180579. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid tartalmú szennyvizek tisztítására és melamin előállítására
3 180 579 4 Előnyösen 20 bar és 40 bar közötti nyomásokat alkalmazunk, mivel az eljárás működik optimálisan ezeken a nyomásokon, és normális oszlopokat is használhatunk. A találmány szerinti eljárás azon a meglepő felismerésen alapszik, hogy az adott körülmények között, így a hőmérséklet-, folyadéktartózkodási idő, gáz-folyadékarány, és a tálcák számának figyelembevételével, lényegében a tiszta NH3, és lényegében tiszta CO2 elválasztása során ezek vizes oldatából, és különösen a deszorpciós zónában, a karbamid teljes vagy lényegében teljes hidrolízise, valamint a képződött NHj és CO2 deszorpciója úgy megy végbe, hogy a folyadék úgy távozik az elválasztási folyamatból, hogy nem, vagy gyakorlatilag nem tartalmaz már sem karbamidot, sem NH3-at. Mihelyt az NH3/CO2 rendszer azeotróp elegyet alkot, speciális méretekre van szükség az NH3, C02 és H20 rendszernek komponenseire való szétválasztására [a rendszerleírás P. J. C Kaasenbrood, Chemical Reaction Engineering Proceedings of the fourth Europan Symposium, 1968. szeptemben 9—11., Pergamon Press (1971), 317— 328. oldal irodalmi helyen olvasható.] A jelentősebb módszerek lényegében tiszta NHi-nak és lényegében tiszta C02-nek a kiválasztására elegyekből, amelyek vizet is tartalmazhatnak, a 6 706 135 és a 7 612 163 számú holland és a 2 646 804 számú NSZK-beli közzétett találmányi bejelentésekben vannak leírva. A 6 706 135 számú holland közzétett találmányi bejelentésben leírt eljárás szerint NEE-at különítünk el egy első zónában NH3 és C02 vizes oldatából, amely feleslegben tartalmaz NH3-at. Az elválasztás légköri nyomáson történik. Ezután már egy úgynevezett határvonal-összetételű NH3- és COj-vizes oldat marad vissza. További méretek nélkül már nem lehet tiszta NH3- at vagy tiszta C02-őt kiválasztani ebből az oldatból. Az említett találmányi leírás szerint az oldat nyomásának 5—20 bar közötti értékre való növelése után lehetővé válik CO2 elválasztása. A 7 612 163 számú holland közzétett találmányi bejelentésben ismertetett eljárás a hígítás elvén alapszik, amelynek során a CCb-elválasztó zónába táplálják be az NHs-elválasztó zónából származó anyagot, amely úgynevezett határvonalösszetételű, vízzel együtt. Ily módon a határvonal az NH3, CO2 és víz rendszerben túlléphető, és a C02 nagyobb része kinyerhető anélkül, hogy különböző nyomásokon kellene dolgozni. A különböző zónákban tartott hőmérséklet a nyomásoktól, a betáplált anyag összetételétől és az elkülönítendő termékek iránti kívánalmaiktól függ. Abban az esetben, ha rektifikáló oszlopokat használunk a szétválasztó zónákban, akkor a hőmérsékletek általában az alábbi táblázatban megadott határok között vannak. fenék tető NH3 szétválasztás + 60—+170 °C—35—+ 66 °C CO2 szétválasztás +75—+200°C 0—+100°C A hőmérsékleteket a deszorpciós zónában az alkalmazott nyomás irányítja. Ezek a hőmérsékletek általában a deszorbeálandó folyadékfázis forráspontja felett vannak. A karbamidtartalmú szennyvizek például karbamid-előállító üzemben, melamingyártó üzemben, vagy más olyan üzemben keletkeznek, ahol karbamidot használnak betáplálásra, vagy melléktermékként és/vagy közbenső termékként keletkezik. A találmány szerinti eljárás különösen karbamid-előállító gyárakból származó karbamidtartalmú eljárásnál keletkező kondenzátumok kezelésére vonatkozik. Ilyen kondenzátumokon az eljárás folyamán lecsapódott karbamidtartalmú oldatokat vagy karbamidot, NHs-at, C02-t és H20-t tartalmazó gázelegyek kondenzálásakor, vagy ezek vizes folyadékban való elnyeletésekor kapott elegyeket értjük. Ezek a gázelegyek például vizes karbamidoldatnak (lényegében) vízmentes karbamiddá vagy koncentrált karbamidoldattá való feldolgozásánál keletkeznek. A karbamidtartalmú szennyvizet az NH3/C02- szétválasztás bármelyik zónájába betáplálhatjuk. Előnyös azonban, ha azt a CO2 szétválasztó zónába, vagy a deszorpciós zónába visszük be, mivel az eljárás összenergia-fogyasztása ebben az esetben a legkevesebb. A találmány szerinti eljárás előnye az, hogy a karbamidtartalmú szennyvíz NH3 kinyerése mellett történő tisztítására szolgáló szakasz nélkülözhető a karbamid-előállítási és -feldolgozási folyamatban: a szennyvizet egészében egy ammónia/széndioxid-szétváliasztó egységbe táplálhatjuk be, amelyet karbamid előállításánál és feldolgozásánál keletkezett eljárási elegyek kezelésére, karbamidból és karbamid készítésével kapcsolatos termékek előállításánál keletkező anyagok feldolgozására alkalmazunk. A találmány más kiviteli módja eljárás melamin előállítására, karbamid katalitikus átalakítása útján gáz alakú NH3 vagy NEh-tartalmú gázelegy jelenlétében; a melamin elkülönítése az így képződött gáz alakú reakcióelegyből, ezt követően NHa, C02 és/vagy a maradék gázelegy vegyületei vizes oldatának a képzése, és lényegében tiszta NH;í, és lényegében tiszta C02 elkülönítése a vizes oldatból egyedi szétválasztási lépésekben. Az eljárásra az jellemző, hogy karbamidtartalmú szennyvizet táplálunk be az elválasztólépésbe, amelyben lényegében tiszta CO2-0t kapunk. Méginkább a karbamid előállításánál keletkező kondenzátumot, amelyet legalább részben betáplált anyagként alkalmaztunk a melamingyártásnál, betápláljuk ebbe az elválasztólépésbe. A találmány szerinti eljárás a csatolt rajzok segítségével is bemutatjuk, ahol az 1. ábra egy karbamidtartalmú szennyvíz tisztítására alkalmas találmány szerinti eljárás vázlatos kiviteli módját szemlélteti, és a 2. ábra a találmány szerinti karbamid- és melamin-előállítás vázlatos kiviteli módját mutatja. Az 1. ábra szerint NH3, CO2 és H20 elegyét az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
