CS231911B1 - Spósob výroby síranov z pouíitej kyseliny sírovej - Google Patents

Description

V roztoku kyseliny sírovej sa kyselina dusičná zredukuje anorganickými zlúčeninami, s výhodou kovmi, alebo ich zlúčeninami. Získaná kyselina sírová sa neutralizuje s anorganickými hydroxidmi, kysličníkmi, uhličitanmi, síričitanml, čpavkom, sírnikmi. Vyzrážané deriváty fenolu sa oddelia od roztoku. Rozpustné deriváty fenolu sa absorbujú alebo extrahujú, alebo odparia. Po kryStalizácii sa zo síranov oddelia deriváty fenolu zahriatim na teplotu pod teplotou rozkladu příslušných síranov.

Vynález možno použit při výrobě síranov, ktoré najdú uplatnenie ako minerálně hnojivá, v sklórstve, alebo v iných odvetviach.

Vynález sa týká výroby síranov z použitej kyseliny sírovej, vznikájúoej po nitračných alebo oxidačných procesoch. Kyselina sírová, ktorá odpadá po nitračných procesoch, oxidaSných a sulfonačných procesoch má hmotnostnú koncentráciu 20-80 %. Obsahuje organické látky, kyselinu dusičnú, kysličníky dusíka, anorganické sírany a pod. Takáto kyselina eírová sa používá pri výrobě minerálnyeh hnojiv /superfosfátu, síranu amonného apod./ a v hutníctve při odstraňovaní kovov.

Sú známe postupy k odstraňovaniu nečistot z použitej kyseliny sírovej. Kysličníky dusíka sa odstraňujú v denitračných zariadeniaoh, alebo sa odstraňujú z kyseliny acetylénem. FedTa patentu DD 120 184 sa odstraňujú kysličníky dusíka z použitéj kyseliny sírovej močovinou, alebo inými karbamidami. Kyselina sírová o hmotnostnej koncentrácli 70 % po nitrozačných procesoch sa koncentruje v Paulingovom přístroji, pričom dochádza k oxidácii organických nečistot kyselinou sírovou alebo dusičnou.

Sistenie použitej kyseliny sírovej extrakciou fenolmi sa popisuje v sovietskom autorskom osvědčení 316 648. Extrakcia organických nečistot mastnými alkoholmi, alebo aromatickými hydroxyderivátmi sa popisuje v sovietskom autorskom osvědčení 416 312. Odstraňovanie organických látok z kyseliny v přítomnosti síranov železa, alebo médi sa popisuje v sovietskom autorskom osvědčení 564 260.

SpOsob čistenia upotrebenej kyseliny sírovej po nitrácii aromatických zlúčenín obsahu júci fluor sa popisuje v patente CS 167 207. Alkalické sírany a sírany ťažkých kovov sa oddelujú zo zriedenej kyseliity sírovej skoneentrováním kyseliny sírovej na hmotnostnú koncentráciu 96 až 98 %. Zriedená kyselina sírové sa používá na výrobu sírane vápenatého, bamatého, zinočnatého apod. Výroba síranov znečistěných dusičňanmi z odpadnej kyseliny sírovej neutralizáciou je popísaná v čs. AO 208 338.

Použitá kyselina sírová sa často používá pro výrobě minerálnyeh hnojív, alebo niektorých technicky ddležitýoh síranov. Nevýhoda je, že minerálně hnojivo obsahuje organické látky, ktoré v niektorých prípadoch nemožno v danej koncentrácli tolerovat.

Vyggie uvedené nedostatky sú odstránené spdsobom výroby síranov z použitej kyseliny sírovej, ktorá obsahuje ako nečistoty 3-metylfenol a jeho nitro-, nitrózo- a sulfoderiváty, kyselinu dusičnú, kysličníky dusíka, alkalické sírany podle vynálezu. Kyselina dusičná sa najprv zredukuje s anorganickými zlúčeninami na kysličníky dusíka. Výhodné je použit na redukciu kovy, alebo ich zliatiny, pričom vzniknú prísluSné sírany.

Příklad reakcie médi udávajú rovnice I a II.

Cu + 8 HNO₃--í. 3 Cu/NO₃/₂ + 2 NO + 4 H₂0 /1/

Cu/NO₃/₂ + ^H2^SO4 -» CuSO₄ + 2 HNO₃ /11/

Kysličníky dusíka sa uvolňujú z roztoku vo formě plynov.

Po znížení obsahu kyseliny dusičnéj sa kyselina sírová áalej zneutralizuje s hydroxldmi a/alebo kysličníkmi a/alebo uhličitanmi* a/alebo síričitanmi a/alebo aminiakom a/alebo sírnikmi.

Neutralizácia sa s-výhodou, robí tak, aby vznikol roztok síranov, ktorých koncentrácia je pod koncentráciou nasýteného roztoku, pričom.sa vyzrážené deriváty fenolov oddelia s výhodou filtráciou.

Koncentrácia rozpuštěných derivátov fenolu sa z roztokov zníži adsorbciou a/alebo extrakciou a/alebo odpařením.

Z roztokov vykryžtalizujú sírany známým spčsobom, v kryštálooh sa zníži koncentrácia derivátov fenolu zahriatim pod teplotu rozkladu síranov.

Výhodou vynálezu je, že výroba síranov podl’a vynálezu najde uplatnenie hlavně při výrobě síranu amonného, ktorý sa může obohatit o sírany stopových prvkov např. CuSO^ a ZnSO^, čím sa vylepšia jeho vlastnosti. Síran amonný sa může použit samostatné, alebo ako zložka v kombinovaných minerálnych hnojivách. Získané deriváty fenolu možno použit pri výrobě prostřiedkov pre ochranu rastlín, Pri výrobě síranov z kyseliny sírovej, ktorá má znížený obsah HNO^, sa může použit konštrukčný materiál na aparatury menej náročný ako u původně j kyseliny sírovej.

Příklad 1

Do banky sa dalo 100 ml použitej kyseliny sírovej s hmotnostným obsahom 32,1 % HgSO^,

1,7 % HNOj, 0,03 % kysličníkov dusíka, 8,3 % NaHSO^, 0,13 % 3-metyl-4-nitrofenolu, 0,09 % 3-metylfenolu a jeho sulfo- a nitrózoderivátov. K roztoku sa přidalo 3 g práškovéj médi.

Zmes sa vyhriala na 60 °C a miešala. Po ochladnuti sa nezreagovaná raeá odfiltrovala. Roztok obsahoval 33,7 % hmotnosti HjSO^ á 0,4 % hmotnosti HNO^. Ďalej sa roztok neutralizoval s 5% vědným roztokem KOH, pokial sa vytvořený Cu/0H/₂ opět nerozpustil. Potem sa roztok nechal 24 hodin stát. Vylúčené deriváty fenolu sa odfiltrovali. Z roztoku sa deriváty fenolu extrahovali 3krát 50 ml xylénu. Po extrakci! sa sírany nechali vykrystalizovat odpařením vody. Krystalické sírany sa zahriali počas 2 hodin na teplotu 300 °C. Po ochladení sa rozdrvili a stanovili deriváty fenolu. Sírany obsahovali pod 0,0001 % hmotnosti 3-metyl-4-nitrofenolu, čo je analytická hranice pre spektrofotometrické stanovenie.

Příklad 2

Postupovalo sa podTa příkladu 1 s tým rozdielom, že sa na redukciu HNO^ použilo 3 g práškového aktivneho uhlia a zmes sa zahriala na 30 °C. Po odfiltrovaní aktívneho uhlia zmes obsahovala 0,2 % HNO^. Na neutralizáciu sa použil 8% vodný roztok KgCO^. Rozpuštěné deriváty fenolu sa adsorbovali s 2 g aktivovaného bentonitu. Po odfiltrovaní bentonitu roztok obsahoval 0,002 % hmotnosti 3-metyl-4-nitrofenolu.

Příklad 3

Postupovalo sa podl’a příkladu 1 s tým rozdielom, že sa miesto médi použilo 3 g práškové j mosadze. Po odfiltrovaní nezreagovanej mosadze roztok obsahoval 0,03 % hmotnosti HNO^. Kyselina sírová sa potom neutralizovala s 8% vodným roztokou NagSO^. Vyzrážané deriváty fenolu sa odfiltrovali a k roztoku sa přidalo 3 g aktívneho uhlia. Po odfiltrovaní aktívneho uhlia roztok obsahoval 0,000 7 % hmotnosti 3-»etyl-4-nitrofenolu.

Příklad 4

Postupovalo sa podl’a příkladu 3 s tým rozdielom, že na neutralizáciu sa použil 10% roztok amoniaku. Po odfiltrovaní aktívneho uhlia roztok síranov obsahoval 0,000 9 % hmotnosti 3-aetyl-4-nitrofenolu.

Příklad 5

Postupovalo sa podlá příkladu 3 s tým rozdielom, že sa na neutralizáciu použil 7% vodný roztok Na,,S. Po odfiltrovaní aktívneho uhlia roztok síranov obsahoval 0,000 7 % hmotnosti 3-metyl-4-nitrofenolu.

Vynález možno použit pri výrobě síranu amonného, ktorý slúži ako minerálně hnojivo, síranu sodného, ktorý možno použit v sklárstve, ako aj pri výrobě iných síranov. Pri výrobě sa využije kyselina sírová, ktoré sa doteraz nevyužívá a odtéká do odpadných vůd.

Claims (5)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Spfisob výroby sířenov z použitej kyseliny sírovéj obsehujúeej ako nečistoty 3-metylfenol a jeho nitror, nitraso- a sulfoderiváty, kyselinu duaičnú, kysličníky dusíka a alkalické sírany, vyznačujúci sa tým, že sa aníži obsah kyseliny dusičnej redukeiou s anor ganickými zlúčeninaai, s výholou koval, alebo ich zlúčeninaai.
2. 2. Spfisob podTa bodu 1 vyznačujúci sa tým, že kyselina sírové sa ialej zneutralizuje s hydroxidmi a/alebo kysličnlkmi a/alebo uhličitanmi a/alebo síričitanmi a/alebo amoniakem a/alebo símikmi.
3. 3. Spfisob podl’a bodov 1 a 2 vyznačujúci sa tým, že neutralizécia sa robí s výhodou tak, aby vznikol roztok slranov, kterých koncentrácia je pod koneentréeiou leh nasýtenýeh roztoko v, pričom vyzrážané deriváty fenolov sa oddelia.
4. 4. Spfisob podl’a bodov 1 až 3 vyznačujúci sa tým, že z rostokov slranov sa konoentrácia rozpuštěných derivátov fenolu zníži adsorbciou a/alebo extrakciou a/alebo odpařením.
5. 5. Spfisob podTa bodov 1 až 4 vyznačujúci sa tým, že z roztokov vykryStallzujú sírany, v ktorých sa sníží koncentrácia derivátov fenolu a/alebo odstrania deriváty fenolu zahrlatím pod teplotu rozkladu síranov.