ПРОБЛЕМИ И ОБРАБОТКА НА ОТПАДЪЦИ ванадиев катализатор сярна киселина производството
Доцент Bezrukov IY проф KLEIN SE професор Naboichenko SS
Урал държавен технически университет
Ванадиева катализатори (VC), прилагани в производството на сярна киселина с 1937 Броят на тях на всяко растение се определя изпълнение, г. E. на 1 тон дневно киселина освобождаване трябва да контактор 100 кг катализатор, съдържащ 10% об 2 от 5 [1 ].
Различни изходни материали и модерни производствени технологии и киселина VC VC доведе до използването на различни видове [2].
Барий-алуминий-ванадий катализатор (BAV) съответства на формула п V2 О5 · 12SiO2 · 0,5Al2 О3 · 2K2 О · 3BaO · М калиев хлорид и съдържа, спрямо теглото. дял,%: 8V 2 О5; 11K2 О; 35SiO2; 28VaO; 4Al 2 О3 · 5Sl 8 и други съединения.
Sulfovanadat върху силикагел (SHS) съдържа тегл. дял,%: 8, V 2 О5; 12K2 О; 55-60 SiO2; 3A1-малко 2O 3; 10-15- сулфат (изчислен като SO 3).
IR 1-6 Катализаторите (катализ Institute) съдържат, спрямо теглото. дял,%: 9V 2 О5; 30K2 SO4; 55-60 SiO2.
катализатор кипяща вана (CC) съдържа, спрямо теглото. дял,%: 7V 2 О5; 7K2 О; 4-6 Al2 O3; 55-60 SiO2; 16% - сулфат (изчислен като SO 3). В този процес, той се носи и откаран под формата на прах.
Catalyst живот е 1-2 години в качеството на въздушната контактна система и 4-5 години - в по-долните слоеве. Намаляване на каталитична активност се дължи на преминаването на значителна част от ванадий в състояние на четиривалентен и промените среда пореста структура в нарушение на топлинна режим VC, и в резултат на натрупване на отрови за контакт - арсен, железен сулфат (II), мъглата от сярна киселина, загуба на част от ванадий под формата на летливи съединения, образувани с някои съставки на газа при лечението на газ лошо.
Заложени ванадиеви катализатори (ОВК) съдържат силно токсични съединения са добре разтворими ванадий, сярна киселина, арсен, и така че те трябва да се изхвърлят в запечатани сайтове погребални. Състав ОВК зависи от много фактори, вида на използвания катализатор, от състава на захранващата суровина, качеството пречистване на газове, местоположение и продължителността на престоя в контакт апарат, продължителността и условия на съхранение след освобождаване от устройството за контакт. Приблизително състав на ОВК Урал област е дадена в таблицата.
Високата стойност на основните компоненти на HVAC е безспорно, и подходящ вкус. Липсата на обработка на ОВК причинява големи щети на околната среда в област, където те често се изхвърлят с нарушение на правилата, или просто да се изхвърли.
ОВК използване в основните индустрии на ванадий - Чусовой металургични работи и НПО "Tulachermet" - че е невъзможно да пиро етап, поради високото съдържание на сяра и калий, и хидрометалургия - поради много висока киселинност. Освен това, когато това ще бъде безвъзвратно загубени калиева сол и почти завършен носител - силициев диоксид.
В някои случаи е възможно да се възстанови на каталитичната активност на ОВК сравнително проста операция. Например, през 1939 г., G. К. и М. A. Boreskov Guminskaya предложен възпаление или ги синтероване с различни калиеви соли - К 2СО 3. К2 SI03 или КС1. активността на катализатора, в резултат на регенерирането се увеличава значително, но все пак е по-ниска от свеж катализатор активност. Ето защо в някои предприятия за производство на катализатори често се използва като добавки ОВК. Повече драстична мярка за извличане на ценни компоненти от ОВК и тяхното използване за получаването на пресен катализатор. Това е особено необходимо за устройството за дистанционно управление катализатор от горния фланец на устройството за контакт.
В TSNIICHERMET NIIUIFe предложен и металургичен технология за обработка на ОВК [Н], предоставяща удар ОВК за отстраняване и изхвърляне на серен диоксид, последвано от топене в електрическа пещ ванадий-силициева сплав с и получаване на свързващо средство на базата сублимира метални оксиди и силиций алкални.
TP Syrian Krasnenko и TI [4] препоръчваме ОВК изгаряне и унищожаване на серен диоксид, и след това от остатъка да се получи калциев-ванадий концентрат и се приготвят разтвори на торове. Досега нито една от тези препоръки не са били изпълнени.
Предложени са няколко хидрометалургична технологии за обработка на ОВК, някои от които са били тествани в пилотен мащаб и дори построен цех в Украйна на технологични предложения JV Винарова колеги [5, 6]. Технологията е много трудно. Тя осигурява първична излугване с 2М H 2 SO4 при 105-110 ° С и промиване три водонеразтворим носител. След сушене при 200 ° С и калциниране при 600 ° С носещите връща към прясно производството катализатор. Ванадий-съдържащи киселинни разтвори се неутрализира с амоняк до рН = 2,8 за арсен циментация на медни стружки за отделянето му. Пречистеният разтвор се неутрализира с амоняк до рН = 8,5, ванадий се окислява с водороден прекис при температура от 90 ° С се утаява първичния концентрат, който след сушене и калциниране, съдържаща 40% V2 О5. Неговата преварена вода под J. Т = 2 в продължение на 1 час, промива се два пъти и се суши. Готовият продукт съдържа 90% от ванадиев пентоксид. Тази технология се оказа безполезен, въпреки че той произвежда доста чисти продукти. Получените калиеви и амониеви сулфати са подходящи само като тор.
Според KA Киселева и сътр. [7] Ukrmehanobrom тествани две други технологии. Технология предложен TSNIICHERMET позволява да премахнете 50-65% от ванадий. Тя включва редуктивно излугване в присъствието на метален утаяване желязо четиривалентен ванадий с основа или амоняк, ванадий окисляване с водороден прекис в пулпата, премахване на примеси, хидролитично утаяване на ванадиев пентоксид, неговото изсушаване и калциниране. Ванадий се губи в етап на пречистване от примесите поради образуването на умерено разтворим железен ванадат. Използването на водороден пероксид като окислител (отнема 2-3-кратен излишък) е едва икономически оправдано.
В Ilsa NAS RK (Almaty) се разработи и внедри в технология рециклиране "Vostokredmet" ОВК [8] позволява да се получи търговска марка ванадиев оксид и течни торове. Освен това, пак там [9] предлага две посоки за обработка на ОВК. Съгласно първото изпълнение се извлича: вода - калиев сулфат, сярна киселина, част от "контакт отрови" разтвор на калиев хидроксид в автоклав - силициев двуокис и ванадиев оксид. Допълнителна обработка на матерната луга предвидени galvanokontaktnym или сорбционни методи. Структурата силика влакна, ванадий оксид, калиев сулфат и калиев течен тор - крайния продукт.
Само рентабилна технология може да се реши проблема с изхвърлянето на ОВК. Затова препоръката на обработката на приближение до мястото на ВХ и тяхната продукция да драстично намаляване на разходите за суровини, процес на топлина, вода и, най-важното е, че ще бъдат изключени операции за подготовка на готовата продукция за пренасяне и доставяне на него. В допълнение, предложените технологии трябва да бъде надежден и прост, с най-малко суровина.
Търсенето на такава технология е била проведена в USTU [10, 11]. Изхождайки от HVAC и предвид множество проучвания на излужване, избран разтворител вода. Чрез взаимодействие с калиев пиросулфат вода образува сярна киселина, която не само улеснява преминаването на ванадил сулфат, но също така частично петвалентен ванадий. Тъй като ванадий на петвалентен е слабо разтворим в киселина, след това добавяне на редуциращ агент, за да се повиши нивото на ванадий отстраняване. Наред с тези процеси, калиев сулфат става бисулфат, и неговата разтворимост се увеличава пет пъти. Следователно, първият етап воден излугването да се извършва по такъв отношение J. T и температура към разтвор на ванадий и максимално премества почти напълно сулфат.
За по-пълно операция прането воден излугване среда се повтаря, но филтратът се използва в първия излугване.
Полученият кисел (рН <1) почти насыщенный сульфатами раствор содержит до 20 г/л ванадия и большую часть (около 80 % находящегося в ОВК) мышьяка. Наиболее рациональный способ окисления ванадия в кислом растворе — это электролиз. Чтобы избежать возможности образования арсина (Нз Аs), рекомендована оригинальная конструкция трехкамерного электролизера. В нем две катодные камеры, заполненные 5 %-ным раствором сульфата калия, отделены от анодной ионитовыми мембранами типа МА-41. Анодом служит либо платиновая сетка, либо платинированный титан. Катоды из нержавеющей стали.
Такъв метод е икономичен ванадий окисление. Околната среда, съхранява в разтвор на киселина, и сулфати и ванадий утайка позволява просто нагряване. За получаване на по-чист утайка в разтвора се поставят зародиши - кристален ванадиев пентоксид, и утаяване - кристализация - се извършва при ниско рН = 1-1,5 да се утаи арсен не преминава в разтвор под формата на Hg As0 4 неразложена арсен киселина.
Алкален разтвор се неутрализира до рН = 3 киселинна матерната луга след отделяне на ванадий на утайка. За същата цел с помощта на изпускателната катодната. Получената утайка съдържа хидроксиди и арсенати, т. Е. Основни замърсители и малко количество силициева киселина. Ако това би било много утайка от калиев сулфат, следва върху филтъра се промива с гореща вода. Получената малко количество утайка, съдържаща арсен, са разположени.
Остатъци и прекарва течност рула комбинирани с разтвор на пречистен киселина за преобразуване на бисулфитни калиеви остатъци са много по-малко разтворим калиев сулфат. След това сместа се охлажда и се кристализира калиев сулфат, който се отделя и се използва за получаване на свеж катализатор и католит.
В този случай, ако технологията се осъществява от производство на катализатори, получаването на работа на импрегниращия разтвор може да бъде заместен остатък на матерната луга след кристализация K 2 SO4 сухо. Полученият твърд остатък е подходящ за производството на пресен катализатор и кондензатът се използва за извличане в областта.
поточна диаграма процеса, показан на фиг. 1. Като цяло, технологията е почти безотпадна. Пелетите съдържащ арсен под формата на слабо разтворими арсенат, така че от съществено значение, че проблемите, свързани с начина на изхвърляне на възникнат.
Фиг. 2. Изчисляване на финансовата структура на проекта за предприятието
1. Boreskov GK катализа в производството на сярна kisloty.- Goskhimizdat М., 1954.- 175 процентни пункта.
2. Технология Катализатори / Muhlenov IP Dobkin EI Deryushkina V, VI Soroko V. L. UE Chemistry 1989.
5. А. от. 1162093 СССР. В МКИ 01 F 23/92. Метод за извличане на V 2 О5 HVAC / Auto. измислена. IV Винаров, RG Yankelevich, О. Владимиров, IV Pochinok.- Publ. 23.05.90. Бул. № 19.
Свързани статии