Способ очистки сточных вод от алкилбензолов

Способ очистки сточных вод от алкилбензолов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

r,7l2400

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.08.78 (21) 2656859/29-26 с присоединением заявки № (51) M. Кл.

С 02 С 5/02 (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (53) УДК 628.349.547. .53 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

М. Э. Галанов, М. П. Папирник, С. Н. Трошина, T. Ф. Фролова и А. Г. Тараиенко

Череповецкий филиал Северо-Западного заочного политехнического института и Череповецкий азотнотуковый завод (71) Заявители (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ОТ АЛКИЛБЕНЗОЛОВ

1осУдарстеенный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от алкилбензолов, в частности сточных вод производства этилбензола, и может быть использовано в химической промышленности. 5

Известен способ очистки сточных вод от алкилбензолов, в частности в производстве этилбензола, путем их азеотропной отгонки (1)

Однако эксплуатация этого способа очи- rp стки сточных вод связана со значительными капитальными и энергетическими затратами.

Известен также способ очистки сточных вод производства этилбензола от алкилбен- 15 эолов экстракцией их концентрированным диэтилбензолом (2).

Степень извлечения алкилбензолов из сточных вод производства этилбензола этим экстрагентом составляет 85 — 89%, т. е. содержанис алкилбензолов в сточных водах после экстракции -50 мг/л. Концентрированный диэтилбензол, используемый в известном способе в качестве экстрагента, широко применяется по своему прямому назначению — для производства различных ионообменных смол микропористой структуры. Следовательно, к недостаткам этого способа относятся недостаточно высокая степень очистки сточных вод от алкилбен- 30 эолов, высокая стоимость экстрагента и его неквалифицированное использование.

Целью изобретения является повышение степени очистки сточных вод от алкилбензолов и снижение стоимости очистки сточных вод.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки сточных вод от алкилбензолов экстракцией в качестве экстрагента используют полиалкилбензол (ПАБ)— кубовый остаток от производства алкилбензола.

В случае очистки сточных вод производства этилбензола экстракцию проводят при объемном соотношении вода и ПАБ, равном 20 — 30: 1, при перемешивании в течение 15 — 20 мин.

Полиалкилбензол — кубовый остаток от производства соответствующего алкилбензола, например этилбензола, является смесью различных алкилбензолов, производных дифенилэтана и дифенилметана.

В производстве этилбензола он имеет следующий состав, %: диэтилбензол 30 — 41; три-тетр a-, пентаэтилбензолы 5 — 7; дифенилэтан несимметричный 10 — 17; дифенилметан 0,5 — 2; бутилбензолы 5,5 — 6; смолы 13 — 20; производные дифенилэтана и дифенилметана 7 — 8; производные изопропилбензола 14 — 15.

712400

Полиалкилбензол имеет более высокий молекулярный вес, плотность, меньшую растворимость в воде, более сложный состав, чем концентрированный диэтилбензол. Поэтому полиалкилбензол и обладает более высокой экстрагирующей способностью по отношению к алкилбензолам, содержащимся в сточных водах производства этилбензола, чем концентрированный диэтилбензол. Кубовые остатки от производств других алкилбензолов обладают высокой экстр агирующей способностью по отношению к алкилбензолам, содержащимся в сточных водах этих производств.

Очистку сточных вод от алкилбензолов, например, в производстве этилбензола, проводят следующим образом.

Сточные воды, содержащие 1400 мг/л ароматических углеводородов (алкилбензолов), 6,5 г/л А1С1, 0,1 г/л А1(ОН), — О,З г/л НСl, с рН 3,5 перемешивают с полиалкилбензолом в объемном соотношении 20 — 30: 1 при нормальных условиях в течение 15 — 20 мин. Затем мешалку выключают и дают смеси отстояться, после чего снизу отбирают пробу сточной воды и определяют содержание в ней алкилбензолов после экстракции методом газожидкостной хроматографии.

В результате 5, 10, 15, 20 и 25 мин перемешивания получают следующие значения степени очистки: 95,2; 96,4; 97,6; 97,2 и

96,5 /о соответственно. Наличие экстремального значения степени очистки (97,6О/о ) от алкилбензолов сточных вод производства этилбензола при 15 мин перемешивания объясняется тем, что при этом значении времени перемешивания в системе вода — растворенные алкилбензолы— экстрагент наступает состояние равновесия, при котором извлекаемые из воды алкилбензолы больше не переходят в экстрагент.

С увеличением времени перемешивания сверх указанного значения происходит процесс обратной диффузии алкилбензолов в сточные воды.

Объемное соотношение 20 — 30: 1 между сточными водами и полиалкилбензолом является оптимальным, так как при увеличении его (до 40 — 60: 1) уменьшается степень извлечения алкилбензолов из сточных вод при одном и том же времени перемешивания между ними. Уменьшение же этого соотношения (до 5 — 10: 1) с практической точки зрения нецелесообразно, так как при этом возрастает расход полиалкилбензола и процесс экстракции алкилбензолов из сточных вод не сможет быть обеспечен полностью экстрагентом.

Таким образом, оптимальными условиями проведения процесса экстракции алкилбензолов из сточных вод производства этилбензола являются следующие: объемное соотношение Н О: ПАБ, равное 20—

30: 1, время перемешивания 15 — 20 мин.

После проведения процесса экстракции при этих условиях содержание алкилбензолов в очищенной сточной воде составляет 33,6—

39,2 мг(л.

Пример 1. Сточные воды производства этилбензола указанного состава перемешивают с кубовым остатком (ПАБ) в объемном соотношении Н О: ПАБ =30: 1 при нормальных условиях в течение 15 мин в двугорлой колбе емкостью 0,5 л, снабженной мешалкой с гидрозатвором и нижним спуском. Общий объем реакционной массы

186 мл. После отстаивания отбирают пробу сточной воды и определяют в ней содержание алкилбензолов после экстракции. Степень очистки сточной воды от алкилбензолов составляет 97,2 /о, а содержание растворенных алкилбензолов в сточной воде после экстр акции — 39,2 мг/л.

Пример 2. Сточные воды (состав тот же) с рН 3,5 перемешивают с полиалкилбензолом в объемном соотношении 20: 1 при нормальных условиях в течение 15 мин в той же колбе. Общий объем реакционной массы 109 мл. Степень очистки в этом случае составляет 97,6, а содержание растворенных алкилбензолов в сточной воде после экстракции — 33,6 мг/л.

В промышленных условиях верхний слой после отстаивания (раствор алкилбензолов в полиалкилбензоле) может быть возвращен на стадию ректификации с целью получения дополнительного количества товарных продуктов (например, в производстве этилбензола — этилбензола и изопропилбензола) и регенерации экстрагента. Нижний слой — сточная вода в промышленных условиях направляется на дальнейшую очистку от соединений алюминия.

Данный способ очистки сточных вод от алкилбензолов экстракцией их кубовым остатком от производства соответствующего алкилбензола позволяет повысить степень очистки. Так, при очистке сточных вод производства этилбензола степень извлечения алкилбензолов составляет 97,2 — 97,6 /о, в то время как известный способ (прототип) позволяет извлечь лишь 85 — 89О/о алкилбензолов из сточных вод.

При эксплуатации экстракционной установки по очистке сточных вод от алкилбензолов предлагаемым способом уменьшаются капитальные затраты на оборудование, сокращается использование пара и оборотной воды, т. е. уменьшаются энергетические затраты. Кроме того, полиалкилбензол, являющийся отходом производства соответствующего алкилбензола, имеет низкую стоимость и может найти квалифицированное применение в то время как сейчас

его сжигают.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от алкилбензолов экстракцией, отличающийся

712400

Составитель Л. Ананьева

Техред В. Серякова

Корректор 3. Тарасова

Редактор Т. Пилипенко

Заказ 2793/6 Изд. лн 119 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тем, что, с целью повышения степени очистки и снижения стоимости очистки, в качестве экстрагента используют полиалкилбензол.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве полиалкилбензола используют кубовый остаток производства алкилбензола.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что экстракцию проводят при объемном соотношении вода и полиалкилбензол, равном 20 — 30: 1, при перемешивании в течение 15 — 20 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Юкельсон И. И. Технология основного органического синтеза. М., «Химия», 1968, с. 244.

2. Труды ГИАП, вып. II, ч, 2, 1969, 10 с. 72 — 77 (прототип).