Способ очистки серной кислоты от органических примесей

Способ очистки серной кислоты от органических примесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И 306РКТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЯУ

Союз Советск ик

Сециапистичесинн

Респубпии (ti)947037 (6l ) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 12. 03. 80 (21) 2892979/23-26 с присоелинением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 30. 07. 82. Бюллетень 1тЪ 28

Дата опубликования- описания 30. 07 . 82 (5! )М. Кл.

С О1 В 17/90 е

9кудерстинный комнтвт

СССР

10 аннам нзобрвтвннй н открытий (53) УДК 661. .254(088.8) 1

В. R. Гладышев, M. Ê. Наурызбаев, Б. 6. Деие!;в,,. С. В овалева, Т.М. Абдрахманов, С.П. Заборцев,. Н.И,. HflbRcoB и Б.К. Тимофеев

\ i

1 (Казахский ордена Трудового Красоте" Зн щени государственный университет им. С.M. Кирова (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

9 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ

ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к производству серной кислоты на предприятиях цветной металлургии и химической промышленности, в частности, к способам очистки серной кислоты от органи5 ческих примесей.

В.процессе производства серной кислоты, как контактным, так и нитрозным способом, органические вещества, попадая в конечный продукт, придают ему черный цвет, ухудшают его качество.

Известен способ очистки отработанной серной кислоты от органических примесей, заключающийся в том, что окисление этих примесей проводят надсерной кислотой при 25 С и перемешивании (1).

Однако использование 153-ной над- го серной кислоты разбавляет очищаемую серную кислоту на 8,54, что недопустимо .при получении концентрированной серной кислоты. Кроме того, использование такого окислителя, как надсерная кислота, осложнено ее дороговизной и крайней неустойчивостью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ очистки отработанной серной кислоты, заключающийся в том, что кислоту обрабатывают пероксидисульфатом натрия или калия, или другими окислителями, например, озон, перекись водорода, хлораты. По этому способу очистку

60-85 вес.4 кислоты ведут в стеклованном автоклаве при 135-230 С, давлении 55,8 бар в течение 5 ч при . этом степень очистки составляет 28743. Очищаемую кислоту обрабатывают

3 р ым; .стехиометрическим избытком окисляющего агента к органической примеси, при этом используют

5 -ные водные растворы пероксидисульфатов натрия или калия, хлоратов или перекиси водорода Г21.

Недостатками данного способа явля" ются невысокая степень очистки кисло94703

3 ты, ведение процесса при высокой температуре и давлении, длительность процесса, использование дорогостоящей аппаратуры.

Цель изобретения - повышение сте- з пени очистки серной кислоты от органических примесей и упрощение процесса;

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки серной кислоты в качестве пероксидисульфата используют персульфат аммония в твердом виде в количестве 0,01-14 от веса очищаемой кислоты.

Процесс ведут при 45-70 С. 15

Введение окислителя в виде порошка способствует лучшему контакту и улучшает смешивание окислителя и кис- лоты, ускоряет очистку серной кислоты от примесей. Используемый в предлагае-20 мом способе персульфат аммония является легкодоступным, бесцветные кристаллы его сохраняются длительное время и удобны при транспортировке.

В зависимости от соотношения коли- 25 чества персульфата аммония и содержания органических примесей в очищаемой серной кислоте и скорости перемешивания осветление целевого продукта происходит в течение 5-30 мин. Be. дение процесса при 45-70 С обусловлено тем, что в многотоннажном производстве серной кислоты 450C - это нижний предел охлаждения орошающего моногидрата, а при температуре выше

70 С увеличиваются потери серной кислоты с газами.

Предлагаемый способ не требует дополнительных устройств для смешивания окислителя и очищаемой кислоты, что упрощает процесс в целом. Интенсификация процесса осветления происходит за счет 1001-ного использова-! ния пероксиди-анионов., 40

Пример 1. Воздушно-сухой пресульфат аммония марки ч в количестве 18,3 г (1,03 от веса кислоты) насыпают в прозрачную емкость и вливают 1 л темной технической кислоты (массовая доля моногидрата 92,54) при

45 С, скорости вращения мешалки

200 об/мин и содержании органики

0,06 вес.g, осветление происходит в течение 20 мин. При этом полученная, H кислота соответствует прозрачности

"прозрачная без разбавления" и цветности "1" в мл раствора по сравнению

7 ф с ГОСТ 2184-77,"улучшенная, высший сорт".

Пример 2. Навеску персульфата аммония марки ч в количестве

0,014 от веса кислоты заливают темной серной кислотой (содержание органики 0,01 вес.3, массовая доля моногидрата 92,53) и при 70 С проводят перемешивание со скоростью 600 об/мин.

Через 30 мин происходит осветление обрабатываемого продукта до прозрачности "прозрачная без разбавления" и цветности "2" (в мп раствора сравнения), что соответствует

ГОСТ-21.84-77, улучшенная, первый

If сорт.

П р и и е р 3. Навеску персульфата аммония марки ч в количестве

0,05 вес.3 от веса очищаемой кислоты заливают темной серной кислотой (содержание моногидрата 92,5%, содержание органики 0,103) и при 55оС проводят перемешивание со скоростью

400 об/мин, время обработки 25 мин.

При этом кислота осветляется д® Ilpo зрачности и цветности, соответствующей "улучшенной, высший сорт", ГОСТ 2184-77, разбавление кислоты не происходит, за время обработки темо пература кислоты падает до 45 С.

В таблице представлены результаты химического анализа проб с выхода готового продукта из одной нитки производства концентрированной серной кислоты (перед закачиванием ее в хранилища) сернокислотного цеха горнометаллургического комбината.

Как видно из таблицы, введение порошкового персульфата аммония в количестве 0,01-1,0 вес.4 приводит к повышению сортности готового продукта от технической до улучшенной высших сортов (опыты 2, 3, 5, 6, 7, 8) .

При введении окислителя выше

1,0 вес.3 возникает опасность загрязнения очищаемой кислоты соединениями с азота (например N>0>) происходит перерасход реагента, что понижает экономичность процесса.

Расход окислителя ниже 0,01 вес.3 неэффективен, так как нарушается стехиометрическая эквивалентность реагента и органических примесей, содержащихся з кислоте. Оптимальный расход персульфата аммония 0,1 вес.Ф, при котором соблюдаются требования эффективности и экономичности процесса очистки загрязненной серной кислоты.

Опыт

Прокален- Мышьяк, ный вес. l

Марка концентрированной серной кислоты по ГОСТ 2184-77

Расход окислиЖелезо, вес.4

Содержание

Цветность, в мл раствора сравнения теля, вес.3 остаток, вес.3 моногидрата, вес.

0,018 0,00010 0,005 От бесцветного 92,50 Техническая, до светло- 1 сорт коничневого

1 0,0

0,009 0,00008 0,005

92,98

92,76

2 1,0

Улучшенная, высший сорт

3 0,5

0,015 0,00010 0,005

Улучшенная, 1 сорт

4 0,0

0,00010 0,005 От бесцветного 92,58 до светлоконичневого

0,021

Техническая, 1 сорт

0,00008 0,001

5 0,3

0,011

92,91 Улучшенная, высший сорт

0,010 0,00008 0,001

6 0,1

92,90 Улучшенная, высший сорт

7 0,08 0,015 0,00008 0,001

92,84 Улучшенная, высший сорт

92,63 Улучшенная, 1 сорт

8 О, 01 0,018 О, 00009 О, 004

9 персульфат натрия 1,0 0,019 0,00010 0,005

77,1 Не соответствует

10 пгрсульфат калия 1,0 0,021

0,00009 0,004

81,2 Не соответствует

Фо р мула и зобр е т ени я шийся тем, что, с целью повышения степени очистки и упрощения про55 цесса, в качестве пероксидисульфата используют персуЬьфат аммония в твердом виде в количестве 0,01-1,0i от веса очищаемой кислоты.

1. Способ очистки серной кислоты от органических примесей путем обработки ее пероксидисульфатом при повышенной температуре, о т л и ч а ю—

5 947037 6

Кроме того, введение окислителя в лоты за счет гидратирования порошкообрабатываемую кислоту в количестве - вого окислителя. Содержание моногидО, 01-1, 0 вес. 3 и ведение процесса рата повышается с 92, 50 (опыт 1) до при пониженных температурах (45-70 С), 92,98 вес. Ж (опыт 2) . как видно из опытов 1-8, способству- g Таким образом, в предлагаемом споет уменьшению прокаленного остатка, собе степень очистки серной кислоты что указывает на устранение осмоления достигает 97-98,33, процесс очистки органических примесей, которое про- упрощается за счет применения недороисходит при повышенных температурах гостоящей и устойчивой соли персульфа(135-230 C) по известному способу 1о та аммония; не происходит разбавления о (примеры 9 и 10). Также наблюдается целевого продукта, процесс в целом значительное закрепление серной кис- интенсифицируется. !

947037

2. Патент франции У 2223303, кл. С 01 В 17/90, 1974.

Составитель Б. Демеев

Редактор Т. Портная Техред Т. Маточка Корректор Г. Огар

Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5510/32

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Способ по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что процесс ве" дут при 45-70 С, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 552290, кл. С 01 В 17/90, 1977.