SU1638106A1

SU1638106A1 - Method of thermal decomposition of waste sulfuric acid

Info

Publication number: SU1638106A1
Application number: SU884402734A
Authority: SU
Inventors: Сергей Евгеньевич Когтев; Игорь Семенович Никандров; Анатолий Анатольевич Белов; Вафа Абдулмаликович Комаров; Людмила Николаевна Калужских
Original assignee: Горьковский Политехнический Институт
Priority date: 1988-04-04
Filing date: 1988-04-04
Publication date: 1991-03-30

Abstract

Изобретение относитс к технике регенерации серной кислоты из отработанных сернокислых растворов, отходов производства акрилатов и может быть использовано в производстве концентрированной серной кислоты и олеума, а также при переработке сернокислых отходов. Целью изобретени вл етс повышение экономичности процесса за счет выделени сульфата аммони и снижение содержани в нем сажистых частиц . Цель достигаетс тем. что из зоны раз- ложени выдел ют зону испарени и процесс в ней ведут при температуре 320- 350&deg;С и скорости испарени жидкой фазы 0,1-0,2 кг/кг МНР мин. Способ обеспечивает повышение выхода сульфата аммони до 96% с содержанием в нем сажи 0,5-1,2%, 1 табл.The invention relates to a technique for the recovery of sulfuric acid from waste sulfuric acid solutions, waste production of acrylates and can be used in the production of concentrated sulfuric acid and oleum, as well as in the processing of sulfuric acid waste. The aim of the invention is to increase the economics of the process by liberating ammonium sulfate and reducing the content of soot particles therein. The goal is achieved by those. that the evaporation zone is separated from the decomposition zone and the process is carried out at a temperature of 320-350 ° C and a evaporation rate of the liquid phase of 0.1-0.2 kg / kg MPR min. The method provides an increase in the yield of ammonium sulfate to 96% with a carbon black content of 0.5-1.2%, 1 table.

Description

Изобретение относитс к технике регенерации отходов серной кислоты, частично нейтрализованных аммиаком, содержащей органические соединени , и может быть использовано при регенерации серной кислоты отхода производства акрилатов.The invention relates to a technique for the recovery of waste sulfuric acid, partially neutralized by ammonia, containing organic compounds, and can be used in the regeneration of sulfuric acid waste production of acrylates.

Цель изобретени - повышение степени выделени сульфата аммони и снижение содержани в нем сажи.The purpose of the invention is to increase the release of ammonium sulfate and reduce its carbon black content.

Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.

Сернокислый отход 100 г/мин подают в вертикальную часть печи (испарительна зона ), где поддерживают температуру 320- 350°С, а скорость испарени жидкой фазы 0,1-0,2 кг/кг мнг мин. В этой зоне происходит испарение кислоты и окисление углеводородов .Sulphate waste 100 g / min is fed to the vertical part of the furnace (evaporation zone), where the temperature is maintained at 320–350 ° C, and the evaporation rate of the liquid phase is 0.1–0.2 kg / kg mng min. Acid evaporation and oxidation of hydrocarbons occurs in this zone.

Образующийс сплав сульфата аммони собирает в копильнике и вывод т из печи. Образующийс газовый поток, содержащий в своем составе пары воды, двуокись углерода и серный ангидрид направл ют в зону разложени , где происходит разложение серного ангидрида в сернистый в среде продуктов сгорани углеводородного топлива при температуре 800-900°С. Отход щие из печи газы пропускали через холодильник, где отдел лись пары воды и нерэзложив- шейс кислоты и собирали в аспиратор. Анализ газов на содержание диоксида серы осуществл ли хроматографически, анализ плава на аммонийный азот проводили фор- мальдегидным способом, на сульфат ион спектрофотометрически, сажу определ ли фильтрованием на волокнистом фильтре с последующим взвешиванием.The resulting ammonium sulphate alloy is collected in a digester and removed from the furnace. The resulting gas stream containing water vapor, carbon dioxide and sulfuric anhydride is sent to the decomposition zone, where decomposition of sulfuric anhydride into sulfurous occurs in the environment of the combustion products of hydrocarbon fuel at a temperature of 800-900 ° C. The gases leaving the furnace were passed through a cooler, where water vapor and non-decomposing acid separated and collected in an aspirator. The analysis of gases for the content of sulfur dioxide was carried out by chromatography, the analysis of water for ammonium nitrogen was carried out in the form of a deformed method, for ion sulfate it was spectrophotometrically, soot was determined by filtration on a fibrous filter, followed by weighing.

Выбор температуры (320-350°С) и скорости испарени жидкой фазы 0,1-0,2 кг/кг- мнг- мин обусловлен тем, что в этом интервале условий обеспечиваетс наибольша стабильность сульфата аммо (ЛThe choice of temperature (320–350 ° C) and the rate of evaporation of the liquid phase, 0.1–0.2 kg / kg-mng, is due to the fact that in this range of conditions ammonium sulfate is most stable (L

СWITH

о ы соabout you

о оoh oh

..

ни к разложению, при достаточном времени взаимодействи серной кислоты с углеводородами .nor to decomposition, with sufficient time for the interaction of sulfuric acid with hydrocarbons.

Снижение температуры менее 320°С не обеспечивает высокой скорости взаимодей- стви углеводородов с кислотой, увеличение температуры более 350°С приводит к разложению сульфата аммони . Снижение скорости испарени жидкой фазы, котора определ етс интенсивностью подвода теп- ла менее 0,1 кг/кг, мнг . мин увеличивает врем процесса, увеличение скорости испарени приводит к увеличению содержани углеводородов в сульфате аммони .A decrease in temperature of less than 320 ° C does not ensure a high rate of interaction of hydrocarbons with an acid, an increase in temperature of more than 350 ° C leads to the decomposition of ammonium sulfate. The decrease in the rate of evaporation of the liquid phase, which is determined by the intensity of the heat supply of less than 0.1 kg / kg, min. min increases the process time, increasing the evaporation rate leads to an increase in the hydrocarbon content in ammonium sulphate.

П р и м е р 1. Раствор отработанной кислоты производства метилметакрилата 100 г/мин, содержащий 30% моногидрата серной кислоты, 30% сульфата аммони и 6% органических соединений, направл ют в испаритель, где поддерживают температу- ру 350° С и скорость испарени жидкой фазы 0,1 кг/кг мнг-мин Газовый поток из испарител направл ют во вторую зону печи , где при 900°С происходит разложение серного ангидрида. Выход сульфата аммо- ни 85%, содержание сажи и кислоты по 0,5% от массы сульфата аммони .EXAMPLE 1 A solution of spent acid of methyl methacrylate production 100 g / min, containing 30% sulfuric acid monohydrate, 30% ammonium sulfate and 6% organic compounds, is sent to an evaporator, where the temperature is maintained at 350 ° C and evaporating the liquid phase 0.1 kg / kg mn-min. The gas flow from the evaporator is directed to the second zone of the furnace where decomposition of sulfuric anhydride occurs at 900 ° C. The yield of ammonium sulfate is 85%, the content of carbon black and acid is 0.5% by weight of ammonium sulfate.

Примеры 2-12 приведены в таблице. Анализ результатов, представленных в таблице показывает, что увеличение темпе- ратуры в испарительной зоне до 355°С приводит к снижению выхода сульфата аммони до 78,5% при скорости испарени 0.1 кг/кг.мнг.мин. Уменьшение температуры до 315°С резко увеличивает содержание сажи и остаточной кислоты в плаве до 3,5 и 5,0% соответственно. Уменьшение скорости испарени жидкой фазы менее 0,09 кг/кг.мнг.мин приводит к значительному росту свободной кислоты в плаве (до 2,9%), а увеличение ее,до 0,21 кг/кг мнгмин приводит к увеличению остаточного содержани сажи (до 3%).Examples 2-12 are given in the table. Analysis of the results presented in the table shows that an increase in the temperature in the evaporation zone to 355 ° C leads to a decrease in the yield of ammonium sulfate to 78.5% at an evaporation rate of 0.1 kg / kg.mng.min. Reducing the temperature to 315 ° С sharply increases the content of soot and residual acid in the melt to 3.5 and 5.0%, respectively. A decrease in the evaporation rate of the liquid phase of less than 0.09 kg / kg.mng.min leads to a significant increase in the free acid in the melt (to 2.9%), and an increase in it to 0.21 kg / kg mn min leads to an increase in the residual soot content. (until 3%).

Использование данного способа имеет следующие технико-экономические преимущества по сравнению с известным: позвол ет снизить содержание сажи в плаве сульфата аммони с 9,0 до 0,5%, позвол ет выделить до 96% сульфата аммони из сернокислотного отхода производства метилметакрилата .The use of this method has the following technical and economic advantages as compared with the known one: it allows reducing the soot content in the melt of ammonium sulfate from 9.0 to 0.5%, it allows to isolate up to 96% of ammonium sulfate from the sulfuric acid waste of methyl methacrylate production.

Claims

Claims The method of thermal decomposition of waste sulfuric acid containing ammonium sulfate and organic impurities at 900-1000 ° C to produce sulfur dioxide and release of ammonium sulfate, characterized in that, in order to increase the emission of ammonium sulfate and reduce soot content in it, Before decomposition, the initial acid is subjected to evaporation at 320–350 ° C and the evaporation rate of the liquid phase is 0.1–0.2 kg / kg mega min.