CS274248B1 - Method of waste sulphuric acid's utilization from aromatic substances nitration during concentrated sulphure acid production - Google Patents
Method of waste sulphuric acid's utilization from aromatic substances nitration during concentrated sulphure acid production Download PDFInfo
- Publication number
- CS274248B1 CS274248B1 CS235089A CS235089A CS274248B1 CS 274248 B1 CS274248 B1 CS 274248B1 CS 235089 A CS235089 A CS 235089A CS 235089 A CS235089 A CS 235089A CS 274248 B1 CS274248 B1 CS 274248B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- acid
- waste
- production
- concentration
- Prior art date
Links
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 132
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 3
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 title abstract description 6
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 title abstract 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 title description 41
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 title description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 14
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- -1 aromatic carbohydrate Chemical class 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 229910000372 mercury(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000006172 aromatic nitration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- XBAWQIOSYKXRDH-UHFFFAOYSA-N C(=O)=O.[N+](=O)[O-] Chemical compound C(=O)=O.[N+](=O)[O-] XBAWQIOSYKXRDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N [N].NC(N)=O Chemical compound [N].NC(N)=O PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphoric acid Chemical compound [Ca+2].OP(O)(O)=O.OP(O)(O)=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002828 nitro derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- UUZZMWZGAZGXSF-UHFFFAOYSA-N peroxynitric acid Chemical compound OON(=O)=O UUZZMWZGAZGXSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002426 superphosphate Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká způsobu využití odpadní kyseliny sírové z nitrací aromatických látek při výrobě koncentrované kyseliny sírové tím, že se odpadní kyselina sírová nejprve dalekosáhle zbaví nečistot a potom se jí částečně nebo úplně nahradí technologická voda ve výrobě kyseliny při úpravě koncentrace absorpční kyseliny pro pohlcování oxidu sírového nebo při konečné úpravě koncentrace produktu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of utilizing waste sulfuric acid from the aromatic nitration process in the production of concentrated sulfuric acid by first removing the waste sulfuric acid from the impurities and then replacing it partially or completely with the process water in acid production. or in the final adjustment of the product concentration.
Při výrobě nitroderivátň aromatických látek působením směsí kyseliny dusičné a sírové na aromatické uhlovodíky nebo jejich deriváty vzniká jako vedlejší produkt zředěná kyselina sírová, znečištěná především zbytky kyseliny dusičné, kyselinou dusitou, původní aromatickou látkou a jejími nitroderiváty. V dalším je tento vedlejší produkt nazýván odpadní kyselina sírová.In the production of aromatic nitroderivatives by the use of nitric and sulfuric acid mixtures on aromatic hydrocarbons or their derivatives, dilute sulfuric acid is formed as a by-product, contaminated mainly with nitric acid residues, nitrous acid, the original aromatic substance and its nitroderivatives. Hereinafter, this by-product is called waste sulfuric acid.
Dosavadní způsoby využití odpadní kyseliny sírové spočívaly buň v jejím převedení na umělá hnojivá, nebo v jejím zahuštění, zbavení nečistot a znovuvyužití pro pro přípravu nitrační směsi. K prvním způsobům patří využití odpadní kyseliny sírové k zachycování čpavku z koksárenského plynu, nebo její zpracování ve výrobě superfosfátu a NPK, K druhým způsobům patří odpaření vody přídavným teplem a vrácení do nitrace. V technologii výroby nitrobenzenu firem Chisso-Mitsui, Japonsko se využívá reakčního tepla při nitraci k adiabatickému ohřevu odpadní kyseliny, která se akumulovaným teplem odpaří a vrátí zpět do procesu. U silně znečištěných odpadních kyselin bylo navrženo provést termický rozklad na S02 a SO3 a vzniklý plyn zpracovat běžným způsobem na koncentrovanou kyselinu sírovou.Previous methods of utilizing waste sulfuric acid consisted of converting the cell to fertilizer or concentrating it, removing impurities, and reusing it to prepare the nitration mixture. The first methods include the use of waste sulfuric acid to capture the ammonia from the coke oven gas, or its treatment in the production of superphosphate and NPK. The second methods include evaporation of the water with additional heat and return to nitration. In nitrobenzene production technology from Chisso-Mitsui, Japan, the reaction heat of nitration is used to adiabatic heat the waste acid, which is evaporated and stored back into the process. For heavily contaminated waste acids, it was proposed to perform thermal decomposition into SO 2 and SO 3 and to process the resulting gas into concentrated sulfuric acid in the usual manner.
Všechny výše uvedené způsoby mají některé nevýhody. Zpracování hnojiv na síranovém základě je zemědělskými odborníky stále více odmítáno. Navíc přeprava zředěné kyseliny (70 až 75 %) způsobuje silnou korozi železničních cisteren. Způsob podle firem Chisso-Mitsui vyžaduje provádění nitrace za vysokého tlaku a teploty, což vyvolává vysoké investiční náklady. Hrozí také nebezpečí výbuchu při nedodržení norem technologického režimu. Postup zahrnující odpaření vody přídavným teplem a vrácení do nitrace je sice méně riskantní a investičně náročný, nebot nitrace se provádí beztlakově a za teploty 45 až 50 °C, ale je náročný energeticky. Ještě vyšší energetické nároky má termický rozklad.All of the above methods have some disadvantages. The processing of sulphate-based fertilizers is increasingly refused by agricultural experts. In addition, the transport of dilute acid (70 to 75%) causes severe corrosion of rail tankers. The Chisso-Mitsui process requires nitration at high pressure and temperature, resulting in high investment costs. There is also a risk of explosion if the technological standards are not met. The process involving evaporation of water by additional heat and returning to the nitration is less risky and investment-intensive, since the nitration is carried out without pressure and at a temperature of 45 to 50 ° C, but is energy intensive. Thermal decomposition has even higher energy requirements.
Tyto nedostatky se podařilo dalekosáhle odstranit způsobem využití odpadní kyseliny eírové podle vynálezu. Podstata způsobu spočívá v tom, že se odpadní kyselina sírová, zbavená o sobě známými způsoby větší části rozpouštěných nečistot, dočistí protiproudovým intenzívním stykem s původním» aromatickým uhlovodíkem za pomocí vibrací. Takto vyčištěná odpadní kyselina se použije ve výrobě kontaktní kyseliny sírové k úpravě koncentrace cirkulující kyseliny pro absorpci oxidu sírového nebo k úpravě koncetrace kyseliny sírové pro expedici. Původní aromatický uhlovodík (např, benzen, toluen nebo xylen) se po protiproudém kontaktování odpadní kyseliny za pomoci vibrací vrátí do nitrace. Protiproudý styk odpadní kyseliny sírové s původním aromatickým uhlovodíkem se uskutečňuje za teploty 36 až 50 °C a při poměru objemových průtoků odpadní kyseliny sírové a původního aromatického uhlovodíku 1 : 2, s výhodou 1,5 : 1,7.These drawbacks have been largely overcome by the use of the waste uric acid according to the invention. The essence of the process is that the waste sulfuric acid, which has been freed of most of the dissolved impurities in a manner known per se, is purified by countercurrent intensive contact with the parent aromatic hydrocarbon by means of vibrations. The waste acid so purified is used in the production of contact sulfuric acid to adjust the concentration of the circulating acid for absorbing sulfur trioxide or to adjust the concentration of sulfuric acid for dispatch. The parent aromatic hydrocarbon (e.g., benzene, toluene or xylene) returns to nitration after countercurrent contacting the waste acid with the aid of vibrations. The countercurrent contact of the waste sulfuric acid with the original aromatic hydrocarbon is effected at a temperature of 36 to 50 ° C and a flow rate ratio of waste sulfuric acid to the original aromatic hydrocarbon of 1: 2, preferably 1.5: 1.7.
Známé způsoby, kterých lze použít k odstranění větší části nečistot podle vynálezu, jsou odstranění kyselin dusičné a dusité smísením odpadní kyseliny s ekvivalentním množstvím močoviny, která s uvedenými kyselinami reaguje podle rovnicKnown methods which can be used to remove most of the impurities of the invention are the removal of nitric and nitrous acids by mixing waste acid with an equivalent amount of urea which reacts with said acids according to equations
H2N - CO - NH2 + 2HN02 = 2 N2 + C02 + 3 H20, močovina kys. dusík oxid voda dusitá uhličitýH 2 N - CO - NH 2 + 2HNO 2 = 2 N 2 + CO 2 + 3 H 2 0, urea nitrogen acid nitrogen dioxide carbon dioxide water
H2N - CO - NH2 + 6 HNOj = 8 N2 + 5 C02 + 13 H20 močovina kys. dusík oxid^ , voda dusičná uhličitýH 2 N - CO - NH 2 + 6 HNO 3 = 8 N 2 + 5 CO 2 + 13 H 2 0 urea nitrogen nitrogen oxide, carbon dioxide water
CS 274248 Bl odstranění větší části rozpouštěných nebo stržených nitroderivátů aromatických látek jednorázovým kontaktem odpadní kyseliny sírové s původním aromatickým uhlovodíkem a odstranění původního aromatického uhlovodíku, rozpuštěného nebo rozptýleného v odpadní kyselině sírové kontaktováním s dusíkem.CS 274248 B1 removing most of the dissolved or entrained aromatic nitroderivatives by one-time contact of waste sulfuric acid with the parent aromatic hydrocarbon and removing the original aromatic hydrocarbon dissolved or dispersed in the waste sulfuric acid by contact with nitrogen.
Takto upravená odpadní kyselina sírová obsahuje však ještě nepřípustně vysokou koncentraci nitroderivátů aromatických látek (např. v případě nitrace benzenu až 500 mg/l). Snížení této konoetrace až o dva řády se překvapivě podařilo intenzivním protiproudým stykem s původním aromatickým uhlovodíkem pomocí vibrací. Je také možno jednorázový kontakt s původním aromatickým uhlovodíkem vyloučit. Získaná zředěná kyselina sírová je tak čistá, že ji lze podle vynálezu použít ve výrobě kontaktní kyseliny sírové náhradou za technologickou vodu. K protiproudému kontaktování za použi tí vibrací lze použít některý z vibračních patrových extraktorů podle autorského osvědčení č. 106 313, č. 132 022 nebo ě. 139 895.However, the waste sulfuric acid treated in this way still contains an unacceptably high concentration of aromatic nitroderivatives (e.g. up to 500 mg / l in the case of benzene nitration). Surprisingly, the reduction of this contraception by up to two orders was achieved by intensive countercurrent contact with the original aromatic hydrocarbon by means of vibrations. It is also possible to avoid a single contact with the original aromatic hydrocarbon. The dilute sulfuric acid obtained is so pure that, according to the invention, it can be used in the production of contact sulfuric acid as a substitute for process water. For countercurrent contacting using vibration, one of the vibration deck extractors according to the author's certificate No. 106 313, No. 132 022 or others can be used. 139 895.
Při výrobě kontaktní kyseliny sírové se plynný oxid sírový, zředěný inertními plyny, uvádí do protiproudého kontaktu s cirkulující kyselinou sírovou. Podle dosavadního,způsobu se část cirkulující kyseliny, úměrná množství pohlceného oxidu sírového, z okruhu odtahuje a místo ní se přivádí technologická voda získaná úpravou vody z přírodních zdrojů. Využívá se i parního kondenzátu. Kyselina sírová odebraná z absorpčního okruhu se před expedicí ještě ředí technologickou vodou na konečnou koncentraci. Z okruhu se také část kyseliny sírové odebírá k předsoušení vzduchu pro spalování síry a katalytickou oxidaci oxidu siřičitého. Z předsoušení se kyselina sírová vrací zpět do absorpčního okruhu. Podle předloženého vynálezu lze technologickou vodu nahradit částečně nebo úplně vyčištěnou odpadní kyselinou sírovou z nitrace aromatických látek.In the production of contact sulfuric acid, gaseous sulfur dioxide, diluted with inert gases, is brought into countercurrent contact with circulating sulfuric acid. According to the prior art, a portion of the circulating acid, proportional to the amount of sulfur trioxide absorbed, is withdrawn from the circuit and process water obtained from the treatment of water from natural sources is supplied instead. Steam condensate is also used. Sulfuric acid taken from the absorption circuit is diluted with process water to final concentration before dispatch. Part of the sulfuric acid is also removed from the circuit to pre-dry the air for sulfur combustion and catalytic oxidation of sulfur dioxide. From the pre-drying, the sulfuric acid is returned to the absorption circuit. According to the present invention the process water can be replaced by partially or completely purified waste sulfuric acid from the nitration of aromatics.
Proti dosavadním způsobům využití odpadní kyseliny sírové z nitrace aromatických látek má způsob podle vynálezu řadu výhod. Předně vylučuje spotřebu energie na zahušťování odpadní kyseliny. Dále spoří technologickou vodu ve výrobě kyseliny sírové. Zvláště výhodná situace vzniká, pokud provoz pro výrobu nitroaromatů v sousedství výrobny kyseliny sírové, neboí odpadají náklady na transport odpadní kyseliny sírové. Navržený způsob je také ekologicky velmi příznivý.The process according to the invention has a number of advantages over the prior art uses of waste sulfuric acid from the aromatic nitration. Firstly, it eliminates the energy consumption for thickening the waste acid. It also saves process water in the production of sulfuric acid. A particularly advantageous situation arises if the plant for the production of nitroaromats in the vicinity of the sulfuric acid production plant, since the cost of transporting the waste sulfuric acid is eliminated. The method proposed is also very environmentally friendly.
Částečnou nebo úplnou náhradu technologické vody vyčištěnou odpadní kyselinou sírovou lze provést v běžném zařízení pro absorpci oxidu sírového a sušení vzduchu pro výrobu oxidu sírového propojením, které je znázorněno na výkresech, z nich znázorňuje obr. 1 uspořádání, ve kterém lze vyrábět pouze kyselinu sírovou obsahující zbytkové nečistoty z vyčištěné odpadní kyseliny sírové, obr. 2 uspořádání, které umožňuje vyrábět vedle sebe čistou kyselinu sírovou za použití pouze technologické vody a kyselinu sírovou obsahující malé množství zbytkových nečistot z odpadní kyseliny sírové.Partial or complete replacement of the process water with purified waste sulfuric acid can be carried out in a conventional sulfur dioxide absorption and air drying plant for the production of sulfur trioxide by the interconnection shown in the drawings, of which Figure 1 shows an arrangement in which only sulfuric acid containing Fig. 2 is an arrangement which makes it possible to produce side-by-side pure sulfuric acid using only process water and sulfuric acid containing a small amount of residual impurities from waste sulfuric acid.
Na obr. 1 se do absorpční věže 1 přivádí kontaktní plyn 14 a absorpční kyselina. Vzniklá koncetrované kyselina se ve směšováku 2 naředí vyčištěnou odpadní kyselinou 13» případně i zčásti technologickou vodou 12. Po ochlazení v chladičích 2 stéká kyselina do předlohy 7, odkud je čerpadlem 10 čerpána zčásti zpět do absorpční věže 1, zčásti do expedičního směšováku 2» fcúe se její koncentrace upraví na žádanou hodnotu přídavkem odpadní kyseliny 13 a z části do sušícího směšováku 4. Vzduch 13 je sušen v sušicí věži 2 sušicí kyselinou, která odtéká do směšováku 4, v něm je její koncentrace případně upravena přídavkem technologické vody 12. Po ochlazení v chladičích 6 stéká do předlohy 8, odkud je čerpadlem 11 vrácena zčásti zpět do sušicí věže 2, zčásti do absorpčního směšováku 2 a zčásti odtahována pro expedici.In Fig. 1, contact gas 14 and absorption acid are supplied to absorption tower 1. The concentrated acid formed in the mixture 2 is diluted with purified waste acid 13, optionally partially with process water 12. After cooling in the coolers 2, the acid flows down to the receiver 7, where it is pumped partially through the pump 10 to the absorption tower 1. The air 13 is dried in the drying tower 2 by the drying acid, which flows to the mixer 4, in which its concentration is optionally adjusted by the addition of process water 12. After cooling, the air 13 is dried. cooler 6 flows into the pattern 8 from where it is partly returned by the pump 11 to the drying tower 2, partly to the absorption mixer 2 and partly withdrawn for shipping.
Na obr. 2 se kontaktní plyn 19 vede podle požadavku výroby do 1. absorpční věže 1 a do 2. absorpční věže 2 rozvětveným potrubím. Regulace množství vstupujícího plynu do jednotlivých absorpčních věží je prováděna klapami na vstupu do věže.In FIG. 2, the contact gas 19 is fed to the first absorption tower 1 and to the second absorption tower 2 via a branched pipe, depending on the production requirement. The amount of gas entering the individual absorption towers is controlled by the flaps at the tower inlet.
CS 274248 BlCS 274248 Bl
Zabsorbovaný plyn z 1, absorpční věže 1 je veden do vstupu absorpční věže £.The absorbed gas from absorption tower 1 is led to the absorption tower inlet.
Absorpční kyselina stéká z věže 1 do směšováku 2» kde se její koncetrace upraví přídavkem technologické vody 17. Po ochlazení v chladičích 2 stéká do předlohy 7. Odtud je čerpadlem 9 čerpána zčásti zpět do absorpční věže 1, zčásti do směšováku 13 sušicího okruhu.The absorbent acid flows from the tower 1 to the mixer 2, where its concentration is adjusted by the addition of process water 17. After cooling in the coolers 2, it flows to the receiver 7. From there it is pumped partly through the pump 9 into the absorption tower 1, partly into the mixer 13 of the drying circuit.
Absorpční kyselina stéká z věže 2 do směšováku 4, kde je její koncetrace upravená přídavkem odpadní kyseliny 18. Po ochlazení v chladičích 6 stéká do předlohy 8, odkud je čerpadlem 10 čerpána zčásti do absorpční věže 2 a zčásti do směšováku 11.The absorbent acid flows from the tower 2 to the mixer 4, where its concentration is adjusted by the addition of waste acid 18. After cooling in the coolers 6, it flows to the receiver 8, where it is pumped partly by the pump 10 to the absorption tower 2 and partly to the mixer 11.
Ve směšováku 11 se přídavkem odpadní kyseliny 18 upraví její koncetrace na požadovanou hodnotu. Takto připravená kyselina obsahuje zbarvující nečistoty.In the mixer 11, the concentration of the waste acid 18 is adjusted to its desired value. The acid thus prepared contains coloring impurities.
Zcela čistá kyselina se získává v sušicím okruhu. Vzduch 20 je veden do sušicí věže 12. Sušicí kyselina štěká do směšováku 13. kde se mísí s kyselinou z 1. absorpční věže a její koncetrace je upravována přídavkem technologické vody 17. Po ochlazení v chladičích 14 přepadá kyselina do předlohy 15. Odtud je čerpadlem 16 čerpána zčásti zpět do 1.absorpčního směšováku 2» zčásti do sušicí věže 12 a zčásti odtahována pro expedici.Completely pure acid is obtained in a drying circuit. The air 20 is directed to the drying tower 12. The drying acid barks into the mixer 13 where it is mixed with the acid from the 1st absorption tower and its concentration is adjusted by the addition of process water 17. After cooling in the coolers 14 the acid falls into the sample 15. 16 is partly pumped back to 1.absorption mixer 2, partly to drying tower 12 and partly withdrawn for shipping.
Výhody způsobu podle vynálezu jsou zřejmé z následujících příkladů, které se týkají:The advantages of the process according to the invention are apparent from the following examples which relate to:
1. Odstraňování nečistot z odpadní kyseliny sírové z výroby nitrobenzenu.1. Removal of impurities from waste sulfuric acid from nitrobenzene production.
2. Částečné nahražení technologické vody ve výrobě kontaktní kyseliny sírové vyčištěnou odpadní kyselinou sírovou z výroby nitrobenzenu.2. Partial replacement of process water in the production of contact sulfuric acid by purified waste sulfuric acid from nitrobenzene production.
3. Částečné nahražení technologické vody ve výrobě slabě znečištěné kyseliny sírové vyčištěnou odpadní kyselinou sírovou z výroby nitrobenzenu a současná výroba čisté kyseliny sírové za použití pouze technologické vody.3. Partial replacement of process water in the production of slightly contaminated sulfuric acid with purified waste sulfuric acid from nitrobenzene production and simultaneous production of pure sulfuric acid using only process water.
Příklad 1Example 1
Odpadní kyselina z nitrace benzenu, obsahující 70,98 % HgSO^, 0,1 1 % HNO^,Waste acid from benzene nitration containing 70,98% HgSO4, 0,1% HNO4,
0,04 % HN02, 0,07 % benzenu a 0,02 % nitrobenzenu, je v množství 9,58 t/h kontinuálně vedena do míchané nádoby - extraktoru, kde se k ní přidává 4,66 t/h benzenu. Vzniklá směs má středí dobu zdržení v extraktoru 10 minut a potom je vedena do separátoru, kde se rozdělí na kyselinovou fázi, obsahující 71,02 % HgSO^, 0,04 % HNO^, 0,04 HN02, 0,08 % benzenu a 0,0005 % nitrobenzenu s organickou fázi, obsahující benzen a 0,55 % nitrobenzenu. Kyselinová fáze je vedena do uvolňovací nádrže, kde je za tlaku 47 KPa vystripována suchým dusíkem, takže získaná kyselina má složení:0.04% HNO 2 , 0.07% benzene and 0.02% nitrobenzene, at 9.58 t / h, are continuously fed to a stirred extractor vessel where 4.66 t / h benzene is added thereto. The resulting mixture has a mean residence time in the extractor of 10 minutes and is then fed to a separator where it is separated into an acid phase containing 71.02% HgSO 4, 0.04% HNO 4, 0.04 HNO 2 , 0.08% benzene and 0.0005% nitrobenzene with an organic phase comprising benzene and 0.55% nitrobenzene. The acid phase is fed to a release tank where it is stripped under dry pressure at 47 KPa so that the acid obtained has the following composition:
71,03 % HgSO^, 0,04 % HNO^, 0,04 % HN02, 0,08 % benzenu a 0,0005 % nitrobenzenu.71.03% HgSO 4, 0.04% HNO 4, 0.04% HNO 2 , 0.08% benzene and 0.0005% nitrobenzene.
Tato kyselina je vedena do denitrační nádoby, míchané dusíkem, a na každou tunu této kyseliny je přidáno 0,83 kg močoviny. Nádrž je promíchávána a vždy za 4 hodiny je z ní odebírán vzorek. Po zastavení úbytku HN02 a HNOj (zbytkové koncentrace okolo 0,01 %) se míchání přeruší a kyselina se z denitrační nádrže odčerpá do výrobny kyseliny sírové koncentrované. Takto upravená kyselina neobsahuje prakticky žádný benzen.This acid is fed into a nitrogen stirred denitration vessel and 0.83 kg of urea is added per tonne of this acid. The tank is stirred and a sample is taken every 4 hours. After stopping the loss of HNO 2 and HNO 3 (residual concentration of about 0.01%), stirring is discontinued and the acid is pumped from the denitration tank to a concentrated sulfuric acid plant. The acid thus treated contains practically no benzene.
Příklad 2Example 2
Do absorpční veže je spodem přiváděn kontaktní plyn o složení 8,05 % obj. SO^,A contact gas of 8.05% by volume SO4 is introduced into the absorption tower from below,
0,11 % obj. S02, 84,48 % obj. H2 a 7,36 % obj. 02 a v množství 36 435 NnP/h. Z hlavy věže odchází do komína výrobny odplyn v množství 33 500 Nm^/h a o složení 8,00 % 02,0.11 vol.% S0 2, 84.48 vol.% H2 and 7.36 vol.% 0 2 in an amount of 36 435 NMP / h. An off-gas of 33,500 Nm ^ / h and a composition of 8.00% 0 2 is discharged from the tower head to the production chimney,
0,12 % S02, 0,003 % S03 a 91,877 % N2.0.12% SO 2 , 0.003% SO 3 and 91.877% N 2 .
CS 274248 BlCS 274248 Bl
Na hlavu kolony je přiváděna absorpční kyselina sírová o koncentraci 98,4 % HgSO^ a v množství 442 256 kg/h.Absorbing sulfuric acid at a concentration of 98.4% HgSO4 and at a rate of 442,256 kg / h is fed to the top of the column.
Z paty absorpční kolony je odtahována kyselina sírová o koncentraci 98,9 % HjSO^, v množství 452 736 kg/h do směšováku, kde se kontinuálně mísí s kyselinou sírovou, vyčištěnou extrakcí, o koncentraci 71,0 % HjSO^, která je do směšováku přiváděna v množství 8 262 kg/h. Takto upravená kyselina je odtahována přes chladič do zásobníku v množství 460 998 kg a koncentraci 98,4 %. Ze zásobníku je v množství 442 256 kg/h čerpána zpět do absorpční kolony, zbývající množství 18 742 kg/h je buá odtahováno do směšováku 9, kde je její koncetrace upravena na 96,0 % přídavkem další 71%-ní H2SO4, nebo je odtahována do směšovače sušicího okruhu 4.From the bottom of the absorption column, 98.9% H2SO4 is drawn off at a rate of 452,736 kg / h to the mixer, where it is continuously mixed with sulfuric acid, purified by extraction, at a concentration of 71.0% H2SO4, which is 8 262 kg / h. The acid treated in this way is withdrawn through a condenser into a tank in an amount of 460,998 kg and a concentration of 98.4%. 442 256 kg / h from the tank is pumped back to the absorption column, the remaining amount of 18 742 kg / h is withdrawn to the mixer 9, where its concentration is adjusted to 96.0% by adding an additional 71% H 2 SO 4 or is drawn into the mixer of the drying circuit 4.
Do sušicí věže je přiváděno 38 570 Nm^/h vzduchu, který obsahuje 536,8 kg Η,,Ο. Na hlavu sušicí věže je přiváděna HjSO^ o koncentraci 93,0 % v množství 165 871,2 kg/h. Z paty věže odtéká 166 408 kg/h kyseliny sírové o koncentraci 92,7 % která se ve směšováku mísí s 18 742 kg/h HgSO^ o koncentraci 98,4 % a s 545 kg/h vody, takže vzniká 185 695 kg/h HgSO^ o koncentraci 93,0 %. I zde lze nahradit vodu 71 % HgSO^, které se potom převádí 1 879 kg/h a vzniká potom 187 029 kg/h kyseliny sírové o koncentraci 93,0 %,The drying tower is supplied with 38 570 Nm ^ / h of air, which contains 536.8 kg kg, Ο. The drying tower head is fed with 93.0% H 2 SO 4 in an amount of 165,871.2 kg / h. 166 408 kg / h of 92.7% sulfuric acid flows from the base of the tower, which mixes with 18 742 kg / h of HgSO4 at 98.4% and with 545 kg / h of water in a mixer, resulting in 185 695 kg / h H 2 SO 4 at 93.0%. Here, too, water can be replaced with 71% HgSO4, which is then converted to 1,879 kg / h to produce 187,029 kg / h of sulfuric acid at 93.0%,
Tato kyselina je v množství 165 871,2 kg/h vedena zpět do sušicí věže, zbytek 21 157,8 kg/h, je odtahována do expedičního zásobníku (v případě přidávání vody je toto množství nižší, 19 823,8 kg/h.This acid is fed back to the drying tower in an amount of 165,871.2 kg / h, the remainder of 21,157.8 kg / h being withdrawn into the shipping container (this amount is lower, 19,823.8 kg / h if water is added).
Tříklad 3For example, 3
Na absorpční věže je přiváděn kontaktní plyn o složení 8,05 % SO^, 0,11 % obj. S02, 84,48 % obj. N2 a 7,36 % obj. 02 v množství 36 435 Nm·' . b1.On the absorption tower is introduced the contact gas having the composition 8.05% SO ^, 0.11 vol.% S0 2, 84.48 vol.% N 2 and 7.36 vol.% 0 2 in an amount of 36,435 Nm · '. b 1 .
Do 1. absorpční věže 1 je přiváděno 70 % obj. průtoku kontaktního plynu. Na hlavu kolony je vstřikována kyselina sírová o koncentraci 98,4 % hmot. HgSO^ v množství 442 256 kg.h“1. Z paty absorpční kolony je odtahována kyselina sírová o koncentraci70% by volume of the contact gas flow is supplied to the 1st absorption tower. Sulfuric acid at a concentration of 98.4% by weight is injected onto the top of the column. HgSO ^ in an amount of 442,256 kg-hr '1. The concentration of sulfuric acid is withdrawn from the bottom of the absorption column
98,8 % hmot. HoS0. v množství 449 595 kg.h“1 do směšováku 3, kde se její koncentrace d 4 m η , upraví přídavkem 1 678 kg.h vody. Takto upravena kyselina je ochlazované v chladiči 5 a přes předlohu 7 je pomocí čerpadla 9 čerpána na hlavu kolony a přebytek kyseliny v množství 9 017 kg.h“1 o koncentraci 98,4 % hmot. HgSO^ je odčerpáván do sušicího směšováku 13.98.8 wt. H o S0. in an amount of 449,595 kg.h -1 to the mixer 3, where its concentration d 4 m η is adjusted by adding 1,678 kg.h of water. Such acid treated is cooled in a condenser 5 and a template 7 is pumped by means of pump 9 to the head of the column and an excess of acid in an amount of 9017 kg-hr "1 at 98.4% wt. H 2 SO 4 is pumped to the drying mixer 13.
Do 2. absorpční věže 2 je přiváděno 30 % obj. průtoku kontaktního plynu. Na hlavu kolony vstřikovaná kyselina sírová o koncentraci 98,4 % HgSO^ v mn°žství 442 256 kg.h”·1·. Z paty absorpční kolony je odtahována kyselina sírová o koncentraci 98,57 % hmot. HgSO^ v množství 445 399 kg.h“1 do směšováku 4, kde se její koncentrace kontinuálně upravuje přídavkem 71%-ní odpadní kyseliny v množství 2 476 kg.h 1. Tím vznikne 447 875 kg.h“1 kyseliny sírové o koncentraci 98,4 % hmot. HgSO^. Po ochlazení v chladiči 6 se z předlohy 8 pomocí čerpadla 10 čerpá kyselina zpět na hlavu absorpční kolony 2 a přebytek 5 619 kg.h“1 do směšováku 11, kde se přídavkem další 71%-ní kyseliny sírové upraví koncentrace na 96 % hmot. H2SO4,30% by volume of the contact gas flow is fed to the second absorption tower. Sulfuric acid injected at the top of the column at a concentration of 98.4% HgSO4 at a quantity of 442,256 kg.h ”· 1 ·. Sulfuric acid at a concentration of 98.57% by weight is withdrawn from the bottom of the absorption column. HgSO ^ in an amount of 445,399 kg-hr "1 to 4 směšováku where its concentration is continuously adjusted by addition of 71% strength waste acid in an amount of 2476 kg.h first This produces 447,875 kg-hr "1 sulfuric acid 98.4% by weight. HgSO4. After cooling in the cooler 6, the pump 8 is pumped acid back to the head of the absorption column 2 and an excess of 5,619 kg.h- 1 into the mixer 11 where the concentration is adjusted to 96% by addition of 71% sulfuric acid. H 2 SO 4
Do sušicí věše 12 je přiváděn vzduch 20 v množství 38 570 Nnr .h . Přiváděný vzduch obsahuje 537 kg HgO. Na hlavu kolony je přiváděna kyseline sírová o koncentraci 93,0 % hmot. H2SO4 v množství 165 871 kg.h“1. Z paty věže odtéká kyselina sírová v množství 166 408 kg.h“1 a koncetraci 92,7 % hmot. HgSO^ do směšovače 13, kde se smísí s kyselinou sírovou, odtahovanou z 1. absorpční veze 1 v množství 9 017 kg.h“1 a koncentraci 98,4 % hmot. HgSO^. Tak vznikne ve směšovačiAir 20 is supplied to the drying tower 12 in an amount of 38,570 Nm / h. The supply air contains 537 kg HgO. Sulfuric acid having a concentration of 93.0% by weight is fed to the top of the column. H 2 SO 4 in the amount of 165 871 kg.h “ 1 . From the base of the tower, sulfuric acid is discharged in an amount of 166,408 kg.h- 1 and a concentration of 92.7% by weight. HgSO ^ to mixer 13 where it is mixed with sulfuric acid withdrawn from the first absorption tower 1 in an amount of 9017 kg-hr "1 and a concentration of 98.4 wt%. HgSO4. This is how it is produced in the mixer
175 425 kg.h“1 kyseliny sírové o koncentraci 93,0 % hmot. HgSO^. Po ochlazení ve chladičích 14 se přes předlohu pomocí čerpadla 16 odčerpává kyselina sírová na hlavu kolony 12 a přebytek v množství 9 544 kg.h1 a koncentraci 93 % hmot. HgSO^ na175425 kg.h "1 of sulfuric acid at a concentration of 93.0 wt%. HgSO4. After cooling in the chillers 14, sulfuric acid is pumped through the charge through the pump 16 to the top of the column 12 and the excess at 9 544 kg.h < 1 > HgSO4 na
CS 274248 Bl expedici.CS 274248 Bl expedition.
, ,, , 3-1, ,, 3-1
Z absorpční věže 2 vystupuje do komína odplyn v množství 33 500 Nnr.h o složení 8,00 % 02, 0,12 % S02, 0,003 % S03 a 91,87 % Ng.From the absorption tower 2, an off-gas amount of 33 500 Nnr of 8,00% O 2 , 0,12% SO 2 , 0,003% SO 3 and 91,87% Ng is discharged into the stack.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS235089A CS274248B1 (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Method of waste sulphuric acid's utilization from aromatic substances nitration during concentrated sulphure acid production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS235089A CS274248B1 (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Method of waste sulphuric acid's utilization from aromatic substances nitration during concentrated sulphure acid production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS235089A1 CS235089A1 (en) | 1990-03-14 |
| CS274248B1 true CS274248B1 (en) | 1991-04-11 |
Family
ID=5360388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS235089A CS274248B1 (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Method of waste sulphuric acid's utilization from aromatic substances nitration during concentrated sulphure acid production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS274248B1 (en) |
-
1989
- 1989-04-17 CS CS235089A patent/CS274248B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS235089A1 (en) | 1990-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9556077B2 (en) | Removal of urea and ammonia from exhaust gases | |
| JP7277672B2 (en) | Ammonia removal from urea finish | |
| BRPI0512918B1 (en) | method for the production of solid urea ammonium sulfate fertilizers. | |
| WO2000007697A1 (en) | Method for desulfurizing gas and minimizing plume formation | |
| JPS63319026A (en) | Method and apparatus for desulfurizing flue gas | |
| CN111183726B (en) | Method for treating waste acid generated by nitration of dinitrotoluene | |
| CA2689621A1 (en) | Removal of carbon dioxide from flue gas with ammonia comprising medium | |
| US3896215A (en) | Process for the removal of hydrogen sulfide from a gas stream | |
| US4541999A (en) | Method for removing acidic components including nitrogen oxide from waste gases | |
| AU2010224320A1 (en) | Process for conversion of waste fluid streams from chemical processing plants to beneficiary agriculture products | |
| CN105348145B (en) | The method of ammonia type flue gas desulfurizing by-product cyclohexanone oxime | |
| CS273164B2 (en) | Method of sulphur dioxide removal from hot combustion products and equipment for realization of this method | |
| DK2483206T3 (en) | PROCEDURE FOR ENERGY-OPTIMIZED EXTRACTION OF AMMONIUM SALTS | |
| US4013431A (en) | Partial or complete separation of gas mixtures, containing ammonia and carbon dioxide | |
| US3798021A (en) | Pollution elimination for fertilizer process | |
| US3953586A (en) | Process for purifying gases containing H2 S | |
| US20240182302A1 (en) | Process for recycling nitrogen oxides from nitrosyl sulfuric acid to produce concentrated or highly concentrated nitric acid and sulfuric acid | |
| US3880983A (en) | Flue gas desulfurization with ammonium sulfite-bisulfite solution | |
| US4308049A (en) | Process for the absorption of ammonia in acid solutions or slurries | |
| CS274248B1 (en) | Method of waste sulphuric acid's utilization from aromatic substances nitration during concentrated sulphure acid production | |
| JPS5943402B2 (en) | Method for producing sulfuric acid | |
| CN106672902A (en) | Method for producing chemical fertilizers and intermediate chemical products by aid of underground gasification product gas of coal | |
| US3954955A (en) | Process for working up the wash solution obtained in the washing of SO2 -containing off-gases | |
| CN217526958U (en) | Ammonia tail gas absorption device | |
| US3690820A (en) | Production of ammonium nitrate |