close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

;ppt

код для вставкиСкачать
К ВОПРОСУ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ СУЛЬФАМИНОВОЙ
КИСЛОТЫ
Ященко А.Г.
ФГБОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов, Россия
e-mail: [email protected]
Продукция химических предприятий широко используется в лакокрасочной,
нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности. Показатели
выпускаемой продукции и эффективность функционирования предприятия определяются
уровнем технологии производства, аппаратурным оформлением основных стадий и
качеством применяемых сырьевых компонентов. Поэтому, основными задачами, стоящими
перед химической промышленностью являются: внедрение высокоэффективных,
энергосберегающих, ресурсосберегающих, безотходных технологий; совершенствование
структуры производства; повышение уровня автоматизации и механизации производства.
В связи с постоянным ростом потребления продуктов химической промышленности, на
первый план выходят вопросы ресурсосбережения и экологизации производств.
Производство сульфаминовой кислоты (NH2SO3H) имеет ряд недостатков: низкая
концентрация целевого продукта, высокое содержание примесей, неоднородный
гранулометрический состав, большое количество кислых стоков. Кроме качества
сульфаминовой кислоты существует острая проблема утилизации большого количества
серной кислоты, являющейся побочным продуктом производства.
Технологический процесс получения NH2SO3H можно разделить на следующие
основные стадии: сульфирование мочевины олеумом, очистка и кристаллизация
сульфаминовой кислоты, фильтрация.
В виду того, что стадию сульфирования проводят с 15-20 % избытком олеума, с
массовой долей серного ангидрида 24%, в процессе кристаллизации: 1) растворимость САК в
присутствии
серной
кислоты
уменьшается
и,
как
следствие,
получение
крупнокристаллической фазы невозможно [1]; 2) наличие кислой среды существенно
увеличивает скорость гидролиза (в 2-2,5 раза) и понижает температуру инициирования
гидролиза [2].
Для нивелирования высокого уровня кислотности на стадию кристаллизации
сульфомассу подают на воду, до доведения общей массовой концентрации, в пересчете на
серную кислоту, в пределах 270 - 300 г/дм3, при этом протекает побочная реакция
образования серной кислоты:
SO3 + H2O → H2SO4
(1)
Таким образом, по завершению центрифугирования, в качестве фильтрата получается
серная кислота с содержанием примесей около 4-6%. Полученный фильтрат, содержащий от
80 до 90% H2SO4, не используется. Он подается в пруд-накопитель и далее на закачку в
глубокие надежно изолированные подземные горизонты.
В целях ресурсо- и энергосбережения рассматривается возможность повторного
использования серной кислоты в смежных производствах. Основными трудностями для
реализации этого решения являются содержание примесей в кислоте, около 3-4%
гидросульфата аммония, и присутствие мелкокристаллической фазы сульфаминовой
кислоты, которая не может быть полностью отфильтрована на центрифуге, вследствие
слишком малого размера кристаллов (от 15 до 25 мкм).
Для получения максимально большого размера мелких кристаллов сульфаминовой
кислоты в процессе кристаллизации, была использована лабораторная установка (рис. 1),
состоящая из термостата с термометром, привода с частотным регулятором, емкости со
змеевиком и перемешивающим устройством.
Рисунок 1 – Лабораторная установка для изучения процесса кристаллизации сульфаминовой
кислоты.
1 – термостат; 2 – термометр; 3 – привод с частотным регулятором; 4 – емкость;5 – змеевик;
6 – перемешивающее устройство; 7 – ротаметр; 8 – зажим.
В ходе проведенных исследований [3] была получена сульфаминовая кислота с
размером кристаллов (40-45 мкм), что дает возможность сократить содержание
сульфаминовой кислоты в фильтрате до 0,8 – 1,0 %, что, в свою очередь, допускает
использование отработанной серной кислоты в смежных производствах.
Так же, в результате внедрения полученных технологических решений в
существующую схему производства, планируется снижение электроэнергии на 7,5-15 % и
водопотребления на 25 %.
1) Хамский Е.В. Кристаллизация в химической промышленности. М.: Химия. 1986. 343 с.
2) Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. М.: Химия. 1968.
304 с.
3) Ященко А.Г., Федоров Д.Ю., Сорокина Н.С. Влияние скорости охлаждения на процесс массовой
кристаллизации сульфаминовой кислоты // Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени
познания. 2014. №21. С.167-172.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа