Количество - отработанная кислота
Cтраница 2
При смешении указанных кислот получается смесь состава: 71 5 % H2S04, 17 % HN03, 11 5 % H20, что соответствует содержанию 81 5 % H2S04 в отработанной кислоте; количество HN03 - 430 % от теории. Большой расход кислот по этому способу, повидимому, объясняется: 1) недостаточной концентрацией серной кислоты в смеси, 2) высокой температурой слива, при которой должно теряться повышенное количество HN03 испарением и должны иметь место повышенные окислительные процессы, 3) применением смеси с большим содержанием воды ( 11 5 % Н20), вследствие чего неизбежно повышается количество отработанной кислоты. [16]
Отходом этого процесса являются кислые гудроны, которые могут быть восстановлены смесью генераторного или коксового газа с воздухом при температуре 700 - 750 С до диоксида серы. Количество отработанных кислот возрастает и проблема их переработки становится весьма важной. [17]
Эта операция выполняется следующим образом: отстоявшаяся в сепарационной колонне отработанная кислота от 2 - й нитрации подается в аппарат, снабженный мешалкой и рубашкой для нагревания. Обычно для этой цели применяют обыкновенный нитрацион-ный аппарат. Загрузку берут равной количеству отработанных кислот, получающихся от одной нитрации, охлаждают до 30 - 40, загружают еще около 50 кг слабой азотной кислоты из конденсационной установки. По достижении 55 делают часовую выдержку, охлаждают до 40 и перегоняют содержимое аппарата в сепаратор. [18]
Выше было отмечено, что недостатком процесса сульфирования является накопление в производстве значительных количеств отработанной кислоты. Здесь неизбежны потери, так как отработанная кислота уходит с производства в такой форме ( слишком разбавленная или в виде солей), что не может быть легко регенерирована. Задача уменьшения потерь заключается в сведении к минимуму количества отработанной кислоты, и решение ее нужно искать в устранении воды из реакционной смеси и в приближении количества серной кислоты к теоретически требуемому количеству. [19]
Непрерывное нитрование бензола проводится в нитраторе с охлаждающей рубашкой и внутренними змеевиками, куда поступает холодная вода. Аппарат оборудован мощным перемешивающим устройством. В нитратор непрерывно поступают бензол, нитрующая смесь и отработанная кислота. Подача бензола и нитро-смеси автоматически регулируется по заданному соотношению, а количество отработанной кислоты - по температуре в нитраторе. Реакционная масса из верхней части аппарата перекачивается в два расположенных последовательно спиральных холодильника, где завершается реакция нитрования и температура реакционной массы снижается до 30 С. Затем в сепараторе непрерывного действия нитробензол отделяется от отработанной кислоты. Сырой бензол нейтрализуют аммиачной водой или раствором соды, после чего перегоняют. Отработанная кислота содержит до 2 2 % растворенного нитробензола и около 0 5 % азотной кислоты. Поэтому ее подвергают двухступенчатой экстракции полуторным по массе количеством бензола, в результате чего нитробензол полностью извлекается, а азотная кислота почти полностью расходуется на нитрование бензола. Бензол отработанной кислотой не задерживается и после экстракции используется для нитрования. [20]
 |
Схема непрерывного нитрования бензола. [21] |
Верхняя мешалка ( турбинная) служит для интенсивного смешения подаваемых на нее из мерников бензола, нитросмеси и отработанной кислоты. Нижняя мешалка ( пропеллерная) работает как осевой насос. Подача бензола и нитросмеси автоматически регулируется по заданному соотношению, а количество отработанной кислоты - по температуре в реакторе, которая поддерживается на уровне 65 - 68 С. [22]
В результате затрудняется отвод тепла и создаются местные перегревы. Если повышение температуры реакции нежелательно или не приводит к достаточному снижению вязкости, процесс проводят в две стадии. Вначале сульфируют парами серного ангидрида до глубины превращения 75 - 85 % и, когда масса приобретает значительную вязкость, завершают реакцию при действии олеума. При этом расход сульфирующих агентов в пересчете на 5Оз снижается примерно наполовину по сравнению с сульфированием олеумом в одну стадию и соответственно уменьшается количество отработанной кислоты. [23]
 |
Нитратор непрерывного действия. [24] |
Змеевик меньшего диаметра имеет почти сомкнутые витки и работает как охлаждающий диффузор. Наличие диффузора, представляющего собой цилиндрический стакан, внутри которого помещена мешалка, значительно улучшает циркуляцию жидкости во всем объеме аппарата. Верхняя мешалка - турбинная - служит для интенсивного смешивания подаваемых на нее бензола, нитрующей смеси и отработанной кислоты. Нижняя мешалка - пропеллерная - работает как насос. Подача бензола и нитрующей смеси автоматически регулируется по заданному соотношению, а количество отработанной кислоты - по температуре в реакторе, которая поддерживается в интервале 65 - 68 С. [25]
 |
Схема сульфирования бензола серным ангидридом в растворе сернистого ангидрида. [26] |
Серный ангидрид, испаренный в токе инертного газа или воздуха, барботирует через реакционную массу, нагретую до 40 - 60 С. Интенсивное охлаждение и разбавление газообразного реагента позволяют лучше контролировать параметры процесса. Однако реакционная масса, не содержащая жидкого разбавителя, по мере накопления в ней сульфокислоты постепенно загустевает. В результате затрудняется отвод тепла и создаются местные перегревы. Если повышение температуры реакции нежелательно или не приводит к достаточному снижению вязкости, процесс проводят в две стадии. Вначале сульфируют парами серного ангидрида до глубины превращения 75 - 85 % и, когда масса приобретает значительную вязкость, завершают реакцию при действии олеума. При этом расход сульфирующих агентов в пересчете на SO3 снижается примерно наполовину по сравнению с сульфированием олеумом в одну стадию и соответственно уменьшается количество отработанной кислоты. [27]
Страницы: 1 2