| Пріоритети: | Винахід відноситься до технології руйнування натрію гіпохлориту у водних розчинах і може бути використане для очищення промислових стічних вод, що містять гіпохлорит натрію. Для здійснення способу водні розчини, що містять гіпохлорит натрію, нагрівають до температури 50÷60°С у присутності відновника, в якості якого використовують водний розчин триетиленгліколю (ТЕГ) та монометакрилату триетиленгліколю (МАТЕГ) при вмісті, мас.%: ТЕГ 3,0÷ 4,5; ММАТЕГ 5,0÷10,0, причому розчин-відновник подають на обробку кількості 3÷5 дм 3 на 1 кг активного хлору. Як джерело водних розчинів ТЕГ і ММАТЕГ використовують промивні води, що утворюються на стадії екстрагування при отриманні олігоефіракрилатів. При змішуванні розчинів спостерігається синергічний ефект збільшення швидкості руйнування гіпохлориту натрію у присутності ТЕГ та ММАТЕГ, що призводить до підвищення продуктивності процесу, виключає виділення газоподібного хлору, дає можливість використовувати стічні води у виробництві. 2 з.п. ф-ли, 1 табл.
Винахід відноситься до технології руйнування натрію гіпохлориту у водних розчинах, що утворюються в процесі отримання товарних розчинів гіпохлориту, і може бути використане для очищення промислових стічних вод, що містять гіпохлоритнатрію.
У хлорній промисловості при отриманні високоякісних розчинів гіпохлориту натрію з електролітичного хлору та каустика необхідне часте промивання ємнісного технологічного обладнання. При цьому утворюються промивні води, що містять гіпохлорит натрію, кількість якого визначається масовою концентрацією активного хлору (Гіпохлорит натрію. ГОСТ 11086-76. Видавництво стандартів, Москва). Скидання в каналізацію вищевказаних промивних вод неприпустиме, оскільки за існуючими санітарними нормами в промислових стічних водах гіпохлорит повинен бути відсутнім.
Відомий метод руйнування гіпохлоритних розчинів шляхом термічного розкладання при нагріванні гострим паром до 100÷110°С. (Київський М.І., Євстрахов В.М., Семенюк В.Д. Очищення стічних вод підприємств хлорної промисловості. М., Хімія, 1978, с.91).
Недоліками цього є:
- невисокий ступінь розкладання активного хлору;
- Енергоємність, обумовлена великими витратами тепла на відпарювання;
- неможливість утилізації одержуваних стічних вод у зв'язку з наявністю в них значної кількості хлорату натрію і присутністю активного хлору, що не розклався.
Найбільш близьким до заявляється спосіб знешкодження гіпохлоритних розчинів шляхом обробки їх органічним відновником - гідроксиламіном, при якому розкладання активного хлору проводять при температурі 50÷70°С протягом 30 хвилин у надлишку гідроксиламіну 125-150% від стехіометричного кількості, розрахованого по іону . (Авторське свідоцтво SU № 617366, МПК З 01 В 11/06, 1977).
Недоліками цього способу є:
значне виділення токсичних газів (Cl 2);
висока вартість та велика витрата гідроксиламіну;
присутність у стічнихводах після обробки їх гідроксиламіном азотовмісних сполук, що призводить до неможливості їх подальшого використання в хлорній промисловості в процесі приготування розчинів хлориду натрію, так як наявність вищезгаданих сполук в розчинах NaCl строго обмежена у зв'язку з можливістю їх перетворення в процесі електролізу на трихлористий азот.
Завданням цього винаходу є створення способу руйнування натрію гіпохлориту у водних розчинах, що утворюються при виробництві гіпохлориту натрію, що забезпечує утилізацію розчинів.
Технічним результатом винаходу є підвищення продуктивності процесу руйнування гіпохлориту натрію при 100% ступеня розкладання гіпохлориту за рахунок зменшення тривалості процесу, запобігання виділенню токсичних газів, а також забезпечення можливості використання стічних вод у виробництві в якості основи для приготування розсолу хлориду натрію, що використовується в процесі отримання методом електролізу хлору та їдкого натру – сировинних матеріалів для виробництва гіпохлориту натрію. Технічним результатом винаходу є здешевлення способу за рахунок використання відходів виробництва - промивних вод, що утворюються при отриманні олігоефіракрилатів.
Рішення поставленої задачі та досягнення технічних результатів забезпечується тим, що в запропонованому способі руйнування гіпохлориту натрію у водних розчинах шляхом обробки розчину, що містить гіпохлорит натрію, відновником при температурі 50÷60°С, як відновник використовують водний розчин триетиленгліколю і монометакрилату триетиленгліко вміст у ньому, мас.%: триетиленгліколь 3,0÷4,5, монометакрилат триетиленгліколь 5,0÷10,0, причому розчин триетиленгліколю та монометакрилатутриетиленгліколю подають на обробку в кількості 3÷5 дм 3 з розрахунку на 1 кг активного хлору. При цьому як водний розчин триетиленгліколю і монометакрилату триетиленгліколю використовують промивні води, що утворюються на стадії екстрагування при отриманні диметакрилату триетиленгліколю, або промивні води, що утворюються на стадії екстрагування при отриманні [ , -метакрил-(біс-триетиленгліколю).
У пропонованому способі руйнування водний розчин, що містить гіпохлорит натрію, обробляють відновником при температурі 50÷60°С, при цьому як відновник використовують водний розчин триетиленгліколю (ТЕГ) і монометакрилату триетиленгліколю (ММАТЕГ) при їх наступному вмісті в розчині, мас. ТЕГ 3,0÷4,5; ММАТЕГ 5,0÷10,0, причому водний розчин суміші ТЕГ та ММАТЕГ подають на обробку в кількості 3÷5 дм 3 з розрахунку на 1 кг активного хлору розчину, що містить гіпохлорит натрію. Завдяки спільній присутності ТЕГ та ММАТЕГ у зазначеному вмісті та у зазначеному температурному інтервалі при змішуванні відновника з розчином гіпохлориту натрію виникає синергічний ефект, що виражається у збільшенні швидкості руйнування активного хлору та, як наслідок, що призводить до скорочення часу обробки. При змішуванні оброблювального та оброблюваного розчинів у співвідношенні 3÷5 дм 3 на 1 кг активного хлору прискорено досягається 100% руйнування активного хлору і при цьому виключається виділення газоподібного хлору.
Зазначені промивні води утворюються на стадіях водної та лужної екстракції при виробництві наступних марок олігоефіракрилатів (ОЕА): диметакрилату триетиленгліколю (ТГМ-3) і [ , -метакрил-(біс-триетиленгліколю)]фталату (МГФ-9).
До складу промивних вод, що утворюються в процесі одержання ТГМ-3, входять, мас.%:
- метакрилатнатрію 1,0-3,0
- триетиленгліколь (ТЕГ) 3,0÷4,5
- моноетиленгліколь (домішка ТЕГ) 0,05÷0,1
- діетиленгліколь (домішка ТЕГ) 0,1÷0,2
- тетраетиленгліколь (домішка ТЕГ) 0,1÷0,3
- монометакрилаттріетиленгліколь (ММАТЕГ) 5,0÷10,0
- монометакрилатмоноетиленгліколь (ММАМЕГ) 0,03÷0,05
- монометакрилатдіетиленгліколь (ММАДЕГ) 0,08÷0,1
- монометакрилаттетраетиленгліколь (ММАтетраЕГ) 0,08÷0,12
До складу промивних вод, що утворюються в процесі одержання МГФ-9, входять, мас.%:
- метакрилат натрію 1,0÷2,0
- триетиленгліколь (ТЕГ) 3÷4,5
- моноетиленгліколь (домішка ТЕГ) 0,05÷0,1
- діетиленгліколь (домішка ТЕГ) 0,1÷0,2
- тетраетиленгліколь (домішка ТЕГ) 0,1÷0,3
- монометакрилаттріетиленгліколь (ММАТЕГ) 5,0÷10,0
- монометакрилатмоноетиленгліколь (ММАМЕГ) 0,03÷0,05
- монометакрилатдіетиленгліколь (ММАДЕГ) 0,08÷0,1
- монометакрилаттетраетиленгліколь (ММАтетраЕГ) 0,08÷0,12
- [метакрил (тетраетиленгліколю) фталат] 0,04÷0,07
Руйнування гіпохлориту натрію є результатом взаємодії суміші триетиленгліколю (ТЕГ) та монометакрилату триетиленгліколю (ММАТЕГ) - основних компонентів промивних вод, що утворюються при отриманні ОЕА, - з гіпохлоритом натрію за наступними реакціями:
n=1, 2, 3 (2 - для триетиленгліколю (ТЕГ), 1, 3 - для його домішок - діетиленгліколю (ДЕГ) та тетраетиленгліколю (ТЕГ).
При цьому також спостерігається синергічний ефект посилення відновлювальних властивостей ТЕГ та МАТЕГ при їх спільній дії на водні розчини, що містять гіпохлорит натрію, ступінь розкладання активного хлору становить 100%. Хлорат натрію, присутній у цих водних розчинах, також руйнується під впливометиленгліколів і моноефірів метакрилової кислоти, і водні розчини, що утворюються після руйнування гіпохлориту натрію, містять переважно хлорид натрію. Азотовмісні сполуки відсутні в цих розчинах, тому вони можуть бути використані безпосередньо на місці виробництва гіпохлориту натрію для приготування розчинів хлориду натрію, що використовуються при електролізі, причому у складі цих водних розчинів є певна кількість даного компонента. Експериментально встановлено, що приготовлені розчини (розсоли) натрію хлориду можуть бути використані у виробничому процесі отримання хлориду натрію і хлору методом електролізу.
В отриманих згідно винаходу розчинах промислових вод відсутній активний хлор, через це, при необхідності, вони можуть бути скинуті як стічні води в каналізацію. При цьому у разі перевищення санітарних норм хлориду натрію стічні води можуть бути розведені.
Пропонований згідно винаходу спосіб руйнування гіпохлориту натрію у водних розчинах здійснюють наступним чином: водні розчини, що містять гіпохлорит натрію, закачують в реактор, туди подають суміш ТЕГ і ММАТЕГ або промивні води зі стадії екстрагування процесу отримання ОЕА в кількості 3÷5 дм 3 на 1 кг активного хлору, присутній у розчині. Потім отриманий розчин нагрівають до температури 50÷60°З перемішують протягом 15 хвилин.
Нижченаведені приклади 5÷7, 9÷16, 18÷25 ілюструють можливість реалізації винаходу, а приклади 1÷4, 8, 17, 26÷27 обґрунтовують його предмет та переваги.
Приклад 26 (відомий спосіб).
Приклад 27 (відомий спосіб-прототип).
Результати проведених експериментів представлені у таблиці.
При введенні у водні розчини гіпохлориту натріювищевказаних речовин згідно винаходу підвищується продуктивність способу руйнування гіпохлориту натрію у водних розчинах за рахунок зменшення тривалості процесу через синергічний ефект збільшення швидкості руйнування активного хлору в присутності суміші триетиленгліколю і монометакрилату триетиленгліколю.
Запропонований спосіб простий у здійсненні порівняно з відомими, може використовувати відходи інших виробництв як знешкоджує реагенту, виключає виділення газоподібного хлору, що спрощує технологічну схему. Крім цього, у водних розчинах, що утворюються в процесі руйнування гіпохлориту натрію, відсутні азотовмісні сполуки, і вони можуть бути використані для отримання розчинів хлориду натрію, що використовуються при електролізі.
Пропонований спосіб, крім руйнування гіпохлориту натрію у водних розчинах, що утворюються при отриманні товарного гіпохлориту, вирішує питання утилізації промивних вод зі стадії екстрагування при виробництві ОЕА.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб руйнування гіпохлориту натрію у водних розчинах шляхом обробки водного розчину, що містить гіпохлорит натрію, відновником при температурі 50÷60°С, який відрізняється тим, що як відновник використовують водний розчин триетиленгліколю і монометакрилату триетиленгліколю при наступному їх вмісті в ньому, мас. %: триетиленгліколь 3,0÷4,5, монометакрилат триетиленгліколь 5,0÷10,0, причому розчин триетиленгліколю та монометакрилату триетиленгліколю подають на обробку в кількості 3÷5 дм 3 у розрахунку на 1 кг активного хлору.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як водний розчин триетиленгліколю і монометакрилату триетиленгліколю використовують промивні води, що утворюються на стадії екстрагування.при отриманні диметакрилату триетиленгліколю.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як водний розчин триетиленгліколю і монометакрилату триетиленгліколю використовують промивні води, що утворюються на стадії екстрагування при отриманні [ , -метакрил-(біс-триетиленгліколю)]фталата.
