Способ получения щавелевой кислоты

генерированной массы на окисление второго каскада протекает аналогично с добавлением тех же компонентов, Уменьшитьрасход этиленгпиколя и азотной кислоты впредлокенном варианте удается за счет изменения способа приготовления реакционной массы и подачи ее в реактор(см, чертеж,где 1 - первый реактор смещения каскада,2 - второй реактор каскада,По сравнению с существующей схемой 10на начальной стадии окисления этиленгликоля в первом реакторе содержание азотной кислоты ниже, а во втором реактореконцентрация азотной и серной кислот увеличивается, Все это способствует протеканию реакции в более мягких условиях,сокращению потерь этиЛенгликоля и азотной кислоты на образование промежуточных продуктов, количество последних приэтом уменьшается и как следствие, выход 20щавелевой кислоты растет, Изменение дозировки реагентов в каскаде реакторовпозволило уменьшить градиент концентраций,температур, стабилизировать свойстваокислительной системы НИОз-Н 2304-Н 20(очень чувствительной к изменению концентрации) и таким образом провести процессв мягких условиях с уменьшением количества образующихся побочных продуктов иувеличением выхода щавелевой кислоты 30(табл,1), В предложенном способе отпадаетнеобходимость в установке четырех единицоборудования (двух смесителей и двух центробежных насосов), схема подачи концентрированных кислот становится 35непрерывной,Предлагаемый способ позволяетулучшить работу отделения окисления и абсорбции цеха, снизить расходные коэффициенты по сырью и уменьшить выбросы 40отходящих газов.Были проведены лабораторные испытания. Для опыта бралмсь 4-х или 5-тигорловые колбы, В колбу подавались рассчитанные количества этиленгликоля, регенерированной, азотной и серной кислот,Для перемешивания смеси в колбе былавмонтирована лопастная мешалка, колбапомещалась в водяную баню, Температурареакции поддерживалась 55-60 С. По стандартным методикам выполнялись анализы;исходной и конечной смесей, на содержание азотной, серной. щавелевой кислот иобщую кислотность, а также анализ растворов после охлаждения и фильтрации, Во 55всех опытах определяли вес, плотность реагирующих веществ, фиксировалось времяреакции. Общее количество азотной и серной кислот в опытах было одинаково, В качестве регенерированной кислоты брался соответствующий промышленный раствор, Количество используемых исходных веществ (регенерированной, серной, азотной кислот, этиленгликоля, пятиокиси ванадия) во всех опытах было равным, Опыты отличались порядком и временем добавления ис-ходных веществ, которые в колбу подавались по каплям. Анализ смеси выполнялся через 6 ч после начала опыта, затем смесь охлаждалась, выдерживалась до утра и через 25 ч после начала опыта определялся выход щавелевой кислоты. Таким образом, лабораторные опыты были приближены к промышленным условиям. Врезультате варьирования скорости и количества подаваемых веществ был получен оптимальный вариант, приведенный в табл, 2 (опыт 2 и для сравнения опыт 1, соответствующий действующему промышленному варианту), В опыте 1 кислотная смесь была заранее приготовлена и состоя-, ла из регенерированной кислоты и добавленных азотной и серной кислот, В смеси содеркалось 21;4 азотной и 41 серной кислот. В первом промышленном реакторе смесь находится 2,5-3 ч, за этот промежуток времени подавалась по каплям кислотная смесь и 707 ь от рассчитанного количества этиленгликоля, И затем добавлялись оставшиеся количества этиленгликоля и кислотной смеси, при этом реакционную массу выдерживали еще 3 часа. В опыте 2 в колбу добавляли по каплям регенерированную кислоту, содержащую 17,5 азотной, 40 серной кислот втечение 2,5-3 ч и 70 от рассчитанного количества этиленгликоля. Затем в колбу добавляли по каплям оставшийся этиленгликоль и крепкие азотную и серную кислоты. Смесь выдерживали еще 3 ч, Общее количество азотной и серной кислот было одинаково в опытах 1, 2, Лабора- торные испытания показали, что введение азотной и серной кислот не сразу, а через некоторое время позволяет увеличить выход щавелевой кислоты с 67до 74,9 (через 6 часов), При изменении способа ввода азотной и серной кислот меняется даже цвет раствора от желтого в опыте 1 до светло-зеленого в опыте 2, Таким образом, этиленгликоль более полно перерабатывается в щавелевую кислоту и количество промежуточных продуктов резко сокращается, После 25 часовой выдержки растворов от начала эксперимента выход щавелевой кислоты возрастал соответственно в опыте 1 до 91,3, в опыте 2 до 98,1(табл.2). Проведенные опытно-промышленные испытания предложенного варианта в цехе щавелевой кислоты показали, что в результате изменения схемы приготовления реакционной сме180 б 127 си удалось снизить расход этиленгликоля и азотной кислоты на побочные реакции (10000 вещества) (табл,З),Формула изобретения Способ получения щавелевой кислоты каталитическим окислением этиленгликоля смесь)о азотной и серной кислот в присутствии пятиокиси ванадия в каскаде из 4-х реакторов с последу)ощей кристаллизацией, выделением целевого продукта, регенериЗтиленгл РегенерирКИСЛОТЕ Твблиц 2 еэкто вки экто Рэсх 11 о Рэсхо о 2 еэк г/ч-тэЫЗ 101НзолСЗНОлкгНт гоо 6,9 1 О 67 5 41 1.342.51 1,940,8 3,5 99 7 гг 39.0з,о37,6 20 15 зв,б4.4 бб 9 ом.пз 0025 732 О и 10202 9950 97 бли цэ 2 сходные коэффициеты, кг/ Условия проведения опы ход гцэеелевоикислоты,Состав исходной см сн, заливаемой в колбчерез б рез 2 взотнк-те о зтиленгликол обэвки реэгентав в процес опыте7,0 Добавки вводятся в 2 зтвпэ по кэплялл ) остэвшэяся кнслотнвя смесь и 707 ь о эссчитэнного этиленглнколя) через 2,5 ч остэввгийся этиленглий сллес ь состо эннойь по глл кислотноКислотная сглес из регенернров добавленных епкихй кислотрировэназотной и серн50 мл реген ол и вводятся е 2 этэ бв 74,9 в) остзвпгэяся регенерироввннэкислота и 70 д от рассчитанногоэтиленгликоля ои кислот 25 ч астэеший крепкие взотн черль тнленгли сер ки и ц 9600 1824 3744 гва 3552 192 0.002 9950 374,1 722 3750 429 О.О 025 911 Б 806 28 9950рованием кислоты и возвратом ее в процесс, отл и ч а ю щи йс я тем, что в первый реактор каждой линии подают 70 оД от необходимого количества этиленгликоля и реге нерированную кислоту, а во второй реактор -оставшееся количество этиленгликоля и смесь концентрированных азотной и серной кислот в таком количестве, чтобы концентрация серной кислоты была не ниже 10 410 Д. 125З 9941140ЗВЗ 4 324олог 9391 ЗЗ 1