Способ очистки сточных вод от органических пероксидов

Способ очистки сточных вод от органических пероксидов

Реферат

 

Использование: для очистки промышленных сточных вод от органических пероксидов на промышленных очистных сооружениях производства фенола и ацетона кумольным способом, предприятиях химической и нефтехимической промышленности. Сущность: очистку сточных вод ведут путем разложения пероксидов в присутствии катализатора на основе окислов марганца при температуре 65 95°С, рН 12 и времени процесса 15 20 мин. Способ может быть использован для разложения органических гидропероксидов, перэфиров перкислот, растворимых в воде. Осуществление способа в данных условиях обеспечивает его удешевление при повышении производительности.

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод от органических пероксидов и может быть использовано для повышения эффективности работы промышленных очистных сооружений кумольного производства фенола и ацетона, предприятий химической и нефтехимической промышленности.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от органических пероксидов кипячением воды в присутствии медных стружек.

Недостаток известного способа высокая энергоемкость, обусловленная необходимостью проведения процесса при температуре кипения воды в течение 20-30 мин. Кроме того, в качестве реагента используется дорогой материал медь, который путем дополнительной обработки необходимо перевести в стружку. Для осуществления способа необходимо строго поддерживать и контролировать значение рН 10-11. Концентрация ионов меди в воде может резко возрастать при небольшом снижении рН. Уменьшение рН на 0,5 единицы от граничного значения, что возможно при разложении органических пероксидов в результате образования кислых продуктов, приводит к увеличению растворенной меди в воде до 10 ПДК.

Цель изобретения удешевление способа и повышение его производительности.

Для достижения поставленной цели очистку сточных вод от органических пероксидов ведут разложением их в присутствии химического реагента, в качестве химического реагента используют пиролюзит, процесс вздут при температуре 65-95^оС, рН 10-12 и времени контакта 15-20 мин.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Сточную воду, содержащую органические пероксиды, пропускают непрерывно через слой пиролюзита при определенной температуре и заданном времени контакта. Разложение гидропероксидов происходит на поверхности пиролюзита за счет каталитического действия последнего. Пиролюзит в процессе разложения пероксидов в химических реакциях не расходуется. Производительность катализатора: 1 г пиролюзита на 400-500 мг ГПИПБ (гидропероксид изопропилбензола) в час. С помощью предложенного способа возможно разложение органических гидропероксидов, перэфиров, перкислот, растворимых в воде.

П р и м е р 1. В реактор объемом 4 см³, представляющим собой трубку из нержавеющей стали (5 мм) и снабженную рубашкой для циркуляции теплообменника, заполняют пиролозитом с размером частиц 0,5-1,0 мм. В рубашку подают горячую воду из термостата. Температура процесса контролируется на выходе из реакционной зоны. После достижения заданной температуры через слой катализатора пропускают непрерывно с помощью перистальтического насоса сточную воду, содержащую 2,0-3,5 мас% пероксида, в пересчете на ГПИПБ. Температура реакции 65^оС, время контакта 15 мин, рН 10, содержание ГПИПБ 0,12 г/дм³.

П р и м е р 2. Очистку воды проводят, как в примере 1. Температура 65^оС, время контакта -20 мин, рН 10, содержание ГПИПБ отсутствует.

П р и м е р 3. Очистку воды проводят, как в примере 1. Температура 65^оС, время контакта 15 мин, рН 12, содержание ГПИПБ 0,08 г/дм³.

П р и м е р 4. Очистку воды проводят, как в примере 1. Температура 65^оС, время контакта 20 мин, рН 12, содержание ГПИПБ отсутствует.

П р и м е р 5. Очистку воды проводят, как в примере 1. Температура 95^оС, рН 10, время контакта 15 мин, содержание ГПИПБ отсутствует.

П р и м е р 6. Очистку воды проводят, как в примере 1. Температура 95^оС, время контакта 15 мин, рН 12, содержание ГПИПБ отсутствует.

П р и м е р 7. Очистку воды проводят, как в примере 1. Температура 60^оС, время контакта 20 мин, рН 12, содержание ГПИПБ 0,26 г/дм³.

П р и м е р 8. Очистку воды проводят, как в примере 1. Температура 65^оС, время контакта 10 мин, рН 12, содержание ГПИПБ 0,16 г/дм³.

П р и м е р 9. Очистку воды проводят, как в примере 1. Температура 65^оС, время контакта 20 мин, рН 90, содержание ГПИПБ 0,38 г/дм³.

П р и м е р 10. Очистку воды проводят, как в примере 1, пропуская воду, содержащую 2,0-3,5 мас. пероксида в пересчете на перуксусную кислоту. Температура реакции 95^оС, время контакта 15 мин, рН 10. Перуксусная кислота в очищенной воде отсутствует.

П р и м е р 11. Очистку воды ведут, как в примере 1, пропуская воду, содержащую 0,5-1,0 мас. пероксида в пересчете на трет-бутилперацетат. Температура реакции 95^оС, время контакта 20 мин, рН 12, содержание пероксида отсутствует.

Как видно из представленных примеров, снижение температуры, времени контакта и рН приводит к неполному разложению гидропероксида. Верхний предел рН лимитируется расходом щелочки на подщелачивание, верхний температурный предел ограничивается температурой кипения воды с тем, чтобы исключить расход тепла на испарение. Анализ обработанной воды на ионы марганца показал, что их содержание не превышает 1 мг/дм³.

Таким образом, предложенный способ позволяет полностью очистить сточные воды от органических пероксидов путем использования в качестве реагента доступного гетерогенного катализатора пиролюзита. Повышается производительность способа благодаря уменьшению времени контакта с реагентом, а снижение температуры раствора вплоть до 65^оС значительно сокращает энергозатраты процесса.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ПЕРОКСИДОВ путем разложения при нагревании в присутствии химического реагента, отличающийся тем, что разложение ведут при pH исходной воды 10 12, при температуре 65 95^oС и в течение 15 20 мин, а в качестве химического реагента используют пиролюзит.