrazine by a chemical sorbent containing hydrated acidic chromium and aluminum tripolyphosphates [USSR Author's Certificate No. 1551655 IPC 7 C02F 1/28. The method of purification of aqueous solutions of hydrazine. Publ. 03/23/1990].

Недостатком данного способа является сложность регенерации сорбента, которая сопровождается образованием токсичных продуктов, требующих утилизации.The disadvantage of this method is the difficulty of regeneration of the sorbent, which is accompanied by the formation of toxic products that require disposal.

Известен способ обезвреживания гидразина в маточных водах кислородом воздуха при барботаже с применением в качестве катализаторов ионы железа, кобальта и меди. [Гоголашвили Э.Л., Молгачева И.В., Исаков А.А. Обезвреживание гидразина в маточных водах. - Теплоэнергетика. - 2001. - №11. - С. 937-944].There is a method of neutralizing hydrazine in mother waters with air oxygen during sparging using iron, cobalt and copper ions as catalysts. [Gogolashvili E.L., Molgacheva I.V., Isakov A.A. Neutralization of hydrazine in mother waters. - Heat power engineering. - 2001. - No. 11. - S. 937-944].

Недостатком данного способа является низкая скорость окисления гидразина из-за слабой растворимости кислорода в воде.The disadvantage of this method is the low oxidation rate of hydrazine due to the poor solubility of oxygen in water.

Известен способ утилизации водных стоков, содержащих азотисто-водородную кислоту, включающий ее окисление нитритом натрия в сильнокислой среде до газообразных продуктов [Исследование процессов окисления азотистоводородной кислоты применительно к технологии переработки ОЯТ: Отчет/РИАН. - Зильберман Б.Я. и др. Инв. 11647 т. - Санкт-Петербург, 1995].A known method for the disposal of water effluents containing nitrous-hydrogen acid, including its oxidation with sodium nitrite in a strongly acidic medium to gaseous products [Study of the processes of oxidation of nitric acid in relation to the technology of SNF processing: Report / RIAN. - Zilberman B.Ya. et al. Inv. 11647 t. - St. Petersburg, 1995].

К недостаткам данного способа относится использование нитрита натрия, повышающего солесодержание стоков, а также проведение процесса только в сильнокислых средах.The disadvantages of this method include the use of sodium nitrite, which increases the salt content of effluents, as well as the process only in strongly acidic environments.

Известен способ огневого обезвреживания маточных вод, содержащих горючие органические вещества, при температуре t=1300-1350°C [Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов. - М.: Химия, 1990].A known method of fire neutralization of mother water containing combustible organic substances at a temperature of t = 1300-1350 ° C [Bernadiner M.N., Shurygin A.P. Fire processing and disposal of industrial waste. - M .: Chemistry, 1990].

Недостатками данного способа являются большие расходы топлива на испарение маточных вод, а также необходимость очистки высокотемпературных газов.The disadvantages of this method are the high fuel consumption for the evaporation of the mother water, as well as the need to clean high-temperature gases.

Наиболее близким по технической сущности является способ окисление гидразина пероксидом водорода [Одрит Л., Огг Б. Химия гидразина. - Пер. с англ., - М.: Мир. - 1954. - С. 125].The closest in technical essence is the method of oxidation of hydrazine with hydrogen peroxide [Audrit L., Ogg B. Chemistry of hydrazine. - Per. from English. - M.: Mir. - 1954. - S. 125].

Недостатком данного способа является невозможность окисления азидов и этилового спирта, присутствующих в маточных водах.The disadvantage of this method is the impossibility of oxidation of azides and ethyl alcohol present in the mother water.

Технический задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является комплексная очистка маточных вод, содержащих гидразин, азид натрия и этиловый спирт, при минимальных затратах на реализацию процесса.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is the comprehensive purification of mother waters containing hydrazine, sodium azide and ethyl alcohol, with minimal costs for the implementation of the process.

Перечень чертежей и таблицList of drawings and tables

На фиг.1 изображена технологическая схема комплексной очистки маточных вод синтеза азида натрия.Figure 1 shows the technological scheme of the integrated treatment of mother water synthesis of sodium azide.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Решение технической задачи обеспечивается тем, что по предлагаемому способу окисление гидразина проводят пероксидом водорода в маточных водах, а этиловый спирт и азид натрия в виде летучего соединения отдувают воздухом из маточных вод с последующим окислением паровоздушной смеси на катализаторе; окисление гидразина пероксидом водорода проводят при pH=10 и температуре t=60°C в течение 2 часов; перевод азида натрия в летучее соединение - азотистый водород проводят подкислением маточных вод серной кислотой до pH=1,65; отдувку этилового спирта и азотистого водорода из маточных вод воздухом проводят при температуре t=60°C, окисление паров этилового спирта и азотистого водорода проводят кислородом воздуха на алюмомеднохромовом катализаторе при температуре t=300-350°C и W=10000 ч-1.The solution to the technical problem is ensured by the fact that according to the proposed method, hydrazine is oxidized with hydrogen peroxide in the mother water, and ethyl alcohol and sodium azide in the form of a volatile compound are blown off from the mother water with the subsequent oxidation of the vapor-air mixture on the catalyst; oxidation of hydrazine with hydrogen peroxide is carried out at pH = 10 and a temperature of t = 60 ° C for 2 hours; the conversion of sodium azide to a volatile compound — hydrogen nitride is carried out by acidification of the mother liquor with sulfuric acid to pH = 1.65; ethanol and hydrogen nitride are blown out of the mother water by air at a temperature of t = 60 ° C, ethanol and hydrogen nitrogen vapors are oxidized with air oxygen on an aluminum-chromium catalyst at a temperature of t = 300-350 ° C and W = 10,000 h -1 .

Гидразин достаточно эффективно реагирует с пероксидом водорода при pH=10 и температуре t=60°C.Hydrazine reacts quite effectively with hydrogen peroxide at pH = 10 and a temperature of t = 60 ° C.

Азотистый водород и этиловый спирт имеют низкие температуры кипения (tкип HN3 37°C и tкип C2H5OH 78,37°C), что позволяет проводить их отдувку воздухом из водных растворов.Hydrogen nitrogen and ethyl alcohol have low boiling points (t bales HN 3 37 ° C and t bales C 2 H 5 OH 78.37 ° C), which allows them to be blown with air from aqueous solutions.

Отдувка паров этилового спирта и азотистого водорода из маточных вод воздухом при температуре t=60°C позволяет осуществить очистку маточных вод синтеза азидов при оптимальном уносе паров воды.Blowing off vapors of ethyl alcohol and hydrogen nitride from the mother water with air at a temperature of t = 60 ° C allows purification of the mother water from the synthesis of azides with optimal ablation of water vapor.

Каталитическое окисление более эффективно и экономично, чем термическое окисление в пламени горелки.Catalytic oxidation is more efficient and economical than thermal oxidation in a burner flame.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Способ иллюстрируется следующим примером с использованием маточных вод промышленного синтеза азида натрия.The method is illustrated by the following example using the mother water of industrial synthesis of sodium azide.

Пример. Способ очистки маточных вод синтеза азида натрия по предлагаемому способуExample. The method of purification of mother water synthesis of sodium azide according to the proposed method

Окисление гидразинаHydrazine Oxidation

В сточные воды промышленного синтеза азида натрия, содержащие 12 г/л гидразина, 290 г/л этилового спирта и 1,5 г/л азида натрия, добавляют 25%-ный раствор пероксида водорода (H2O2) в количестве 20% об. Окисление гидразина пероксидом водорода осуществляют при pH=10, для чего в раствор добавляют 10N раствор гидроксида натрия, время выдержки при температуре t=60°C составляет 2 часа. Газовую сдувку, содержащую пары этилового спирта, направляют на очистку на алюмомеднохромовом катализаторе ИКТ-12-8.In the wastewater of industrial synthesis of sodium azide containing 12 g / l of hydrazine, 290 g / l of ethyl alcohol and 1.5 g / l of sodium azide, a 25% solution of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) in an amount of 20% vol. . Hydrazine is oxidized with hydrogen peroxide at pH = 10, for which a 10N sodium hydroxide solution is added to the solution, the exposure time at a temperature of t = 60 ° C is 2 hours. Gas purge containing ethyl alcohol vapor is sent for purification on an IKT-12-8 alumina-chromium catalyst.

Отдувка паров этилового спирта и азотистого водородаBlowing off vapors of ethyl alcohol and hydrogen nitrogen

Для перевода азид натрия в летучее соединение - азотистый водород проводят корректировку маточных вод раствором концентрированной серной кислотой до pH=1,65. Отдувку паров этилового спирта и азотистого водорода из маточных вод проводят воздухом в массообменном аппарате (десорбер) при температуре t=60°C. Газовую сдувку, содержащую пары этилового спирта и азотистого водорода, направляют на очистку на алюмомеднохромовом катализаторе ИКТ-12-8.To convert sodium azide to a volatile compound - hydrogen nitrogen, the mother liquors are adjusted with a solution of concentrated sulfuric acid to pH = 1.65. Blowing off vapors of ethyl alcohol and hydrogen nitrogen from the mother water is carried out with air in a mass transfer apparatus (stripper) at a temperature of t = 60 ° C. Gas purge containing vapors of ethyl alcohol and hydrogen nitrogen is sent for purification on an IKT-12-8 alumina-chromium catalyst.

Каталитическое окисление паров этилового спирта и азотистого водородаCatalytic oxidation of vapors of ethyl alcohol and hydrogen nitrogen

Глубокое окисление паров этилового спирта и азотистого водорода проводят кислородом воздуха на алюмомеднохромовом катализаторе ИКТ-12-8 при температуре t=300-350°C и W=10000 ч-1 при минимальной генерации NOx. Очищенные газы вентилятором выбрасывают в атмосферу.Deep oxidation of ethyl alcohol and hydrogen nitride vapors is carried out with atmospheric oxygen on an IKT-12-8 alumina-chromium catalyst at a temperature of t = 300-350 ° C and W = 10,000 h -1 with minimal NO x generation. The purified gases are emitted by the fan into the atmosphere.

Корректировка pH маточных вод и слив в промколлекторAdjustment of the pH of the mother water and discharge to the industrial collector

Очищенные сточные воды, в которых отсутствуют гидразин, азид натрия и этиловый спирт, корректируют добавкой 10N раствора гидроксида натрия до pH=8-9. Далее сточные воды отправляют на слив в промколлектор.The treated wastewater, in which there is no hydrazine, sodium azide and ethyl alcohol, is adjusted by adding 10N sodium hydroxide solution to pH = 8-9. Next, the wastewater is sent for discharge to the industrial collector.

Таким образом, заявляемый способ позволяет проводить очистку маточных вод промышленного производства азида натрия от основных загрязняющих веществ: гидразина, этилового спирта и азидов.Thus, the inventive method allows for the purification of the mother water of industrial production of sodium azide from the main pollutants: hydrazine, ethyl alcohol and azides.

Предлагаемое техническое решение соответствует критериям промышленной применимости, новизны и изобретательского уровня.The proposed solution meets the criteria of industrial applicability, novelty and inventive step.

Claims (5)

1. Способ очистки маточных вод синтеза азида натрия, содержащих гидразин, этиловый спирт и азид натрия, включающий их окисление, отличающийся тем, что окисление гидразина проводят пероксидом водорода в маточных водах, а этиловый спирт и азид натрия в виде летучего соединения отдувают воздухом из маточных вод с последующим окислением паровоздушной смеси на катализаторе.1. The method of purification of mother waters of the synthesis of sodium azide containing hydrazine, ethyl alcohol and sodium azide, including their oxidation, characterized in that the oxidation of hydrazine is carried out with hydrogen peroxide in the mother water, and ethyl alcohol and sodium azide in the form of a volatile compound blow air from the mother water, followed by oxidation of the vapor-air mixture on the catalyst. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что окисление гидразина пероксидом водорода проводят при pH=10 и температуре t=60°C в течение 2 часов.2. The method according to claim 1, characterized in that the oxidation of hydrazine with hydrogen peroxide is carried out at pH = 10 and a temperature of t = 60 ° C for 2 hours. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перевод азида натрия в летучее соединение - азотистый водород проводят подкислением маточных вод серной кислотой до pH=1,65.3. The method according to claim 1, characterized in that the conversion of sodium azide into a volatile compound - hydrogen nitrogen is carried out by acidification of the mother liquor with sulfuric acid to pH = 1.65. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отдувку этилового спирта и азотистого водорода из маточных вод воздухом проводят при температуре t=60°C.4. The method according to claim 1, characterized in that the blowing of ethyl alcohol and hydrogen nitrogen from the mother water by air is carried out at a temperature of t = 60 ° C. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что окисление паров этилового спирта и азотистого водорода проводят кислородом воздуха на алюмомеднохромовом катализаторе при температуре t=300-350°C и W=10000 ч-1. 5. The method according to claim 1, characterized in that the oxidation of vapors of ethyl alcohol and hydrogen nitrogen is carried out with atmospheric oxygen on an aluminum-chromium catalyst at a temperature of t = 300-350 ° C and W = 10000 h -1 .
RU2013129205/05A 2013-06-25 2013-06-25 Method of purifying mother waters of sodium azide synthesis RU2542310C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013129205/05A RU2542310C2 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Method of purifying mother waters of sodium azide synthesis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013129205/05A RU2542310C2 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Method of purifying mother waters of sodium azide synthesis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013129205A RU2013129205A (en) 2014-12-27
RU2542310C2 true RU2542310C2 (en) 2015-02-20

Family

ID=53278685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013129205/05A RU2542310C2 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Method of purifying mother waters of sodium azide synthesis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2542310C2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107265773A (en) * 2017-07-26 2017-10-20 江苏道明化学有限公司 A kind of preprocess method of recirculated water
CN107840519B (en) * 2017-12-14 2023-06-16 山东省溯源绿色化工研究院 Sodium azide sewage treatment method and sewage treatment special system
CN111701184A (en) * 2020-05-11 2020-09-25 湖南瀚洋环保科技有限公司 Safe disposal process of waste sodium azide

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU672157A1 (en) * 1975-06-11 1979-07-05 Предприятие П/Я А-7346 Method of purifying waste water from phenylhydrasine
SU791628A1 (en) * 1978-04-10 1980-12-30 Предприятие П/Я В-8469 Method of rendering harmless waste water by oxidation in hydrazine hydrate production
SU981209A1 (en) * 1980-10-20 1982-12-15 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Технолог" Ленинградского Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Технологического Института Им.Ленсовета Process for decomposizing alkali metal azide
SU1551655A1 (en) * 1988-01-25 1990-03-23 Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им.В.И.Ленина Method of removing hydrozine from aqueous solutions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU672157A1 (en) * 1975-06-11 1979-07-05 Предприятие П/Я А-7346 Method of purifying waste water from phenylhydrasine
SU791628A1 (en) * 1978-04-10 1980-12-30 Предприятие П/Я В-8469 Method of rendering harmless waste water by oxidation in hydrazine hydrate production
SU981209A1 (en) * 1980-10-20 1982-12-15 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Технолог" Ленинградского Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Технологического Института Им.Ленсовета Process for decomposizing alkali metal azide
SU1551655A1 (en) * 1988-01-25 1990-03-23 Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им.В.И.Ленина Method of removing hydrozine from aqueous solutions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ОДРИТ Л., ОГГ Б., Химия гидразина, М, Мир, 1954, с.125. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013129205A (en) 2014-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA035587B1 (en) Gas denitration process and apparatus
Liu et al. Kinetic model of NO removal from SO2-containing simulated flue gas by wet UV/H2O2 advanced oxidation process
WO2010103729A1 (en) Method and system for removing carbon dioxide from exhaust gas by utilizing seawater
RU2542310C2 (en) Method of purifying mother waters of sodium azide synthesis
CN205042345U (en) Waste gas treatment device
JP2010240558A (en) Method and apparatus for treating fluorine-containing waste water
CN104785102A (en) Energy-saving and efficient N2O and NOx removing process
CN210662878U (en) Purification recovery system of chlorine-containing tail gas
MX2011004495A (en) Dicarboxylic acid production with enhanced energy recovery.
CN108178478A (en) The foul smell emission reduction additive and method of a kind of sludge heat drying process
EP3045427B1 (en) Ammonium or sodium salt composite in fume depollution
JP2011036772A (en) Mechanism for deodorizing and cleaning voc gas
MY156674A (en) Dicarboxylic acid production with self-fuel oxidative destruction
CN106621730B (en) Low-temperature flue gas purification method
CN112194103A (en) Method for removing odor of acetylene-cleaning waste sulfuric acid
CN107673459A (en) A kind of method of antifebrin in removal waste water
JP4867265B2 (en) N2O decomposition method
RU2411065C1 (en) Method of removing nitrogen oxides from flue gases
JPS5834080A (en) Treatment of acid-digested waste liquid
CN110877899A (en) Method for treating low-concentration sulfur-containing acidic gas
JP2005329304A (en) Method for treating nitric acid waste solution
CN110064278A (en) A kind of regulation method of sulfate by-product elemental sulfur in flue gas desulfurization and denitration absorbing liquor
JP2002204926A (en) Method for removing nitrous oxide in gas and system for removing it
WO2024029318A1 (en) Gas decomposition method and gas decomposition device
CN210662825U (en) Biomass boiler for treating VOCs