L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРНОКИСЛОТНЫХ ОТХОДОВ АКРИЛАТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


НазваниеСПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРНОКИСЛОТНЫХ ОТХОДОВ АКРИЛАТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Разработчик (Авторы)Рамазанов К.Р.
Вид объекта патентного праваИзобретение
Регистрационный номер 2441849
Дата регистрации26.07.2010
ПравообладательРамазанов Кенже Рамазанович
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Группа изобретений относится к области химической технологии, в частности к способам переработки отходов коксохимической, химической и нефтехимической промышленности. Сернокислотный отход фильтруют от взвешенной органики в фильтре 11. Проводят нейтрализацию сернокислотного отхода газообразным аммиаком до рН 5,3-5,5 в нейтрализаторе 8. В нейтрализованный раствор вводят алюмохлорид. Затем нейтрализованный раствор с алюмохлоридом подкисляют до рН 4,2-4,6 фильтрованным сернокислотным отходом. Подкисленный раствор направляют в кристаллоприемник-фазоразделитель 12. После обработки в кристаллоприемнике-фазоразделителе 12 очищенный насыщенный раствор с укрупненными кристаллами сульфата аммония подают на центрифугу 7. Очищенный насыщенный раствор с мелкими кристаллами сульфата аммония через «утку» 15 и буферную емкость 16 подают в теплообменник 10 и далее на вакуум-выпарные аппараты 1-5. Верхний слой высокомолекулярной органики непрерывно отводят из кристаллоприемника-фазоразделителя 12, кристаллоприемника 6 и нейтрализатора 8 в приемную емкость 22 для получения пластификатора. Группа изобретений создает безотходную технологию переработки сернокислотных отходов акрилатных производств в непрерывном режиме с получением сульфата аммония более высокого качества и пластификатора. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Группа изобретений относится к области химической технологии, в частности к способам переработки отходов коксохимической, химической и нефтехимической промышленности, а именно сернокислотных отходов акрилатных производств (метилметакрилата и метилакрилата) с получением сульфата аммония, применяемого в сельском хозяйстве, и пластификатора, который может быть использован в строительстве, в частности при производстве бетонных смесей.

Сернокислотные отходы акрилатных производств при комнатной температуре представляют собой твердую кристаллообразную массу, а при 80°С темно-коричневую подвижную жидкость с плотностью 1,50-1,57 г/см3 и вязкостью 1,5 усл. град.

В состав сернокислотных отходов акрилатных производств входит (массовая доля, %): серная кислота 25-30, бисульфат аммония 40-47, вода 20-25 и суммарная органика 5-10. Суммарная органика включает: взвешенную 0,2-1,3, высокомолекулярную сульфированную (ВСО) 1-3 и низкомолекулярную (диметиловый эфир, ацетон, метанол, акрилаты и их производные) - остальное. Вся органика образуется на технологических стадиях производства акрилатов сернокислотным методом.

Взвешенная органика образуется в отгонных кубах акрилатных производств при температуре 120-135°С, где небольшая часть ВСО переходит в твердое состояние, слипается, крошится с образованием взвешенной органики, нерастворимой в сернокислотном отходе. Взвешенная органика при переработке отходов акрилатных производств загрязняет технологические растворы и конечные продукты.

Высокомолекулярная сульфированная органика представляет собой сульфированный сополимер акрилатов и их производных, где сульфированные звенья полимерных цепей обеспечивают хорошую растворимость в воде, щелочах и кислотах и особенно в сернокислотных отходах акрилатных производств. ВСО с плотностью 1,11-1,13 г/см3, молекулярной массой 10-20 тыс. у.е. является сильной кислотой с рН 2-3, нейтрализация щелочью проходит с сильным выделением тепла. ВСО или полимерную сульфокислоту в общем виде можно описать формулой R(SO3H)k(SO3NH4)1, где R - сополимерная цепь, k, 1 - число функциональных групп. ВСО является ценным сырьем для получения пластификатора бетонных смесей. При переработке сернокислотных отходов акрилатных производств ВСО накапливается в циркулирующем нейтрализованном растворе, повышая его вязкость, и вместе с кристаллами сульфата аммония забивает линии и аппараты установки, загрязняя технологические растворы и конечные продукты.

Известен способ переработки сернокислотных отходов коксохимии, нефтехимии, нефтепереработки, органического синтеза и других производств с получением сульфата аммония (Жаринов И.В. Переработка жидкофазных сернокислотных отходов акрилатных производств. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. - Нижний Новгород, 2003. - 138 с.). Переработку сернокислотных отходов производства метилметакрилата проводят при температуре 350-400°С для термического разложения серной кислоты, бисульфата аммония и органических примесей. При этом сульфат аммония получают в виде плава, содержащего сажистые частицы - продукты неполного разложения органических примесей. Далее возможна переработка образовавшегося печного газа с содержанием 8% сернистого и 0,1% серного ангидрида в серную кислоту, а водного раствора плава после фильтрации сажистых частиц в сульфат аммония путем кристаллизации.

Недостатком способа является разложение органических примесей, в том числе высокомолекулярной сульфированной органики - ценного сырья для пластификатора бетонных смесей, а также низкое качество сульфата аммония, загрязненного органическими примесями, персульфатом аммония 0,4-0,5% и серной кислотой 1,5-2%.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу является промышленный способ переработки сернокислотных отходов акрилатных производств (метилметакрилата и метилакрилата) с плотностью 1,27-1,33 г/см3 в сульфат аммония (Технологический регламент производства минеральных удобрений (сульфат аммония) №49-03, ООО «Саратоворгсинтез», 2003. - 135 с).

Технология переработки сернокислотных отходов акрилатных производств, загрязненных низкомолекулярной, взвешенной и высокомолекулярной органикой, в сульфат аммония заключается в нейтрализации отходов газообразным аммиаком до рН 5,3-5,5 при температуре не более 90°С в нейтрализаторе при перемешивании путем циркуляции. Насос циркуляционный с объемной скоростью 150-200 м3/ч перемешивает или циркулирует нейтрализованный раствор по замкнутому контуру. В теплообменнике нейтрализованный раствор подогревается до температуры 105°С и поступает в вакуум-выпарные аппараты. На этой стадии из нейтрализованного раствора путем вакуум-выпарки происходит удаление воды и низкомолекулярной органики вместе с конденсатом сокового пара, а в каждом вакуум-выпарном аппарате происходит кристаллизация сульфата аммония. С последнего вакуум-выпарного аппарата насыщенный раствор с кристаллами сульфата аммония поступает в кристаллоприемник, где происходит укрупнение кристаллов с разделением на загрязненные взвешенной и высокомолекулярной органикой насыщенный раствор с мелкими кристаллами и насыщенный раствор с крупными кристаллами сульфата аммония (пульпа), последний поступает на центрифугу с получением сульфата аммония и фугата. Загрязненные взвешенной и высокомолекулярной органикой насыщенный раствор с мелкими кристаллами и фугат поступают в нейтрализатор, замыкая технологический контур.

Наиболее близким к заявляемому устройству является установка для переработки сернокислотных отходов акрилатных производств (метилметакрилата и метилакрилата), загрязненных низкомолекулярной, взвешенной и высокомолекулярной органикой (Технологический регламент производства минеральных удобрений (сульфат аммония) №49-03, ООО «Саратоворгсинтез», 2003. - 135 с), включающая соединенные по технологическому циклу нейтрализатор отходов, снабженный линиями подачи отходов акрилатных производств, нейтрализующего агента, фугата и насыщенного раствора с мелкими кристаллами сульфата аммония и выходом для нейтрализованного раствора, циркуляционный насос, теплообменник, по крайней мере, пять последовательно соединенных вакуум-выпарных аппаратов, снабженных выходами для конденсата сокового пара с низкомолекулярной органикой и насыщенного раствора с кристаллами сульфата аммония, кристаллоприемник, снабженный выходами насыщенного раствора с мелкими кристаллами и насыщенного раствора с крупными кристаллами, последний соединен с центрифугой, имеющей два выхода для сульфата аммония и фугата соответственно, при этом выход для фугата соединен с нейтрализатором.

Получаемый на установке сульфат аммония представляет собой слабоокрашенные кристаллы, загрязненные взвешенной и высокомолекулярной органикой, который по физико-химическим показателям соответствует требованиям ТУ 2181-008-47773778-2003 (сульфат аммония, побочный продукт акрилатных производств).

Через 2-3 суток переработки сернокислотных отходов акрилатных производств получаются темные и мелкие кристаллы, не соответствующие требованиям ТУ, загрязненные накапливаемой взвешенной и особенно высокомолекулярной органикой и из-за роста вязкости нейтрализованного раствора. За это время в циркулирующем нейтрализованном растворе содержание взвешенной и особенно высокомолекулярной органики достигает значения 10-24%, а вязкость циркулирующего раствора возрастает от 0,075 мм2/с до 1,1 мм2/с. Взвешенная органика и особенно высокомолекулярная органика также накапливается в нейтрализаторе и кристаллоприемнике. Поэтому через 2-3 суток циркулирующий технологический раствор нейтрализуют до рН 7-7,5 газообразным аммиаком и останавливают производство на откачку 230-250 тонн из системы уже отработанного раствора с содержанием органики 10-24% и сульфата аммония до 36% на шламонакопитель. Технологическую систему промывают, чистят, пропаривают и начинают новый производственный цикл.

Несомненными достоинствами и преимуществами известных способа и установки переработки сернокислотных отходов акрилатных производств с получением сульфата аммония являются: оптимальный рабочий объем нейтрализатора, а также температурно-вакуумный режим кристаллизации, выпарки воды и низкомолекулярной органики в виде конденсата сокового пара; оптимальная объемная скорость 150-200 м3/ч перемешивания нейтрализованного раствора по контуру циркуляционным насосом; снижение концентрации насыщенного раствора с 42-43% до 36% и увеличение отбора кристаллов с кристаллоприемника центрифугой из-за высаливающего эффекта накапливаемой высокомолекулярной органики; оптимальный тепловой баланс - тепловой эффект реакции нейтрализации в нейтрализаторе даже при большой нагрузке 16-22 т/ч по сернокислотному отходу снимается за счет поступления «холодного» с температурой 60-62°С и расходом 150-200 м3/ч нейтрализованного раствора с кристаллоприемника и частично фугата, что позволяет поддерживать оптимальную температуру нейтрализации не более 90°С в нейтрализаторе.

К существенным недостаткам известных способа и установки относятся: малая продолжительность 2-3 суток производственного цикла переработки сернокислотных отходов акрилатных производств; накопление высокомолекулярной органики, увеличение ее вязкости и получение сульфата аммония низкого качества; отсутствие стадии вывода накапливаемой взвешенной и высокомолекулярной органики из циркулирующего раствора, нейтрализатора и кристаллоприемника; образование за один производственный цикл большого количества отхода - отработанного раствора; остановка производства на откачку и сброс отработанного раствора на шламонакопитель, содержащего сульфат аммония и высокомолекулярную сульфированную органику - ценного сырья для пластификатора; небольшой рабочий объем (20 м3) кристаллоприемника с малым значением времени пребывания (не более 0,13 ч) насыщенного раствора для роста кристаллов; отсутствие стадии и условий роста до 22-25% мелких кристаллов, образующихся на стадии нейтрализации в нейтрализаторе, которые вместе с накапливаемой вязкой высокомолекулярной органикой забивают трубчатый теплообменник и переходы вакуум-выпарных аппаратов, что приводит к технологическим осложнениям при переработке, вплоть до остановки производства.

Задачей группы изобретений является создание безотходной технологии переработки сернокислотных отходов акрилатных производств в непрерывном режиме с получением сульфата аммония более высокого качества и дополнительного продукта - пластификатора.

Технический результат достигается за счет введения конструктивных элементов, технологических операций и реагента, связанных с очисткой циркулирующего технологического раствора в процессе переработки сернокислотных отходов от низкомолекулярной, взвешенной и высокомолекулярной органики, с получением из очищенных насыщенных растворов более крупных чистых и белых кристаллов сульфата аммония, а из выделенной высокомолекулярной органики путем нейтрализацией щелочью получение ценного продукта - пластификатора.

Поставленная задача решается тем, что в способе переработки сернокислотных отходов акрилатных производств, загрязненных низкомолекулярной, взвешенной и высокомолекулярной органикой, представляющем собой замкнутый технологический цикл, включающий стадию нейтрализации отходов газообразным аммиаком до рН 5,3-5,5 при температуре не более 90°С, подогрева полученного нейтрализованного раствора до температуры 105°С, удаления воды и низкомолекулярной органики путем вакуум-выпарки из нейтрализованного раствора с получением насыщенного раствора с кристаллами сульфата аммония, разделения на насыщенный раствор с мелкими кристаллами и насыщенный раствор с крупными кристаллами сульфата аммония, центрифугирования последнего с получением сульфата аммония, подачи насыщенного раствора с мелкими кристаллами со стадии разделения и фугата со стадии центрифугирования на стадию нейтрализации, замыкая тем самым циркуляционный контур, согласно изобретению сернокислотный отход перед нейтрализацией фильтруют от взвешенной органики, а между стадиями нейтрализации и подогрева осуществляют периодическую подачу в нейтрализованный раствор реагента, в качестве которого используют алюмохлорид, при этом реагент вводят в количестве, обеспечивающем концентрацию алюминия 50-300 мг/л в растворе, затем нейтрализованный раствор с алюмохлоридом подкисляют до рН 4,2-4,6 фильтрованным сернокислотным отходом, подкисленный раствор направляют в кристаллоприемник-фазоразделитель с временем пребывания раствора не менее 1 часа для фазового разделения подкисленного насыщенного раствора на верхний слой высокомолекулярной органики и нижний слой очищенного насыщенного раствора с кристаллами сульфата аммония и роста кристаллов в очищенном насыщенном растворе, после обработки подкисленного раствора в кристаллоприемнике-фазоразделителе очищенный насыщенный раствор с выросшими кристаллами сульфата аммония подают на стадию центрифугирования, а очищенный насыщенный раствор с мелкими кристаллами - на стадию подогрева, верхний слой высокомолекулярной органики из кристаллоприемника-фазоразделителя, а также из кристаллоприемника и нейтрализатора непрерывно отводят для получения пластификатора путем нейтрализации щелочью до рН 7,7.

Кроме того, согласно способу осуществляют контроль рН раствора в кристаллоприемнике-фазоразделителе и перед ним.

Поставленная задача также решается тем, что в установке для переработки сернокислотных отходов акрилатных производств, загрязненных низкомолекулярной, взвешенной и высокомолекулярной органикой, включающей соединенные трубопроводами по технологическому циклу нейтрализатор отходов, снабженный линиями подачи отходов акрилатных производств, нейтрализующего агента, фугата и насыщенного раствора с мелкими кристаллами сульфата аммония и выходом для нейтрализованного раствора, циркуляционный насос, теплообменник, по крайней мере, пять последовательно соединенных вакуум-выпарных аппаратов, снабженных выходами для конденсата сокового пара с низкомолекулярной органикой и насыщенного раствора с кристаллами сульфата аммония, кристаллоприемник, снабженный выходами насыщенного раствора с мелкими кристаллами и насыщенного раствора с крупными кристаллами, последний соединен с центрифугой, имеющей два выхода для сульфата аммония и фугата соответственно, при этом выход для фугата соединен с нейтрализатором, согласно изобретению она снабжена фильтром очистки от взвешенной органики, установленным перед нейтрализатором на линии подачи отходов акрилатных производств, подводами для реагента и для фильтрованного отхода акрилатных производств, установленными в трубопроводе, соединяющем нейтрализатор и циркуляционный насос, кристаллоприемником-фазоразделителем, установленным между циркуляционным насосом, и теплообменником, и снабженным входом, соединенным с циркуляционным насосом и тремя выходами для верхнего слоя высокомолекулярной органики, очищенного насыщенного раствора с мелкими кристаллами и очищенного насыщенного раствора с крупными кристаллами, последний из которых соединен с центрифугой, а выход очищенного насыщенного раствора с мелкими кристаллами соединен через буферную емкость и дополнительный циркуляционный насос с теплообменником, а кристаллоприемник и нейтрализатор снабжены дополнительными выходами для высокомолекулярной органики, при этом все выходы для высокомолекулярной органики соединены с приемной емкостью для получения пластификатора, снабженной также входом для подачи щелочи и выходом для отвода пластификатора.

Кроме того, установка может быть дополнительно снабжена рН-метрами, установленными на кристаллоприемнике-фазоразделителе и перед ним. Кристаллоприемник-фазоразделитель и кристаллоприемник со стороны выхода очищенного насыщенного раствора с мелкими кристаллами могут быть снабжены «утками», при этом выходы для очищенного насыщенного раствора с мелкими кристаллами расположены ниже уровня, соответствующего выходам для высокомолекулярной органики. Кристаллоприемник-фазоразделитель выполнен объемом не менее чем 200 м3. Заявляемая установка может быть снабжена смотровыми окнами, смонтированными на линиях отвода высокомолекулярной органики из кристаллоприемника-фазоразделителя, кристаллоприемника, нейтрализатора, а количество вакуум-выпарных аппаратов может быть взято не менее 8, при этом вакуум-выпарные аппараты выполнены и установлены в технологической линии с возможностью последовательного увеличения степени вакуумирования.

Заявляемая группа изобретений поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная технологическая схема заявляемой установки, на которой тонкими линями обозначены элементы установки, присутствующие в наиболее близком техническом решении, а жирными линиями - вновь введенные элементы. Позициями на чертеже обозначены: 1-5 - вакуум-выпарные аппараты, 6 - кристаллопремник, 7 - центрифуга, 8 - нейтрализатор, 9 - насос циркуляционный, 10 - теплообменник, 11 - фильтр, 12 - кристаллоприемник-фазоразделитель, 13 и 14 - рН-метры, 15 и 18 - «утки», 16 - буферная емкость, 17 - насос циркуляционный, 19 - 21 - смотровые окна, 22 - приемная емкость.

Переработку сернокислотных отходов акрилатных производств осуществляют по безотходной технологии в непрерывном режиме по технологической схеме (см. чертеж), где сернокислотный отход фильтруют от взвешенной органики на фильтре 11; нейтрализуют до рН 5,3-5,5 в нейтрализаторе 8; в нейтрализованный раствор на линии нейтрализатора 8 и насоса циркуляционного 9 периодически подают реагент, в качестве которого используют алюмохлорид, при этом реагент подают в количестве, обеспечивающем концентрацию алюминия 50-300 мг/л в растворе; нейтрализованный раствор с алюмохлоридом подкисляют до рН 4,2-4,6 фильтрованным сернокислотным отходом на фильтре 11; рН подкисленного раствора контролируют в двух точках промышленными рН-метрами 13 и 14; под действием алюмохлорида при рН 4,2-4,6 в кристаллоприемнике-фазоразделителе 12 происходит разделение фаз подкисленного раствора на верхний слой высокомолекулярной органики и нижний слой очищенного насыщенного раствора с кристаллами сульфата аммония; концентрация алюминия 50-300 мг/л и время пребывания подкисленного раствора не менее 1 часа при рН 4,2-4,6 в кристаллоприемнике-фазоразделителе 12 обеспечивает разделение фаз высокомолекулярная органика - очищенный насыщенный раствор с кристаллами и укрупнение кристаллов в очищенном насыщенном растворе; очищенный насыщенный раствор с мелкими кристаллами через «утку» 15 и буферную емкость 16 подается насосом циркуляционным 17 в теплообменник 10 и далее на вакуум-выпарные аппараты 1-5 для удаления воды и низкомолекулярной органики вместе с конденсатом сокового пара; очищенный насыщенный раствор с вакуум-выпарных аппаратов 1-5 поступает в кристаллоприемник 6, где концентрация алюминия 50-300 мг/л в растворе обеспечивает дополнительное разделение фаз и укрупнение кристаллов; с кристаллоприемника-фазоразделителя 12 и кристаллоприемника 6 очищенные насыщенные растворы с укрупненными кристаллами поступают на центрифугу 7, где получают чистые и белые кристаллы сульфата аммония и чистый фугат; очищенный насыщенный раствор с мелкими кристаллами с кристаллоприемника 6 через «утку» 18 и чистый фугат с центрифуги 7 поступают в нейтрализатор 8; верхний слой высокомолекулярной органики с кристаллоприемника-фазоразделителя 12, кристаллоприемника 6 и нейтрализатора 8 через смотровые окна 19-21 непрерывно поступает в приемную емкость 22, где высокомолекулярную органику нейтрализуют щелочью до рН 7,7 и получают пластификатор.

Реагент-алюмохлорид представляет собой гидролизованный раствор хлорида алюминия и является неликвидным отходом производства фенола и ацетона кумольным методом, выпускается по ТУ 5152-005-47773738-2002 с массовой концентрацией основного вещества (в пересчете на хлорид алюминия) 17-27%.

При нейтрализации с повышением рН и высокой температуре 90°С в разбавленных растворах алюмохлорида в результате гидролиза хлорида алюминия присутствуют полиядерные гидроксихлоридные комплексы (ПГХК) состава

[ALx(ОН)yCI3x-y·Z·H2O]n, где: n≥1 - степень разбавления или фактор гидролитической полимеризации; x>1/3; y<3; 2,4≤Z≤4,5 (Гетманцев С.В. и др. Особенности механизма коагуляции и строения полиоксихлорида алюминия / Водоснабжение и санитарная техника, 2003, №9, с.25-27; Олле Соренссон. Полиалюмохлорид - современный флокулянт для водоочистки / Водоснабжение и санитарная техника, 2001, №3, с.32-34).

Механизм действия алюмохлорида с концентрацией алюминия 50-300 мг/л в растворе на разделение фаз высокомолекулярная органика - водный насыщенный раствор сульфата аммония возможно связан с образованием при рН 5,3-5,5 солевого комплекса сильной полисульфокислоты R(SO3H)k(SO3NH4)1 и ГПХК. При подкислении до рН 4,2-4,6 фильтрованным сернокислотным отходом нейтрализованного раствора с алюмохлоридом под действием еще более сильной серной кислоты сернокислотного отхода возможно солевой комплекс распадается с образованием нерастворимой полисульфокислоты или высокомолекулярной сульфированной органики и растворимого ГПХК в очищенном насыщенном растворе сульфата аммония.

Содержание алюминия 50-300 мг/л в очищенном насыщенном растворе кристаллоприемника-фазоразделителя 12 постоянно контролируют. При снижении концентрации алюминия до 50 мг/л периодически подают алюмохлорид и доводят содержание его до 300 мг/л. Содержание алюминия в циркулирующем растворе менее чем 50 мг/л недостаточно для разделения фаз, а при содержании более чем 300 мг/л алюминий в диапазоне рН 4,2-5,5 выпадает из насыщенного раствора в виде гидроксида алюминия, загрязняя технологические потоки, сульфат аммония и пластификатор, забивает трубы теплообменника и переходы вакуум-выпарных аппаратов, замедляет кристаллообразование и рост кристаллов в вакумм-выпарных аппаратах, кристаллоприемнике и кристаллоприемнике-фазоразделителе. Содержание растворенного алюминия менее 300 мг/л в виде ГПХК в насыщенном растворе положительно влияет на рост кристаллов сульфата аммония, способствуя их укрупнению в кристаллоприемнике-фазоразделителе и кристаллоприемнике.

Получаемый в процессе переработки сернокислотных отходов акрилатных производств сульфат аммония представляет собой чистые и белые кристаллы с массовой долей крупных кристаллов с размером (0,2-0,63) мм на 10% больше, чем по требованию ТУ 2181-008047773778-2003.

Получаемый в процессе переработки сернокислотных отходов акрилатных производств пластификатор имеет плотность 1,20-1,22 г/см3, соответственно температуру кипения 96°С, замерзания -30°С, вспышки в закрытом тигле не менее 62°С, условную вязкость при 20°С и 80°С соответственно 11,7 и 2,2 усл. град., зольность 0,05% при 900°С и состав (массовая доля, %): содержание основного вещества не менее 61; содержание сульфатов в пересчете на сульфат натрия не более 0,5; содержание аммиака не более 0,01.

Основным преимуществом заявленных технических решений по сравнению с прототипом является переработка сернокислотных отходов акрилатных производств по безотходной технологии в непрерывном режиме с получением одновременно двух ценных продуктов более высокого качества - сульфата аммония и пластификатора. Заявленная группа изобретений содержит совокупность существенных отличительных признаков и преимуществ, а именно новую последовательность известных в науке и технике операций, реагент, условия осуществления процесса и аппаратурное оформление. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленных технических решений критерию «изобретательский уровень».

Формула изобретения

1. Способ переработки сернокислотных отходов акрилатных производств, загрязненных низкомолекулярной, взвешенной и высокомолекулярной органикой, представляющий собой замкнутый технологический цикл, включающий стадии нейтрализации отходов газообразным аммиаком до рН 5,3-5,5 при температуре не более 90°С, подогрева полученного нейтрализованного раствора до температуры 105°С, удаления воды и низкомолекулярной органики путем вакуум-выпарки из нейтрализованного раствора с получением насыщенного раствора с кристаллами сульфата аммония, разделения последнего на насыщенный раствор с мелкими кристаллами и насыщенный раствор с крупными кристаллами сульфата аммония, центрифугирования насыщенного раствора с крупными кристаллами сульфата аммония с получением сульфата аммония, при этом насыщенный раствор с мелкими кристаллами со стадии разделения и фугат со стадии центрифугирования направляют на стадию нейтрализации, замыкая тем самым циркуляционный контур, отличающийся тем, что сернокислотный отход перед нейтрализацией фильтруют от взвешенной органики, а между стадиями нейтрализации и подогрева осуществляют периодическую подачу в нейтрализованный раствор реагента, в качестве которого используют алюмохлорид, при этом реагент вводят в количестве, обеспечивающем концентрацию алюминия 50-300 мг/л в растворе, затем нейтрализованный раствор с алюмохлоридом подкисляют до рН 4,2-4,6 фильтрованным сернокислотным отходом, подкисленный раствор направляют в кристаллоприемник-фазоразделитель с временем пребывания раствора не менее 1 ч для фазового разделения подкисленного насыщенного раствора на верхний слой высокомолекулярной органики и нижний слой очищенного насыщенного раствора с кристаллами сульфата аммония и роста кристаллов в очищенном насыщенном растворе, после обработки подкисленного раствора в кристаллоприемнике-фазоразделителе очищенный насыщенный раствор с выросшими кристаллами сульфата аммония подают на стадию центрифугирования, очищенный насыщенный раствор с мелкими кристаллами подают на стадию подогрева, а верхний слой высокомолекулярной органики непрерывно отводят из кристаллоприемника-фазоразделителя, а также из кристаллоприемника и нейтрализатора для получения пластификатора путем нейтрализации щелочью до рН 7,7.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют контроль рН раствора в кристаллоприемнике-фазоразделителе и перед ним.

3. Установка для переработки сернокислотных отходов акрилатных производств, загрязненных низкомолекулярной, взвешенной и высокомолекулярной органикой, включающая соединенные трубопроводами по технологическому циклу нейтрализатор отходов, снабженный линиями подачи отходов акрилатных производств, нейтрализующего агента, фугата и насыщенного раствора с мелкими кристаллами сульфата аммония и выходом для нейтрализованного раствора, циркуляционный насос, теплообменник, по крайней мере, пять вакуум-выпарных аппаратов, снабженных выходами для конденсата сокового пара с низкомолекулярной органикой и насыщенного раствора с кристаллами сульфата аммония, кристаллоприемник, снабженный выходами для насыщенного раствора с мелкими кристаллами и насыщенного раствора с крупными кристаллами, последний соединен с центрифугой, имеющей два выхода для сульфата аммония и фугата соответственно, при этом выход для фугата соединен с нейтрализатором, отличающаяся тем, что она снабжена фильтром очистки от взвешенной органики, установленным перед нейтрализатором на линии подачи отходов акрилатных производств, подводами для реагента и для фильтрованного отхода акрилатных производств, установленными в трубопроводе между нейтрализатором и циркуляционным насосом, кристаллоприемником-фазоразделителем, установленным по технологическому циклу между циркуляционным насосом и теплообменником, и снабженным входом, соединенным с циркуляционным насосом, и тремя выходами для верхнего слоя высокомолекулярной органики, очищенного насыщенного раствора с мелкими кристаллами и очищенного насыщенного раствора с крупными кристаллами, последний из которых соединен с центрифугой, а выход очищенного насыщенного раствора с мелкими кристаллами соединен через буферную емкость и дополнительный циркуляционный насос с теплообменником, а кристаллоприемник и нейтрализатор снабжены дополнительными выходами для высокомолекулярной органики, при этом все выходы для высокомолекулярной органики соединены с приемной емкостью для получения пластификатора, снабженной также входом для подачи щелочи и выходом для отвода пластификатора.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена рН-метрами, установленными на кристаллоприемнике-фазоразделителе и перед ним.

5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что кристаллоприемник-фазоразделитель и кристаллоприемник со стороны выхода очищенного насыщенного раствора с мелкими кристаллами снабжены «утками», при этом выходы для очищенного насыщенного раствора с мелкими кристаллами расположены ниже уровня, соответствующего выходам для высокомолекулярной органики.

6. Установка по п.3, отличающаяся тем, что кристаллоприемник-фазоразделитель выполнен объемом не менее чем 200 м3.

7. Установка по п.3, отличающаяся тем, что она снабжена смотровыми окнами, смонтированными на линиях отвода высокомолекулярной органики из кристаллоприемника-фазоразделителя, кристаллоприемника, нейтрализатора.

8. Установка по п.3, отличающаяся тем, что количество вакуум-выпарных аппаратов взято не менее 8, при этом вакуум-выпарные аппараты выполнены и установлены в технологической линии с возможностью последовательного увеличения степени вакуумирования.

Изобретение "СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРНОКИСЛОТНЫХ ОТХОДОВ АКРИЛАТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ" (Рамазанов К.Р.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля