NL8902248A - Werkwijze voor het extraheren en verwijderen van nitrofenolische bijprodukten. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het extraheren en verwijderen van nitrofenolische bijprodukten.

GEBIED VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van nitrofenolische bijprodukten, aanwezig in nitratieafvalswater, omvattende (1) oplosmiddelextractie van de nitrofenolische bijprodukten uit nitratieafvalswater, (2) destilleren van het nitrofenolische oplosmiddelextract voor het terugwinnen van het oplosmiddel voor hergebruik en het produceren van een residu, dat de nitrofenolische bijprodukten bevat, en (3) het verbranden van het residu. Het extractieproces verwijdert de nitrofenolische bijprodukten uit het nitratieafvalswater door het gebruik van een oplosmiddel in de aanwezigheid van een zuur. De extractie wordt uitgevoerd bij een verhoogde temperatuur en zure pH.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Tijdens een nitratieproces voor het voortbrengen van een gewenst chemisch produkt, zoals nitrotolueen of nitrobenzeen, vormen zich nitrofenolische bijprodukten. Deze bijprodukten worden afgescheiden van het gewenste genitreerde produkt door wassen. De bijprodukten zijn dan aanwezig in het waswater of afvalswaterstroom, die moet worden weggedaan zonder schade te berokkenen aan het milieu.

Er zijn verschillende processen bekend in de techniek voor het verwijderen van afvalswater, dat nitrofenolische materialen bevat. De nitrofenolische materialen zijn gewoonlijk aanwezig in de vorm van di- en tri-nitro-fenolen en di- en tri-nitrocresolen. Eén gangbaar proces voor het verwijderen van deze bijprodukten is het verzamelen van het afvalswater van de nitratiewassers in een poel en de pH van het afvalswater in te stellen op ongeveer 1,5 om zo veel mogelijk van fenolische verbindingen te laten precipiteren. Als gevolg van milieu- bezwaren en het toenemende aantal chemische bijprodukten, die veilig moeten worden verwijderd, moeten alternatieve methoden worden gebruikt.

Er zijn tal van processen beschreven in de techniek voor het scheiden van nitrofenolische materialen uit afvalswater welke het mogelijk maken het afvalswater op gebruikelijke wijze weg te doen. Het Amerikaanse octrooi 4.469.561 beschrijft bijvoorbeeld het terugwinnen van bisfenol A en fenol uit waterige effluentstromen onder gebruikmaking van tolueen als oplosmiddel in een vloeistof-vloeistofextractie. In het bijzonder worden bisfenol A, fenol en tolueen geleid door een extractiekolom. De resulterende waterige fase, welke een tolueenoplossing van bisfenol A en fenol is, wordt verwijderd en zo behandeld, dat de afzonderlijke componenten van bisfenol A, fenol en tolueen worden teruggewonnen uit de waterige oplossing. Het tolueen wordt gerecirculeerd naar de extractiekolom voor verder gebruik.

Het Amerikaanse octrooi 4.597.875 beschrijft de produktie van dinitrotolueen met de daarbij optredende produktie van nitrofenolische bijprodukten, dat wil zeggen nitrocresolen en picrinezuur. Voordat het afvalswater wordt verwijderd, worden de bijprodukten verwijderd uit het afvalswater. Het afvalswater wordt eerst in contact gebracht met een alkalisch materiaal, teneinde de bijprodukten om te zetten tot in water oplosbare zouten. Een organische en waterige fase worden voortgebracht. De waterige fase, die de nitrofenolische materialen bevat, wordt afgescheiden en behandeld met een zuur voor het omzetten van de zouten in een in water onoplosbaar materiaal.

Het in water onoplosbare materiaal scheidt zich in een organische fase, die de omgezette nitrofenolische materialen bevat, en een waterige fase, die in water oplosbare zouten bevat. De organische fase kan als gevolg van haar lage watergehalte dan worden verbrand om de verontreinigingen te verwijderen.

De Amerikaanse octrooischriften 2.808.375 en 2.812.305 beschrijven de zuivering van door fenol verontreinigde afvalswater onder gebruikmaking van een speciale verbinding in combinatie met een oplosmiddel. Beide Amerikaanse octrooischriften beschrijven, dat het bekend is om ongewenste fenolen uit afvalswater te extraheren onder gebruikmaking van een oplosmiddel zoals tolueen. Er wordt evenwel eveneens vermeld, dat de gebruikelijke extractiemethoden vijf trappen van extratie nodig hebben om alles behalve een sporehoeveelheid van de fenolen te verwijderen. Het Amerikaanse octrooi 2.808.375 beschrijft het gebruik van dehydroabietylamine en een oplosmiddel zoals tolueen in een drie-trapsextractieproces voor het verwijderen van de fenolen uit het afvalswater. Het Amerikaanse octrooi 2.812.305 vermeldt de toepassing van 2-methyl-5-ethylpyridine in combinatie met een oplosmiddel zoals tolueen in een drie-trapsextractieproces voor het verwijderen van de fenolen uit het afvalswater.

Het Amerikaanse octrooi 2.199.786 beschrijft de extractie van fenolen uit een waterige oplossing onder gebruikmaking van vloeibare esters van carbonzuur. Naar keuze kan een extra oplosmiddel zoals tolueen worden gebruikt met de ester.

Het Amerikaanse octrooi 3.467.721 beschrijft de scheiding van fenolen van een waterig mengsel onder toepassing van mesityloxyde. Naar keuze kan een tweede oplosmiddel zoals tolueen worden gebruikt in combinatie met het oxyde.

De Amerikaanse octrooien 4.152.528 en 4.160.111 beschrijven de extractie van fenolen uit een waterig mengsel onder gebruikmaking van een combinatie van een keton en een koolwaterstofverbinding zoals tolueen als extractiemedium.

Het Amerikaanse octrooi 2.675.412 beschrijft het terugwinnen van oplosmiddelen uit afvalsgassen resulterende van extractieprocessen. Fenol-bevattende waters worden onderworpen aan een extractieproces. Een scheider scheidt dan de waterfase en de oplosmiddel-bevattende fase. De oplosmiddel-bevattende fase wordt dan onderworpen aan destillatie voor het terugwinnen van het oplosmiddel voor verder gebruik. De fenolen worden onderworpen aan elke gewenste verdere behandeling. Het Amerikaanse octrooi- schrift 2.675.412 specificeert niet de verdere behandeling van de fenolen.

Het Amerikaanse octrooi 2.807.654 vermeldt de verwijdering van fenolen uit afvalswater onder gebruikmaking van een oplosmiddel zoals een aromatische koolwaterstof en een zout.

Het Amerikaanse octrooi 4.421.649 beschrijft de verwijdering van vaste, gechloreerde koolwaterstofdeeltjes uit een waterige suspensie. De suspensie wordt voorafgaand aan het extraheren aangezuurd. Vervolgens vindt extractie onder gebruikmaking van een oplosmiddel plaats, waarbij het oplosmiddel de brij uit de suspensie opneemt. Een voorkeursoplosmiddel wordt aangegeven als een aromatische petroleurafractie zoals keroseen.

De techniek beschrijft niet de behandeling van nitrofenolische bijprodukten onder gebruikmaking van een extractieproces omvattende het samenlopende gebruik van een oplosmiddel met een zuur, zoals beschreven in de onderhavige uitvinding- De extractie van nitrofenolische bijprodukten volgens de onderhavige uitvinding is zowel efficiënt als economisch. De onderhavige uitvinding voorziet verder in het terugwinnen van het oplosmiddel, terwijl de nitrofenolische bijprodukten in een vorm gebracht worden geschikt voor een milieu-veilige verwijdering.

DOELEINDEN VAN DE UITVINDINGIN

Een primair doel van de uitvinding is het verschaffen van een proces voor de behandeling van nitrofenolische bijprodukten onder gebruikmaking van oplosmiddelextractie voor het verwijderen van de bijprodukten uit afvalswater, destillatie voor het terugwinnen van het oplosmiddel voor hergebruik en voor het voortbrengen van een residu, dat de nitrofenolische bijprodukten bevat, en het verbranden van het residu.

Een verder primair doel van de uitvinding is het verschaffen van een proces voor de behandeling van nitrofenolische bijprodukten van afvalswater, omvattende het extraheren van de bijprodukten uit het afvalswater onder gebruikmaking van een oplosmiddel samen met een zuur bij een verhoogde temperatuur en zure pH.

Een verder primair doel van de uitvinding is het verschaffen van een proces voor de behandeling van nitrofenolische bijprodukten van afvalswaters, waarbij oplosmiddelextractie toegepast wordt voor het verwijderen van de bijprodukten uit het afvalswater, gevolgd door terugwinnen en hergebruik van het oplosmiddel.

Een verder primair doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een proces voor het behandelen van nitrofenolische bijprodukten, aanwezig in nitratie-afvalswaters, welk proces efficiënt en economisch is.

ALGEMENE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding verschaft een economisch en efficiënt proces voor het behandelen en verwijderen van het verontreinigingen-bevattende afvalswater, dat ook bekend is als "rood water", resulterende van het wassen van genitreerde produkten in chemische fabrieken voor het verwijderen van oxydatiebijprodukten, voortgebracht tijdens het nitratieproces. Deze bijprodukten, die de verontreinigingen vormen in het afvalswater, zijn hoofdzakelijk nitrofenolische materialen zoals di- en tri-nitrofenolen en di- en tri-nitrocresolen. Het proces van de uitvinding maakt gebruik van oplosmiddelextractie van het afvalswater om te zorgen voor het opvangen van een organische fase, die het oplosmiddel en de nitrofenolische bijprodukten bevat. De waterige fase is na extractie in wezen afvalswater, dat vrij is van verontreinigingen. Dit afvalswater wordt dan onderworpen aan stoomstrippen en koolstofadsorptie, teneinde er voor te zorgen, dat het afvalswater vrij is van sporehoeveelheden aan verontreinigingen, zodat het afvalswater kan worden gedaan op elke gebruikelijke wijze.

De organische fase wordt toegevoerd of getransporteerd naar een destillatie-eenheid, teneinde het merendeel van het oplosmiddel, gebruikt bij het extractieproces, terug te winnen en het oplosmiddel te recirculeren voor verder gebruik in de extractie-eenheid. Tegelijk, dat het terugwinnen van het oplosmiddel wordt uitgevoerd, produceert het destillatiebedrijf een residustroom, die geconcentreerde nitrofenolische materialen bevat. Dit residu is geschikt voor verwijdering door middel van verbranding.

Het proces van de onderhavige uitvinding resulteert in reductie van de kosten van het behandelen van het afvalswater door ongeveer 90% van het oplosmiddel, gebruikt in het extractieproces, terug te winnen en te hergebruiken. Bovendien kunnen als gevolg van het lage watergehalte van het nitrofenolische destillatieresidu de nitrofenolische bijprodukten worden verbrand onder niet intensieve energiecondities.

Een voorbeeld van een nitratieproces, dat resulteert in de produktie van een afvalswaterstroom, dat de nitrofenolische bijprodukten dinitrofenol en picrinezuur bevat, is de nitratie van benzeen met salpeterzuur in aanwezigheid van zwavelzuur voor het voortbrengen van nitrobenzeen en de bovengenoemde bijprodukten. Bij de produktie van mononitrobenzeen omvatten de speciale nitrofenolische bijprodukten, die kunnen ontstaan, 2,6-dinitro-fenol? 2,4-dinitrofenol, en picrinezuur. Bij de produktie van mononitrotolueen omvatten speciale nitrofenolische bijprodukten, die kunnen ontstaan, 4,6-dinitro-o-cresol en 2,6-dinitro-p-cresol.

Na het nitratieproces worden de nitrofenolische bijprodukten van het genitreerde produkt gescheiden door wassen. Een base zoals natriumhydroxyde wordt kenmerkend gebruikt voor het uitwassen van het genitreerde produkt.

De genitreerde fenolen zijn organische zuren, die in zuurheid variëren van de zuurheid van gecarbonateerd water tot een zuurgraad hoger dan fosforzuur. Deze zuren hebben een hoog oplossingsvermogen in genitreerde aromatische verbindingen en een lage oplosbaarheid in water. Wanneer een base reageert met deze zuren, vormt zich een zout, dat vrijwel onoplosbaar is in organische stoffen en zeer oplosbaar in water. Door gebruik te maken van tegenstroomextractie kunnen deze zouten worden uitgewassen uit het genitreerde produkt.

Na het wassen van het genitreerde produkt, teneinde de bijprodukten te verwijderen, wordt het waswater in reactie gebracht met een zuur teneinde de vrije genitreerde fenolen te regenereren. Aangezien de genitreerde fenolen slechts gering oplosbaar zijn in zuur water, precipiteren de nitrofenolische materialen. Dit geprecipiteerde nitro-fenolische materiaal wordt dan onderworpen aan het proces van de onderhavige uitvinding. De geprecipiteerde fenolen worden opgelost in een oplosmiddel in de aanwezigheid van het zuur voor het verwijderen van de nitrofenolische bijprodukten uit het afvalswater.

De nitratie-afvalswaterstroom of het afvalswater wordt geëxtraheerd onder gebruikmaking van gebruikelijke extractiemiddelen. Bij voorkeur worden drie extractie-trappen toegepast onder gebruikmaking van commercieel verkrijgbare extractoren, zoals een Karr extractiekolom. Alternatief kunnen een reeks menger/bezinkers worden gebruikt om drie extractietrappen te leveren. Het gebruik van multipele trappen waarborgt de scheiding en verwijdering van op spore na alle hoeveelheden van de nitrofenolische bijprodukten. Als gevolg van variaties in de voedings-samenstelling en mogelijke pH schommelingen worden bij hoogste voorkeur vier extractietrappen toegepast om optimale resultaten te verkrijgen. De extra trap maakt het mogelijk de extratie-eenheid bij hogere snelheden dan optimaal te laten lopen. Onder deze omstandigheden zal de extra trap, indien een menger-bezinker minder geeft dan een werkelijke trap, compenseren voor de mindere trap of trappen bij de verwijdering van de nitrofenolische materialen.

De belangrijkste variabele in het extractieproces is de regeling van de pH van het afvalswater. Wanneer de pH van het water boven het punt is, waarbij ionisatie van de bijproduktverbindingen optreden, wordt zeer weinig van deze verbindingen verwijderd.

Teneinde de pH van de extractie te regelen, wordt een grote hoeveelheid van een sterk zuur, bijvoorbeeld zwavelzuur, gebruikt om de gewenste pH te handhaven.

De voorkeurs pH ligt binnen het gebied van 1,0 tot 1,2.

Het zuur wordt ingebracht in de extractie-eenheid tezamen met het oplosmiddel. Aanzuren van de afvalsstroom voorafgaand aan de extractie is niet nodig. Andere zuren, geschikt voor gebruik, omvatten fosforzuur, chloorwater-stofzuur, en andere minerale zuren.

Verschillende oplosmiddelen zijn geschikt om te gebruiken bij het extractieproces van de uitvinding. Hoewel metaisobutylketon (MIBK) gebleken is een goed allround oplosmiddel te zijn, heeft het niet de voorkeur als gevolg van zijn vermogen om peroxyden te vormen.

De voorkeursoplosmiddelen zijn tolueen en benzeen, die ongeveer gelijkwaardig aan elkaar bevonden zijn. Ortho-nitrotolueen en nitrobenzeen kunnen eveneens worden gebruikt als oplosmiddel.

De geschiktheid van een speciaal oplosmiddel hangt af van de oplosbaarheid van het bijprodukt in het oplosmiddel. Om een geschikt oplosmiddel te zijn , moet het bijprodukt oplosbaar zijn in het oplosmiddel binnen een oplosbaarheidsgebied van ongeveer 10 gew.% tot oplosbaar in alle verhoudingen. Verder dient het gekozen oplosmiddel een beperkte oplosbaarheid in water te hebben.

De oplosbaarheid van nitrobenzeen (MNB), o-nitrotolueen (0-MNT), en tolueen ten opzichte van picrinezuur, 2,4-dintrofenol (2,4-DNP), en 2,6-dinitro-p-cresol (2,6-DNPC) zijn opgegeven in tabel A.

Voor het doel van bespreken en zonder beperking van het kader van de uitvinding zal de werkwijze van de uitvinding worden beschreven aan de hand van het gebruik maken van tolueen als oplosmiddel.

Het extractieproces bleek de genitreerde fenolen te verwijderen tot minder dan 100 ppm onder ideale omstandigheden. In alle gevallen bleek, dat de nitrofenolische materialen beter worden uitgetrokken bij lagere pH's en bij lagere water tot oplosmiddelverhoudingen.

De oplosmiddel tot waterverhouding wordt ingesteld op basis van de voedingssamenstelling en de vereiste raffinaatkwaliteit. Het raffinaat is het extratieprodukt, dat minimale hoeveelheden aan nitrofenolische materialen bevat. Meer in het bijzonder wordt de water tot oplosmiddel-verhouding experimenteel zo bepaald, dat de maximum concentratie, die verkregen wordt, een 10%'s concentratie van fenolisch materiaal in organisch oplosmiddel is.

Een raffinaat, dat minder dan 100 ppm aan opgeloste nitrofenolische materialen bevat, is gewenst. De verdelingscoëfficiënt voor het tolueen-water/bijprodukt-systeem is bij benadering 50/1 bij optimale pH of lager.

Bij een coëfficiënt van 10/1 en een water tot oplosmiddel-verhouding van 5/1 zullen vier trappen de bijprodukten, die aanwezig zijn, reduceren van 7500 ppm tot ongeveer 100 ppm.

De bijprodukten kunnen worden geconcentreerd in de tolueenfase, het extract genoemd, tot tenminste 10%. Teneinde eventuele precipitatie van bijprodukten te vermijden, wordt het extract gehouden op ongeveer dezelfde temperatuur als gebruikt gedurende het extractieproces. Het extract zal geen gevaar geven van instabiliteit, indien het niet wordt oververhit, resulterende in het verdampen van het tolueen. Monsters, die ongeveer 50% tolueen en 50% geëxtraheerde bijprodukten bevatten, bleken een warmtestabiliteit te bezitten en veilig te zijn tegen detonatie.

Voor de extractie van het afvalswater, resulterende uit de produktie van nitrobenzeen, is een geschikte oplosmiddel tot waterverhouding 10/1. Wanneer mononitrotolueen- waswater wordt onderworpen aan extractie volgens de onderhavige uitvinding, is een grotere hoeveelheid oplosmiddel vereist, dat wil zeggen in het gebied van 4/1.

Het extractieproces van de uitvinding extraheert de nitrofenolen met een hogere produktie en hogere water tot tolueenverhouding dan mogelijk is, wanneer nitro-cresolen worden geëxtraheerd uit mononitrotolueenwaswater. Het mononitrotolueenwaswater vertoont de neiging om een extractieblok te vormen en fasescheidingsproblemen te veroorzaken, tenzij een water tot tolueenverhouding van 4/1 of minder wordt gebruikt. Wanneer mononitrotolueenwaswater gemengd wordt met mononitrobenzeenwaswater, wordt de extractie vergemakkelijkt en doen zich geen problemen voor. Een water tot tolueenverhouding van 5/1 tot 10/1 geeft uitstekende extractie, wanneer de twee stromen waswaters worden gemengd.

Teneinde precipitatie te vermijden van picrinezuur gedurende waswaterextractie, is een overmaat van oplosmiddel commercieel nodig. Het gebruik van een overmaat oplosmiddel wordt evenwel vermeden door het proces van de onderhavige uitvinding door een verhoogde temperatuur te handhaven gedurende het extractieproces, bij voorkeur in het gebied van ongeveer 140°F tot 150°F. Verder maakt het gebruik van een hogere temperatuur mogelijk om een hogere water tot oplosmiddelverhouding te gebruiken.

Er treedt geen precipitatie op in het proces bij de verhoogde temperatuur.

Na het extractieproces kan het gebruikte oplosmiddel worden teruggewonnen, waarbij een nitrofenolisch materiaal bevattend residu achterblijft. De fenolische tolueenstroom van de extractie-eenheid kan rechtstreeks worden toegevoerd naar de oplosmiddelterugwineenheid of in afhankelijkheid van de fysische opzet van de fabriek kan de fenolische tolueenoplossing worden gevoerd in een verzamelhouder aan het eind van het extractieproces, bijvoorbeeld een vat, en worden getransporteerd naar de oplosmiddelterugwineenheid, waar zij kan worden ingebracht in een destilleer-ketel. De oplosmiddelterugwineenheid destilleert ongeveer 90% van het tolueen af. Het teruggewonnen tolueen kan worden hergebruikt in het extractieproces. De residu-stroom, die overblijft na het afdestilleren van het oplosmiddel, bevat ongeveer 50% tolueen en 50% nitrofenolische materialen. Het teruggewonnen residu is in een vorm, geschikt om te verbranden.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENING

Fig.l is een schema van één voorkeursuitvoering van het extractieproces van de onderhavige uitvinding.

Fig.2 is een schema van één voorkeursuitvoering van het oplosmiddelterugwinproces van de onderhavige uitvinding.

MOMENTELE VOORKEURSUITVOERING VAN DE UITVINDING

Een momentele voorkeursuitvoering van het nitratie-afvalswaterextractieproces is schematisch getoond in fig.l. Tabel B, verderop in de beschrijving, geeft de componentensamenstelling van de stromen, getoond in fig.l alsook de pH en temperatuur van de componenten bij verschillende punten in het extractieproces. De stroomnummers 1 tot 9, aangegeven in fig.l, corresponderen met de stroomnummers, gegeven in tabel B. Het nitratieafvalswater, dat nitrofenolische bijprodukten bevat, wordt gemengd met tolueen en 72% zwavelzuur. Het zwavelzuur verlaagt de pH van het afvalswater tot ongeveer 1,0-1,2, Het afvals-water wordt geëxtraheerd onder gebruikmaking van tolueen in drie geroerde menger/bezinkers, zoals getoond in fig.l. Zoals boven besproken, kunnen vier meng/bezinkingstrappen worden gebruikt om het mogelijk te maken, dat de extractie-eenheid wordt bedreven bij een hogere snelheid dan optimaal met slechts drie extractorren, teneinde te compenseren voor wanneer een menger/bezinker minder oplevert dan een ware trap.

Een bezinkingstijd van ongeveer 3 tot 5 minuten wordt gelaten tussen de trappen, teneinde de scheiding van de fasen mogelijk te maken. De scheiding verbetert met verhoging van de temperatuur. Het proces wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een verhoogde temperatuur binnen het gebied van ongeveer 140°F tot 150°F. De toevoeging van een sterke waterige zwavelzuuroplossing verhit het water van ongeveer 100°F tot ongeveer 140°F tot 150°F, wanneer het zuur wordt verdund, en neutraliseert het mengsel, wanneer het zuur reageert met enig natriumhydroxyde of fenolzouten, aanwezig in het afvalswater als gevolg van het nitratieproces. Daarnaast laat de verhoogde temperatuur een hogere water tot oplosmiddelverhouding toe en verhoogt zij de verdelingscoëfficiënt van de materialen.

Met verwijding naar fig.l zijn de initiële stromen het nitratieafvalswater 1, het 72%-ig zwavelzuur 2, en het tolueen 3. De eerste extractortank 10 wordt gevoed met nitratieafvalswater 1 en 72% zwavelzuur 2. Het tolueen, toegevoerd aan de eerste extractortank 10, gepompt met pomp 22 via leiding 24, is het tolueen, teruggewonnen van de tweede extractortank 20. Het tolueen, ingevoerd in de tweede extractortank 20, gepompt met pomp 34 via leiding 36, is het tolueen, teruggewonnen van de derde extractortank 30. Het tolueen van stroom 3 wordt ingevoerd in de derde extractortank 30. Het fenolische-tolueen-mengsel, die toegevoerd wordt aan de oplosmiddelterug-wineenheid, is het materiaal, afgevoerd van de eerste extractortank 10 via leiding 5 onder gebruikmaking van pomp 12.

Het raffinaat van de derde extractie-eenheid 30 wordt door pomp 32 gepompt via leiding 8 naar een behandelingscentrum, alwaar het wordt onderworpen aan stoomstrippen en koolstofadsorptie volgens gebruikelijk bekende methoden, teneinde verder te zorgen voor de verwijdering van oplosmiddel uit het water voorafgaand aan het wegdoen van het water.

Zoals duidelijk is uit fig.l en zoals getoond in tabel B wordt het zuivere tolueen toegevoerd naar de derde extractie-eenheid 30, en na rde eindsporen van fenolische componenten uit het raffinaat opgenomen te hebben, gepompt naar de tweede extractie-eenheid 20, alwaar het aanzienlijke hoeveelheden fenolische verbindingen opneemt uit het raffinaat van extractoreenheid 20, alvorens het wordt gepompt naar de eerste extractie-eenheid 10.

Het oplosmiddel/fenolische mengsel, dat de eerste extractie-eenheid verlaat via leiding 5, bevat nagenoeg alle fenolische afvalsprodukten van het oorspronkelijke afvalswater.

Zoals te zien is uit tabel B bevat het extract van de eerste extractor 10 verder aanzienlijke hoeveelheden van het fenolische afwasprodukt; en tevens bevat het extract, toegevoerd via leiding 6 naar extractoreenheid 30, aanzienlijk minder van het fenolische bijprodukt.

Het raffinaat van extractoreenheid 30 bevat slechts spore-hoeveelheden van de fenolische bijprodukten. De in tegenstroom gevoerde stroomoplosmiddel zorgt bij gevolg voor het meest rendabele gebruik van het oplosmiddel.

Met verwijzing naar het voorkeursoplosmiddelterug-winproces, getoond in fig.2, wordt de fenolische tolueen-stroom 37 uit houder 35 gebracht in een geroerde, van een mantel voorziene reactor 40, die gebruikt wordt als een destillatieketel voor een lading. Vanuit de reactor voert leiding 45 de dampstroom, die tolueen, nitrobenzeen, en nitrofenolen bevat, naar de destilleerkolom 50, welke de vluchtige componenten gedurende destillatie scheidt. Verder voert leiding 45 het condensaat terug van de destilleerkolom naar de destilleerketel 40. Het destillatie-proces bestaat bij voorkeur uit vacuumdestillatie. Het residu wordt toegevoerd van de reactor 40 via leiding 42 naar een opvanghouder 43. Leiding 41 is een uitlaat voor het getemperde water.

Een terugloopverdeler 60 werkt in samenhang met de destilleerkolom 50, teneinde te zorgen voor een terug-loopstroom naar de kolom. Een condensor 70 werkt eveneens in samenhang met de destilleerkolom 50. De condensor 70 condenseert de dampen van de kolom en levert een vloeistof stroom naar de terugstroomverdeler. Leiding 72 verwijdert niet-condenseerbare dampen uit de condensor 70.

Na de destillatie wordt het tolueen bevattende kopprodukt van de destillatie gevoerd via leiding 75 naar een produkt-ontvanger 80, dat dienst doet als verzamelreservoir.

Het tolueen 85 wordt dan gevoerd van de ontvanger 80 naar een opslaghouder 90 in afwachting van verder gebruik.

De "bodems" of residu van het destilleerproces worden gevoerd via een uitlaat naar een opvangreservoir.

Het residu, opgevangen bij voltooiing van het oplosmiddel terugwinnen, kan dan worden getransporteerd naar een geschikte verbrandingseenheid voor verwijdering.

De destillatie, uitgevoerd voor het terugwinnen van het oplosmiddel, gebruikt in het extractieproces, en de nitrofenolische bijprodukten, wordt uitgevoerd onder gebruikmaking van gebruikelijke destillatiemiddelen. De destillatie, uitgevoerd gedurende het oplosmiddel-terugwinproces, wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een verlaagde druk, dat wil zeggen 20 tot 25 mm kwik, en een temperatuur in het gebied van ongeveer 180 °F tot 190°F, met ëën tot vijf rectificatietrappen en minimale terugloop.

De afgescheiden nitrofenolische materialen moeten niet worden teruggewonnen als vaste stof, aangezien het hanteren van de materialen moeilijker wordt. Er is gebleken, dat het nitrofenolische residu van de terugwineenheid gesmolten blijft bij temperaturen van rond 140°F en dienovereenkomstig is dit de bij benadering laagste temperatuur, waarbij het destillatieresidu dient te worden behandeld.

Het residu is algemeen volledig gesmolten bij ongeveer 179°F tot 184°F.

De verbranding van het residu kan worden uitgevoerd volgens elk gebruikelijk bekend proces.

Zoals de vakman duidelijk zal zijn, kunnen verschillende modificaties worden aangebracht binnen het kader van de in het bovenstaande gegeven beschrijving. Dergelijke modificaties, gelegen binnen het vermogen van de vakman, vormen een deel van de uitvinding en zijn omvat in de bijgevoegde conclusies.

Claims (15)

1. Werkwijze voor het verwijderen van nitrofenolische bijprodukten, aanwezig in nitratieafvalswater, omvattende (1) het extraheren van genoemde nitrofenolische bijprodukten uit nitratieafvalswater door genoemd nitratieafvalswater te mengen met een oplosmiddel en een zuur, en het onderwerpen van genoemd mengsel aan extractie bij een verhoogde temperatuur en zure pH, waardoor een oplossing van het oplosmiddel met genoemde nitrofenolische bijprodukten wordt voortgebracht, (2) het onderwerpen van genoemde nitrofenolische oplosmiddeloplossing aan destillatie voor het terugwinnen van genoemd oplosmiddel uit genoemde oplosmiddeloplossing en het voortbrengen van een residu, dat genoemde nitrofenolische bijprodukten bevat, en (3) het verbranden van het residu.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het oplosmiddel gekozen is uit de groep, bestaande uit tolueen, benzeen, o-nitro-tolueen en nitrobenzeen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het zuur gekozen is uit de groep, bestaande uit zwavelzuur, fosforzuur en chloorwater-stofzuur.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de verhoogde temperatuur gelegen is binnen het traject van ongeveer 140°F tot 150°F (60°C-65,5°C).

5. Werkwijze volgens conclusie 1, me t het kenmerk, dat de zure pH ligt in het traject van 1,0 tot 1,2.

6. Werkwijze voor het extraheren van nitrofenolische bijprodukten uit nitratieafvalswater, gekenmerkt, door (1) het mengen van genoemd nitratieafvalswater, een oplosmiddel en een zuur, en (2) het onderwerpen van genoemd mengsel aan extractie bij een verhoogde temperatuur en zure pH, waarbij een oplosmiddeloplossing, die genoemde nitrofenolische bijprodukten bevat, wordt voortgebracht.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, m e t het k e n me r k, dat genoemd oplosmiddel is gekozen uit de groep, bestaande uit tolueen, benzeen, o-nitrotolueen en nitrobenzeen.

8. Werkwijze volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat genoemd zuur gekozen is uit de groep, bestaande uit zwavelzuur, fosforzuur en chloorwaterstofzuur.

9. Werkwijze volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat de verhoogde temperatuur is binnen het traject van ongeveer 140°F tot 150°F (60°C-65,5°C).

10. Werkwijze volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat genoemde zure pH van 1,0 tot 1,2 is.

11. Werkwijze voor hter terugwinnen van nitrofenolische bijprodukten, aanwezig in nitratieafvalswater en het terugwinnen van een oplosmiddel, welke gebruikt wordt bij het terugwinnen van genoemde nitrofenolische bijprodukten, gekenmerkt door (1) het extraheren van genoemde nitrofenolische bijprodukten uit nitratieafvalswater door genoemd nitratieafvalswater te mengen met een oplosmiddel en een zuur, en het onderwerpen van genoemd mengsel aan extractie bij een verhoogde temperatuur en zure pH, waardoor een oplosmiddeloplossing, die genoemde nitrofenolische bijprodukten bevat, wordt voortgebracht, en (2) het onderwerpen van genoemde nitrofenolische oplosmiddeloplossing aan destillatie voor het terugwinnen van het oplosmiddel uit genoemde oplosmiddeloplossing en het voortbrengen van een residu, dat de nitrofenolische bijprodukten bevat.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het oplosmiddel gekozen is uit de groep, bestaande uit tolueen, benzeen, o-nitrotolueen en nitrobenzeen.

13. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het zuur gekozen is uit de groep, bestaande uit zwavelzuur, fosforzuur en chloorwaterstofzuur.

14. Werkwijze volgens conclusie 11, m e t het kenmerk, dat bedoelde verhoogde temperatuur ligt binnen het traject van ongeveer 140°F tot 150°F (60°C-65,5°C).

15. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat genoemde zure pH ligt in het traject van 1,0 tot 1,2.