CS262572B1 - Způsob zpracování síranu amonného - Google Patents

Abstract

Očelem je zpracování odpadního síranu amonného, vznikajícího v průběhu některých chemických výrob. Způsob využívá termického rozkladu síranu amonného, s výhodou katalyzovaného, prováděného za normálního nebo změněného tlaku. V první fázi rozkladu dochází k odštěpování amoniaku za vzniku taveniny hydrogensíranu amonného, ve druhé fázi dochází k oxidaci zbylého chemicky vázaného amoniaku síranovým zbytkem za vzniku oxidu siřičitého. Vlastní reakci lze uskutečnit v kapalné nebo plynné fázi.

Description

Vynález se týká způsobu zpracováni síranu amonného, vznikajícího jako odpad v průběhu některých chemických výrob.

Dosavadní způsoby zpracování síranu amonného spočívají především ve využití síranu amonného jako hnojivá a to bud samostatně nebo ve formě hnojiv kombinovaných. Toto použití však ztrácí v poslední době na významu, vzhledem k nepříznivým důsledkům, doprovázejícím aplikaci této látky v zemědělství. Nevýhodou zpracování síranu amonného jako hnojivá je nízký obsah dusíku, vysoký obsah síry a zejména vliv na snižováni alkality půdy.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob zpracování síranu amonného podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se síran amonný podrobí kontinuálnímu technickému rozkladu až do odštěpení v podstatě poloviny amoniaku, načež se vznikající tavenina amonných hydrogensulfátů podrobí oxidačně redukčnímu rozkladu při teplotě nad 500 °C. Podle dalšího význaku vynálezu se při rozkladu přidává katalyzátor na bázi sloučenin přechodových kovů. Dále je výhodné přidávat vzduch nebo kyslík nebo kyselinu dusičnou.

Výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že proces nezanechává žádný odpad, lze jej realizovat s minimálními energetickými a materiálovými náklady přímo ve výrobní jednotce, produkující odpadni síran amonný a zabývající se výrobou kyseliny sírové s minimálními nároky na úpravu technologie. Amoniak, získaný způsobem podle vynálezu lze beze zbytku recyklovat v procesu, který jej přetváří na síran amonný, nebo využít jiným způsobem. Vysušené odplyny, tvořené v podstatě směsi čistého oxidu siřičitého a dusíku, eventuálně s příměsi nezreagovaného přebytku vzdušného kyslíku, lze po dodatečné úpravě složení vysušeným vzduchem použít k výrobě oxidu sírového na kontaktním katalyzátoru.

Postup podle vynálezu náleží mezi ekologicky nezávadné procesy.

Způsob podle vynálezu je dále blíže popsán na dvou příkladech provedení, uskutečněných v laboratorním měřítku vsádkovým způsobem.

Přikladl

132 g síranu amonného (1 mol) bylo zahříváno ve 300 ml frakčni baňce z varného skla, opatřené zpětným vzdušným chladičem o délce 35 cm. Unikající plyny byly odebírány na vrcholu chladiče a absorbovány ve 800 ml dest. vody. Během zahřívání obsahu baňky na cca 530 °C došlo k odštěpení poloviny vázaného amoniaku za vzniku čiré taveniny, která při dalším zahřívání při atmosférickém tlaku vře bez rozkladu kolem 550 °C. K obsahu baňky bylo potom přidáno 18,1 g oxidu vanadičného V₂Oj ^{a rea}kční směs byla zahřívána jen natolik, aby teplota nepřestoupila teplotu varu hydrogensíranu amonného. Přitom probíhá živý vývoj plynu a během dvaceti minut je obsah baňky rozložen za vzniku směsi oxidu siřičitého, dusíku a malého množství amoniaku. Po ochlazení odplynu vzniká kondenzát, tvořený roztokem siřičitanu amonného, plynný podíl pak obsahuje prakticky čistý oxid siřičitý a dusík v molárním poměru 1:1.

Příklad 2

132 g síranu amonného 11 mol) bylo zahříváno ve 300 ml frakčni baňce, propláchnuté žárovkovým dusíkem, opatřené kolonkou s vyhřívanou výplní kontaktního vanadového katalyzátoru, zahřátou na 550 °C. Obsah baňky byl zahříván až k teplotě varu postupně vznikající taveniny, přičemž odplyny vzniklé v této fázi zahřívání byly jímány zvlášť a obsahovaly pouze amoniak.

Po uvedení taveniny hydrogensíranu amonného do varu byl pod hladinu reakční směsi v baňce uváděn mírný proud vzduchu a vzniklá směs pak byla vedena přes vrstvu kontaktního katalyzátoru. Množství vzduchu bylo voleno tak, aby byl zajištěn neustálý přebytek kyslíku ve vrstvě katalyzátoru. Vznikající dýmy kyseliny sirové po kondenzaci na cca 83% roztok HjSO^ obsahovaly méně než 0,5 % hmot. síranu amonného.

Claims (3)

1. \ 1. Způsob zpracování síranu amonného vyznačující se tím, že se síran amonný podrobí kontinuálnímu termickému rozkladu až do odštěpení poloviny amoniaku, načež se vznikající tavenina amonných hydrogensulfátů podrobí oxidačně redukčnímu rozkladu při teplotě nad 500 °C,
2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se při rozkladu přidává katalyzátor na bázi sloučenin přechodných kovů.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že se do reakční směsi přidává vzduch nebo kyslík nebo kyselina dusičná.