Способ концентрирования растворов тиосульфата аммония

Способ концентрирования растворов тиосульфата аммония

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (5I )NL. Кд.

С 01 В 17/64 (22) Заявлено 05.12.81 (21) 3358849/23 26 с присоединением заявки М

Гввудзрствиню1 квюктвт

CCCP ае аелам язевратвккй и етхрмткй (23) Приоритет

Опубликовано 23.02.8.3. Бюллетень И 7 (53) УДК 661. .247 (088.8) Дата опубликования описания 23.02.83

В. И. Дейнеженко, С. Ю. Кириллов, М. А.

H. Ф. Хрипунов, А. И. Алексеев, Б. Н. Брезг

Г. С. Крошкин и А. Я. Каминский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ KOHUEHTPHPOBAHHH РАСТВОРОВ

ТИОСУПЬФАТА АММОНИЯ

Изобретение относится к химической технологии получения тиосульфата аммония из растворов путем их концентрирования и может найти применение в химической промышленности, например, для утилизации растворов, образуюшихся при аммиач-

5 ной очистке газов от сернистого ангиариаа.

Известен периодический способ. получения тиосульфата аммония при обработке раствора сульфит-биосульфита аммония сероводородом по реакции Щн ДЯ) +

«1(МЙ4., SO3 2 ô=ÆÌä2 0 ЪИ 0

При этом получают 40-44%-ные растворы тиосульфата аммония, которые концепт-15 рируют выпариванием под разрежением от

400 до 700 мм рт. ст. при температуре .не более 30оС (1 ).

Недостатком этого способа является крайне низкая производительность выпар- ip ки при сложном оформлении процесса, связанным с воэможностью разложения растворов с выделением серы и образованием сульфата аммония, что ведет к по2 лучению непригодного для фотографии продукта.

Наиболее близким к предложенному по технической сушности и достигаемому эффекту является способ концентрирования растворов тиосульфата аммония, получаемых из сульфата, биосульфита аммония и серы в присутствии аммиака и сульфида аммония.

Упаривание раствора с рНС 8i осушес ь вляют периодически путем нагревания через змеевик при церемешивании до

105 С, для предотвращения разложения тиосульфата через раствор барботируют аммиак со скоростью от 0,45 до 0,9кг/ч.

За 6-7 ч раствор концентрируют от 60; до 70-72% тиосульфата.

Способ обеспечивает удельную npoas водительность порспаряемой воде 31,7

37,0 кгlм -ч (21 .

Недостатком известного способа явля ется низкая интенсивность процесса, эна» ! чительный расход аммиака на единицу конечного продукта и сложность осушеств098ф31

ВНИИПИ Заказ 1055/36 Тираж 469 Подписное

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

3 ления процесса за счет необходимости улавливания и регенерации аммиака из выпариваемой жидкости.

Uem. изобретения состоит в интенсификации и упрощении процесса концентрирования растворов.тиосульфата аммония с одновременным исключением возмож» ности разложейия продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу концентрируемый - Iy раствор упаривают в пленочном режиме при скорости подвода тепле к раствору

15-95 ккал/кг исходного раствора и времени пребывания раствора на теплопередающей поверхности 3-20 с.

Растворы тиосульфата аммония, ймеющие рН не ниже 8,0, при скоростном нагреве способны существовать короткое время без разложения (ЯЦ, ;) ф-. Это обусловлено тем, что разложение тиосуль-2О фата аммония протекает в,кинетической области. Экспериментально установлено, что.энергия отрыва серы при разложении тиосульфата аммония по реакции (HHg} 5<0>+(5M ) SQ> + 5 .состав- Н5 пяет 17-20.ккал/моль, тогда как энергия испарения воды равна w10 ккал/моль.

Поэтому при скоростном подводе тепла из раствора,в первую очередь испаряется вода и в указанное время не происхо- >а дит разложение тиосульфата. Верхний пре цел скорости поцвоца тепла 95 KKan/Kt с обусловлен тем,что при превышении его происходит кристаллизация тиосульфата на теплопередающей поверхности. Сниже35 ние скорости подвода тепла меньше

15 ккал/кт с не позволяет интенсивно испарять воду и концентрировать раствор.

Время пребывания раствора на теплопередаюшей поверхности 20-3 с обусловлено

40 как кинетическими факторами, так и гидродинамикой свободного течения жидкости в пленочном режиме..

Пример 1. Исходный раствор, содержащий 40,3 (hjH4)gag 050,3% (йЦЩ04, .имеющий рН = 8,5, в виде

45 пленки подают на вертикальную теплопередаюшую поверхность со скоростью

2162 кг/ч. К раствору подводят тепло со скоростью 15 ккал/кг с. Раствор находится на теплопередающей поверхности Я

20 с. В результате выпарки получают

1292 кг/ч раствора, содержащего 65,0 (Й1 41 Ь10g 0,5 ("144.)1504 с рН = 8,2.

Выпарку ведут при температуре 60 С и пониженном давлении.

Удельная производительность по испа- ряемой воде составляет 3650 кгlм ч.

Пример 2. Исходный раствор, содержащий 57,0%(ЙЦ ) Щ)у,1,5% фЦ,Дф д, имеющий рН = 8,7, в виде пленки подают на вертикальную теплопередаюшую поверхность со скоростью

1950 кг/ч. К раствору подводят тепло со скоростью 95 ккал/кг с.

Раствор находится на теплопередаюшей поверхности 3 с. В результате выпарки получают 1590 кг/ч раствора, содержащего 70,0% (ЙЩЬ 0 1,8 (МИ )gS04c

pH = 8,4.

Вьщарку ведут при температуре 80 С и пониженном давлении.

Удельная производительность по испаряемой воде составляет 1550 кг/м ч.

Таким образом, предлагаемый способ концентрирования растворов тиосульфата аммония позволяет сократить время про цесса с 6-7 ч до 3- 20 с, что увеличивает удельную производительность выпарки в 40-115 раз, при этом разложение . тиосульфата аммония полностью предотвращается.

Изобретение позволяет использовать для получения высокоэффективного фотозакрепителя — тиосульфата аммония отбросные растворы сульфита-биосульфита аммония любой концентрации, получающиеся при аммиачной очистке выхлопных газов от сернистого ангидрида.

Формула изобретения

Способ концентрирования растворов тиосульфата аммония упариванием, о т— л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса, упаривание ведут в пленочном режиме при скорости попвода тепла к раствору

15-95 ккал/кг с и времени пребывания раствора на теплопередаюшей поверхности

3-20 с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зильберман Я. И. и Фридман В. М.

Получение тиосульфата аммония, Сб. статей к 25-летию ГИПХа. Л., 1944, с. 203-214. . 2. Патент США М 2412607, кл. 23-115, 1943 (прототип).