Способ очистки сточных вод

Способ очистки сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное х авт. свид-ву (22) Заявлено 0 0679 (21) 2774752/29-26

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик (>789420 (51)М. Кл.З с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

С 02 F 1/72 (23) Приоритет

Опубликовано 2Z1280. Бюллетень Мо 47 (53) УДК 628. 34 (088.8}

Дата опубликования описания 231280 (72) Авторы изобретения

И. И. Иоффе, Э. В. Рубинская, К. А, Галуткина и А.Г.Немченко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к химичес-. кой технологии, а именно к способам очистки сточных вод от органических веществ и может найти применение в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен способ очистки сточных вод от окисляеьых органических соединений путем смешивания с 5-6 кратным избытком воздуха и выдерживачия в автоклаве при температуре 100300 С и давлении 2-100 атм в присутствии катализаторов: окиси меди,смеси окислов меди, хрома, цинка или платины (палладия), нанесенчых на f -окись алюминия. Я -А12О обладает хорошими адсорбционными свойствами, Однако она имеет низкую механическую прочность и обладает гидрофильностью. После очистки получаются коллоидные растворы, из которых трудно выделить катализатор (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату является способ очистки сточных вод от органических соединений путем жидкофазного окисления кислсродсодержащим газом при повышенных температуре и давлении с использованием катализатора, содержащего платину, палладий, рений, церий и другие металлы на носителеалюминате цинка. Процесс ведут при

170-290 С, давлении 19-48 атм, мольном отношении вода: кислород 10:1-, 200.:1, скорости подачи воды 1,27,5 ч . Достигают степени окисления 69,5-97,74 при объемных скоростях 1,2-2,4 ч и давлении 47-49 атм, 1Л при скоростях 5,1-7,5 ч "и давлении

19-22 атм степень очистки не превышает 52% (2).

Недостатками известного способа являются сложная технология приготов15 ления катализатора, большой расход кислорода, недостаточно высокая степень очистки.

Цель изобретения — повышение степени очистки и упрощения технологии.

2О .процесса очистки.

Поставленная цель достигается ведением процесса при мольном отнсыении вода: кислород (400-2400): 1 с использованием катализатора, со2з держащего гидрофобныч носитель. В качестве гидрофобного носителя используют активированный уголь, ко-, рунд, цеолит, шамот, пористый фарфор. Кроме того, процесс ведут при

160-200 С, О, 007

7,3

0,01

6,5

1,09

4;08

0,1

Процесс осуществляют следующим образом.

Сточную воду, содержащую органические соединения различных классов, подвергают очистке путем жидкофазного окисления кислородсодержащим газом при 170-200 С, давлении 105

50 атм, на катализаторе, содержащем платину, палладий или рений на гидрофобном носителе, мольное отношение вода: кислород 400:1-,2400:1.

Катализатор готовят путем осаждения @ соли металла на различные носители с последующим восстановлением водородом до металла.

Пример 1. 8 г размельченного катализатора (0,04-0,125 мм) 3$

0,66 вес, Ъ Р1 на угле, загружают в стальной реактор объемом 0,15 л, в него помещают 0,1 л сточной- воды производства изопрена следующего состава, г/л: 20

Химическое потребление кислорода (ХПК) 4,13

Формальдегид . 1, 76

Метан ол 0,13

Муравьиная

2S кислота 0,97

Плотный остаток рН

Высококипящие

36 побочные продукты синтеза (ВПП) 0,5-1,0

Т рудн оокисл я етые биологическ.:

З-метил-1, 3, 5-пен- .35 татриол 0,1-0,,3

3-метилбутандиол 0,1-0,2

4-этилолдиоксан-1,3 0,1-0,3

4-метилтетрагидропиранол 4Î

3-гидроксиметил-4-метил-4-гидрокситетрагидропиран 0,1

После герметиз ации вводят воздух в количестве 1 5 л до давления 30атм, нагревают реактор в течение 1 мин до 200 С и окисляют органические вещества при энергетичном перемешизании в течение 5 мин и при мольном отношении вода: кислород

400:1. Давление во время опыта 50 атм.

Смесь охлаждают, катализатор отделяют от жидкости фильтрованием и анализируют раствор на содержание неокисленных органических веществ по

ХПК, показателю рН, содержанию карбонильных и карбоксильных соединений, а также. по содержанию биологически трудноокисляемых веществ методом ra- 40 зожидкостной хроматрографии на хроматографе ЛХИ-8!491 с пламенно-ионизационным детектором.

Характеристика сточной воды после, очистки, г/л: 65

ХПК 0,09

Концентрация формальдегида рН

Степень очистки по, Ъ

ХПК 97,8

Формальдегид 99,6

Муравьиная кислота 100

В окисленных пробах отсутствуют биологически трудноокисляемые вещества.

Пример 2. Сточную воду производства полигликолей с ХПК 0,54 г/л, рН 6,4,содержащую ацетальдегид, этилацетат, диоксан, моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, подвергают обра» ботке аналогично примеру 1, но при начальном давлении 5 атм, на катализаторе 0,7Ъ Pd на корунде, в количестве 1Ъ и мольяом отношении всда: кислород 2400:1 ° Давление во время опыта 23 атм.

Характеристика сточной воды после очистки:

ХПК, г/л рН

Степень очистки по ХПК, Ъ; 98,1

Пример 3.Сточную воду производства бутисовых.спиртов с ХПК

1,02 r/ë, рН 6,7< содержащую н-бутанол, изобутанол, ацетали и биологически трудноокисляеьйе амилацетат, бутилформиат и этилгексеналь, подвергают обработке аналогично примеру 1, но при 170 С, начальном давлении

8 атм, количестве катализатора 2Ъ

Re на цеолите NaX 5Ъ, мольном отношении вода: кислород 1490:1, давлении 18 атм.

Характеристика сточной воды после очистки:

ХПК, г/л 0,02 рН 7,06

Степень очистки по ХПК, Ъ 98,0

Пример 4. Сточную воду производства метилэтилкетона с ХПК

2,49 г/л, рН 5,43, содержащую метилэтилкетон, ацетон, ацетальдегид, вторичный бутиловый спирт, щавелевую кислоту и биологически трудноокисляемый этилформиат, окисляют воздухом в проточном реакторе, заполненном гранулированным катализатором 0,4Ъ Pd на шамоте, при 160 С, давлении 10 атм, объемной скорости

3,0 ч ", мольном отношении вода: кислород 1185:1.

Характеристика воды после очистки:

ХПК, г/л 0,04 рН 6,1

Степень очистки по ХПК, Ъ: 98,4

Пример 5. Сточную воду производства изопрена качественного состава, указанного в примере 1, с

789420 формальдегида рН

Степень очистки по, %:

ХПК

0,02

6,7

Состав катализатора

Мольное !Степень отношение !очистки вода: кис-!по ХПК, % лород ! ! !! !

При- .! мер ! !!

Давление„ атм

Темпера-! тура, !!С! ! ! ! !!

Соде ржа-, Носитель ние активного ком» ! понента, %

Pt - 0,66

50 . 400:1

97,8

200

Уголь

Ра - 0,70 Корунд

23, 2400: 1

98,1

200

Re -2,0

Цеолит

NaX

18 1490:1

10 1185: 1

98,0

160

Рй - 0,4

Re — 0,4

98,4

200

Иамот

Пористый фарфор

98,1

20 1185:1

200

Формула изобретения

Составитель Е.Верхутова

Редактор Л.Пчелинская Тех1-ад М. Рейвес

Корректор ИИуска

Заказ 8962/20 Тираж 1020 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретечнй и открытий

l13O35р Москва, Ж-35 Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r,Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

ХПК 1,61 г/л, рН 4,19 пОдвергают обработке аналогично примеру 4 при объемной скорости подачи воды 6,25ч на катализаторе 0,4% Re на пористом фарфоре.

Характеристика воды после очистки, г/л:

ХПК 0,03

Концентрация

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить производительность очистки по сравнению с известным способом в 2,5-5 раэ, упростить технологию на стадии приготов- . ления катализатора1 использовать известные в промцшленности носители, исключив трудоемкий способ их приготовления, снизить дав!7ение. Кроме того, в предлагаемом способе расход кислорода в 2-12 раз меньше, чем в известном.

1, Способ очистки сточных вод от органических соединений путем жидко- у фаэного окисления кислородсодержащим газом при повьзаенннх температу.ре и давлении с использованием катализатора, содержащего платину..или

98,1

Формальдегид 97,1

Муравьиная кислота 100

Результаты примеров 1-5 представлены в таблице. палладий, или рений на носителе,, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и упрощения технологии, процесс ведут при мольном отнсиении вода: кислород (400-2400):1 с использованием катализатора, содержащего гидрофобный носитель.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве гидРофобного носителя используют активнрованный уголь, корунд, цеолнт, шамот, пористый фарфор.

3. Способ по пп.l и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что процесс. ведут при 160-200 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент ГДР 9 97184 кл. С 02 С 5/04, 20.04.73.

2. Патент (ИА, 9 3823088 лсл. С 02 В 1/34, 09.07.74.