SU1754665A1

SU1754665A1 - Method of cleaning sulfuric acid containing solutions from nitroaminotoluenes

Info

Publication number: SU1754665A1
Application number: SU884463754A
Authority: SU
Inventors: Сергей Иванович Бурмистров; Лидия Игнатьевна Лимаренко; Виктор Владимирович Воскобойников; Нинель Андреевна Костромитинова; Нина Николаевна Фаешкина; Валентина Михайловна Старченко
Original assignee: Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1992-08-15

Abstract

Изобретение относитс к способам очистки сернокислых растворов промышленных сточных вод нитроаминотолуолов, которые используютс в производствах красителей и пигментов, реактивов и химических средств защиты растений. Цель изобретени - упрощение очистки сточных вод и повышение степени очистки. Дл осуществлени способа сточные воды обрабатывают селективным химическим реагентом - нафталин-2-сульфонатом, св зывающим нитроаминотолуолы в соли, которые легко отдел ютс фильтрацией. Дл регенерации нитроаминотолуолов и повторного использовани реагента осадок обрабатывают едким натром. Предложенный способ эффективно очищает сточные воды без общей нейтрализации последних, экономичен и позвол ет получить продукты, пригодные дл дальнейшего использовани . Остаточное содержание нитроаминотолуолов в очищенных сточных водах составл ет 0,133%, что меньше, чем в известном способе - 0,191%. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.The invention relates to methods for purifying sulfuric acid solutions of industrial wastewater nitroaminotoluene, which are used in the manufacture of dyes and pigments, reagents and chemical plant protection products. The purpose of the invention is to simplify the treatment of wastewater and increase the degree of purification. In order to carry out the process, the wastewater is treated with a selective chemical reagent, naphthalene-2-sulfonate, which binds nitroaminotoluene into salts, which are easily separated by filtration. The sludge is treated with caustic soda to regenerate nitroaminotoluenes and reuse the reagent. The proposed method effectively purifies wastewater without a general neutralization of the latter, is economical and allows to obtain products suitable for further use. The residual content of nitroaminotoluene in the treated wastewater is 0.133%, which is lower than in the known method - 0.191%. 2 hp f-ly, 2 tab.

Description

Изобретение относитс к очистке сточных вод. в частности сернокислых промыш- ленных сточных вод от вредных органических примесей - нитроаминотолуолов , очень токсичных в отношении людей и теплокровных животных, а также Может быть использовано дл извлечени нитроаминотолуолов из сточных вод полупродуктов дл органических красителей, пигментов, лекарственных препаратов, химических средств защиты растений.This invention relates to wastewater treatment. in particular, sulphate of industrial wastewater from harmful organic impurities - nitroaminotoluenes, very toxic to humans and warm-blooded animals, and also Can be used to extract nitroaminotoluenes from wastewater intermediates for organic dyes, pigments, drugs, chemical plant protection products.

Целью изобретени вл етс упрощение способа и повышение степени очистки.The aim of the invention is to simplify the method and increase the degree of purification.

Дл осуществлени способа нитроаминотолуолы выдел ют из сернокислотных водных растворов действием 1.2-1,3-кратного мол рного избытка нафталин-2-сульфоната натри в течение 20 мин фильтрацией выпавших в осадок нафталин-2-суль- фонатовнитроаминотолуолов,For carrying out the process, nitroaminotoluenes were separated from sulfuric aqueous solutions by a 1.2-1.3 fold molar excess of sodium naphthalene-2-sulfonate for 20 minutes by filtering the precipitated naphthalene-2-sulfonate nitroamino toluene,

разложением их 5%-ным раствором едкого натра, вз том в 1,2-1,3-кратном мол рном избытке , и фильтрацией выпавших в осадок Свободных нитроаминотолуолов. При этом в осадок выпадает смесь 2- и З-нитро-4-ами- нотолуолоа, которую после восстановлени нитрогруппы можно использовать дл отверждени эпоксидных композиций. Фильтрат , полученный после разложени нафталин-2-сульфонатов нитроаминотолуолов щелочью и фильтрации смеси нитроаминотолуолов , содержащий освободившийс нафталин-2-сульфонат натри , используют повторно дл обработки последующей порции кислых сточных вод, добавл необхоVItheir decomposition with a 5% solution of caustic soda, taken in a 1.2-1.3-fold molar excess, and filtration of precipitated Free Nitroaminotoluenes. In this case, a mixture of 2- and 3-nitro-4-aminotoluene is precipitated, which, after the reduction of the nitro group, can be used to cure epoxy compositions. The filtrate obtained after the decomposition of naphthalene-2-sulfonate nitroaminotoluene alkali and filtering the mixture of nitroaminotoluene containing the released naphthalene-2-sulfonate sodium, re-used to process the next portion of acidic waste water, adding ne

СЛ 4Ьь ОSL 4b O

С СЛC SL

димое количество его дл 1,2-1,3-кратного мол рного избытка.its amount is for a 1.2–1.3 fold molar excess.

Многократное использование нафта- лин-2-сульфоната натри снижает его расходы и позвол ет значительно упростить технологию очистки.Repeated use of naphthalene-2-sulfonate sodium reduces its costs and allows to significantly simplify the cleaning technology.

При выделении дополнительно 1 г нит- роаминотолуолов расходуетс значительно меньше химических реактивов и образуетс намного меньше дополнительных сточных вод в сравнении с известным способом.With the release of an additional 1 g of nitroamino toluene, significantly less chemical reagents are consumed and much less additional wastewater is generated in comparison with the known method.

П р и м е р 1. 215,2 г (200 мл) промышленных сточных вод с содержанием 12,36 мас,% серной кислоты и 0,81 мас.% смеси 2- и З-нитро-4-аминотолуолов с плотностью 1,078 г/см3 помещают в 0,5 л стакан, снабженный механической мешалкой, добавл ют 3,43 г (14,9 ммоль) нафталин-2-сульфоната натри и перемешивают 20 мин при комнатной температуре. Количество реагента (нафталин-2-сульфона- та натри ) рассчитывают, исход из количества нитроаминотолуолов, содержащихс в обрабатываемой пробе сточных вод с учетом его 1,3-кратного избытка.PRI me R 1. 215.2 g (200 ml) of industrial wastewater with a content of 12.36 wt.% Sulfuric acid and 0.81 wt.% A mixture of 2- and 3-nitro-4-aminotoluene with a density of 1.078 g / cm3 is placed in a 0.5 liter beaker equipped with a mechanical stirrer, 3.43 g (14.9 mmol) of sodium naphthalene-2-sulfonate is added and stirred for 20 minutes at room temperature. The amount of the reagent (sodium naphthalene-2-sulfonate) is calculated based on the amount of nitroaminotoluene contained in the treated wastewater sample, taking into account its 1.3-fold excess.

Выпавший желтый осадок нафталин-2- сульфонатов нитроаминотолуолов отфильтровывают на воронке с отсосом, взбалтывают 10 мин с раствором едкого натра , отфильтровывают на воронке с отсосом выпавшие свободные нитроаминотолуолы, промывают на фильтре 15 мл воды, отжимают и сушат на воздухе. Получают смесь 2- и З-нитро-4-аминот олуолов в виде золотисто- коричневых кристаллов с температурой плавлени 102-112°С. В фильтрате после фильтрации нафталин-2-сульфонатов нитроаминотолуолов определ ют содержание неосажденных нитроаминотолуолов, которое в данном случае составл ет 0,15 мас.%, и рассчитывают степень осаждени (выход) в зависимости от первоначального содержани их в сточных водах - 81,48%.The precipitated naphthalene-2-sulphonate nitroaminotoluene precipitate is filtered on a suction funnel, shaken for 10 minutes with sodium hydroxide solution, the precipitated free nitroaminotoluene is filtered off on a suction funnel, washed on the filter with 15 ml of water, squeezed and dried in air. A mixture of 2- and 3-nitro-4-amino acids of the oluols is obtained in the form of golden brown crystals with a melting point of 102-112 ° C. In the filtrate after filtration of naphthalene-2-sulfonates of nitroaminotoluenes, the content of non-precipitated nitroaminotoluenes is determined, which in this case is 0.15 wt.%, And the degree of precipitation (yield) is calculated depending on their initial content in the wastewater - 81.48% .

Объединенные фильтраты и промывные воды после обработки нафталин-2-сульфо- натов нитроаминотолуолов раствором едкогонатра ,содержащие нафталин-2-сульфонат натри , используют дл очистки последующей порции сточных вод от нитроаминотолуолов по обычной методике , добавл необходимое количество нафталин-2-сульфоната натри .The combined filtrates and washes after treating naphthalene-2-sulfonate with nitroaminotoluene with a solution of an edcone containing sodium naphthalene-2-sulfonate are used to purify the next portion of wastewater from nitroaminotoluene in the usual manner by adding the required amount of naphthalene-2-sulfonate sodium.

В данном примере на выделение 1 г смеси нЪтроаминотолуолов расходуетс 2,41 г нафталин-2-сульфоната натри и 0,42 г едкого натри . При этом дополнительно образуетс 19 мл сточных вод.In this example, 2.41 g of sodium naphthalene-2-sulfonate and 0.42 g of sodium hydroxide are consumed to isolate 1 g of the mixture of n-triaminotoluene. This additionally produces 19 ml of wastewater.

П р и м е р 2. 215,2 г (200 мл) промышленных сточных вод с содержанием 0,79 мас.% нитроаминотолуолов и 12,37 мас.%PRI mme R 2. 215.2 g (200 ml) of industrial wastewater with a content of 0.79 wt.% Nitroaminotoluene and 12.37 wt.%

серной кислоты с удельной массой 1,078 г/см помещают в 0,5 л колбу, снабженную мешалкой, приливают объединенные фильтрат и промывные воды, полученные в предидущем опыте и содержащие нафталин-2-сульфонат натри , добавл ют необходимое рассчитанное количество сухого нафталин-2-сульфоната натри и пере- мешивают 20 мин при комнатнойsulfuric acid with a specific gravity of 1.078 g / cm is placed in a 0.5 l flask equipped with a stirrer, the combined filtrate and wash water poured in the previous test and containing sodium naphthalene-2-sulfonate are added, add the required calculated amount of dry naphthalene-2- sodium sulfonate and mix for 20 minutes at room temperature.

0 температуре. Количество содержащихс нитроаминотолуолов во вз той порции сточных вод составл ет 11,17 ммоль , дл осаждени нитроаминотолуолов ввод т нафталин-2-сульфонат натри в количестве0 temperature. The amount of nitroaminotoluenes in the withdrawal portion of the wastewater is 11.17 mmol, and sodium naphthalene-2-sulfonate is added to precipitate the nitroaminotoluenes.

5 0,94 г (4,08 ммоль).5 0.94 g (4.08 mmol).

Выпавший после 20 мин перемешивани осадок нафталин-2-сульфонатов нитроаминотолуолов отфильтровывают, взбалтывают в течение 10 мин с растворомThe naphthalene-2-sulfonate nitroaminotoluene precipitate formed after 20 minutes of stirring is filtered, agitated for 10 minutes with a solution of

0 едкого натра, отфильтровывают выпавшие в осадок свободные нитроаминотолуолы и промывают их на фильтре 15 мл воды, отжимают и сушат на воздухе. Получают осадок в виде желто-коричневых кристаллов с тем5 пературой плавлени 101-112°С, представл ющий собой смесь 2- и 3-н итро-4-ами нотол уол о в.0 caustic soda, the precipitated free nitroaminotoluene is filtered off and washed on the filter with 15 ml of water, squeezed and dried in air. A precipitate is obtained in the form of yellow-brown crystals with a melting point of 101-112 ° C, which is a mixture of 2- and 3-n itro-4-amolol bc.

В фильтрате от фильтровани нафта- лин-2-сульфонатов нитроаминотолуолов оп0 редел ют содержание свободных нитроаминотолуолов (в данном случае оно равно 0,115 мас.%) и рассчитывают степень осаждени - 83,54%.In the filtrate from filtration of naphthalene-2-sulfonates of nitroaminotoluene, the content of free nitroaminotoluene is determined (in this case it is equal to 0.115 wt.%) And the degree of precipitation is calculated - 83.54%.

Фильтрат и промывные воды от фильт5 рации нитроаминотолуолов, выделенных обработкой их нафталин-2-сульфокислых солей 5%-ным раствором едкого натра, объедин ют и используют дл очистки следующей порции промышленных сточных вод.The filtrate and wash water from the nitroaminotoluene filtration, separated by treating their naphthalene-2-sulfonic acid salts with 5% sodium hydroxide solution, is combined and used to clean up the next portion of industrial wastewater.

0 При повторном использовании нафта- ли-2-сульфоната натри расход его на выде- ление 1 г нитроаминотолуолов из промышленных сточных вод снижаетс в 3,66 раз. Расход едкого натра и количество0 When sodium naphtha-2-sulfonate is reused, its consumption for the release of 1 g of nitroaminotoluene from industrial wastewater is reduced by 3.66 times. Caustic soda consumption and quantity

5 вновь образующихс стоков остаетс примерно на том же уровне: 0,42 г и 19 мл и 0,38 г и 17,4 мл соответственно.5 of the newly formed effluent remains at about the same level: 0.42 g and 19 ml and 0.38 g and 17.4 ml, respectively.

Результаты осаждени нитроаминотолуолов (НАТ)6гнафталинсульфонатом (Б НС) вThe results of the deposition of nitroaminotoluene (NAT) 6 of naphthalene sulfonate (B NS) in

0 сточных водах представлены в табл.1.0 wastewater are presented in table.1.

Из табл.1, следует, что при соотношении НАТ:БНО1:(1,2-1,3} и соль НАТ.БHC:NaOH 1 :(1.2-1,3) сточные вды очищаютс на 80,85-81,48%. Увеличение соот5 ношени НАТ:БНС 1:2 при соотношении соль НАТ:БНС 1:1,25 увеличивает степень очистки сточных вод до 84,11%, но не настолько , чтобы это было экономически оправдано , Увеличение соотношени соль НАТ:БНС 1:1,5 не вызывает значительногоFrom Table 1, it follows that with a ratio of HAT: BNO1: (1.2-1.3} and the salt of HAT.BHC: NaOH 1: (1.2-1.3), the effluent is cleaned at 80.85-81.48 Increase in the ratio of HAT: BNS 1: 2 with a ratio of HAT: BNS 1: 1.25 salt increases the degree of wastewater treatment to 84.11%, but not so much that it is economically justified. Increasing the ratio of HAT: BNS 1 ratio : 1.5 does not cause significant

увеличени степени очистки сточных вод. Уменьшение соотношени НАТ:БНО1:1,5 не вызывает значительного увеличени степени очистки сточных вод. Уменьшение соотношени НАТ:БНО1:1,15и соотношени соль HAT:BHC:NaOH ведет к некоторому уменьшению степени очистки сточных вод. Также снижает степень очистки сточных вод снижение времени контактировани последних с осадителем и, соответственно, со щелочью. Увеличение времени контакта сточных вод с осадителем и щелочью не приводит к значительному увеличению степени очистки.increase the degree of wastewater treatment. A decrease in the ratio of NAT: BNO1: 1.5 does not cause a significant increase in the degree of wastewater treatment. Reducing the ratio of NAT: BNO1: 1.15 and the ratio of salt HAT: BHC: NaOH leads to a slight decrease in the degree of wastewater treatment. It also reduces the degree of wastewater treatment, reducing the contact time of the latter with the precipitator and, accordingly, with alkali. An increase in the time of contact of wastewater with precipitator and alkali does not lead to a significant increase in the degree of purification.

При очистке сточных вод промывными водами, полученными после разложени соли НАТ:БНС, получены результаты, приведенные в табл.2.During wastewater treatment with wash water obtained after decomposition of the NAT: BNS salt, the results are given in Table 2.

Результаты, приведенные в табл. 2, показывают , что степень очистки сточных вод нафталин-2-сульфонатом с повторным его использованием в результате разложени предыдущей порции осажденной соли HAT. БНС, находитс на уровне 82,89-84,16%, что выше, чем при однократном использовании осадител . Остаточное содержание HAT составл ет в среднем 0.133%, что меньше чем по известному способу-0,191%.The results are shown in Table. 2 show that the degree of purification of naphthalene-2-sulfonate wastewater with its re-use as a result of the decomposition of the previous portion of precipitated HAT salt. LBP is at 82.89-84.16%, which is higher than with a single use of the precipitant. The residual HAT content averages 0.133%, which is less than the known method, 0.191%.

Таким образом, предложенный способ в отличие от известного позвол ет очищать производственные сточные воды с минимальными затратами реагенгтов и с минимальными количествами образующихс при очистке сточных вод в расчете на единицу массы выдел емых нитроаминотолуолов.Thus, the proposed method, in contrast to the known method, allows purifying industrial wastewater with minimal reagent costs and with minimal amounts of wastewater generated during purification per unit mass of the released nitroaminotoluene.

00

Расчет показывает, что при выделении 1 г смеси нитрозминотолуолов известным способом количество вновь образующихс сточных вод равно примерно 173 мл. а расход аммиака составл ет примерно 47,6 г или 190,4 г 25%-ного аммиака. В сравнении с предложенным способом это соответственно в 8 и 45 раз больше.The calculation shows that when 1 g of a mixture of nitrosminotoluenes is released in a known manner, the amount of newly formed wastewater is approximately 173 ml. and ammonia consumption is about 47.6 g or 190.4 g of 25% ammonia. In comparison with the proposed method, it is respectively 8 and 45 times more.

Предлагаемый способ примерно в 1,25 раз дешевле при однократном использовании нзфталин-2-сульфоната и в 3,5 раза де- шевло при многократном его использовании.The proposed method is about 1.25 times cheaper with a single use of naphthalene-2-sulfonate and 3.5 times cheaper with its repeated use.

Claims

1. A method for purifying aqueous sulfate solutions from nitroaminotoluenes, which includes treating with a chemical reagent and then separating the precipitate by filtration, characterized in that, naphthalene-2-sulfonate is used as a chemical reagent.

2. A method according to claim 1, characterized in that a 1.2-1.3-fold molar excess of sodium naphthalene-2-sulfonate is used to the amount of nitroaminotoluene, and the treatment is carried out for 20 minutes.

3. Method according to paragraphs. 1 and 2, differing from the fact that, in order to regenerate

nitroamino toluene and sodium naphthalene-2-sulfonate reuse, the precipitate formed is treated with stirring with a 1.2-1.3 molar excess of sodium hydroxide in the form of a 5% solution for 10 minutes.

Table 1

table 2