180579. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid tartalmú szennyvizek tisztítására és melamin előállítására
7 180 579 8 A találmány szerinti eljárást kiviteli példán is bemutatjuk. Példa Az 1. ábra szerinti berendezésben lényegében tiszta NH3-at és lényegében tiszta CCb-ot választunk ki NH3) COs és H2O elegyéből, amelyet karbamidtartalmú szennyvíz tisztításával kombinálunk. A hivatkozási számok az 1. ábrára vonatkoznak, és a százalékok súlyszázalékokat jelentenek a példában. Az említett nyomás NH3/CO2/ H20-rendszerre vonatkozik. Közömbös gáz jelenléte miatt a tényleges nyomás kissé nagyobb. 18 bar nyomáson a 3 NH3 rektifikálóoszlopba betáplálunk 56 489 kg/óra mennyiségben vizes NH3- és COa-oldatot, amely 32,8% NHs-ból, 18,3% CCb-ből és 48,9% vízből áll. A 6 kompresszor segítségével 635 kg/óra mennyiségű levegőt szállítunk, amelyből 248 kg/óra mennyiség kerül a 3 NH3 rektifikáló oszlopba és 387 kg/óra mennyiség jut a 10 deszorberbe. 31 647 kg/óra mennyiségű gázelegyet, amely 55,6% NHs-ból, 6,4% CCb-ből, 38,0% H20-ból és 1,5% közömbös gázból áll, és a 10 deszorberből származik, 18 bar nyomásra való expandáltatás után, a C szelepen keresztül szintén betáplálunk a 3 NH3 rektifikáló oszlopba. Ennek az oszlopnak a tetején 45 455,7 kg/óra mennyiségű gázelegyet veszünk le, amely 98,6% NH3-ból, 0,1% H20-ból és 1,3% közömbös gázból áll. Hűtéssel e gázelegy egy részét folyadékká alakítjuk az 5 kondenzátorban. Ennek egy részét refluxként visszakeringtetjük a 3 oszlopba. 19 497 kg/óra mennyiségű folyékony NHs-at veszünk le, és 2464 kg/óra mennyiségű gázelegy, amely 74,2% NH3-ból és 25,8% közömbös gázból áll, távozik az 5 kondenzátorból. Ezt all gázmosóban kimossuk, mégpedig vízzel. A 11 gázmosóból a 13 visszakeringtetős hűtő segítségével hőt nyerünk. Az NH3 rektifikáló oszlopba 4229 kg oldatot keringtetünk vissza óránként. A 16 és 17 vezetékeken, valamint az A kompresszoron át 635 kg/óra mennyiségű közömbös gázt szállítunk a 18 C02 rektifikáló oszlopba, amely 30 bar rendszernyomáson üzemel. A 3 NH3 rektifikáló oszlop aljáról 71 039 kg/óra mennyiségű folyadékot viszünk a 18 CO2 rektifikáló oszlopba a 21 vezeték és a B szivattyú útján. A 18 oszlopba 10 852 kg/óra mennyiségű gázelegyet, amely a 10 deszorberből származik, adagolunk a 38 vezetéken át. A 18 oszlopba a 23 vezetéken keresztül 35 994 kg/óra mennyiségű hígítóvizet is adagolunk, amely nyomokban tartalmaz NH3-at, COi-ot és karbamidot, amelynek a hőmérséklete 231 °C a deszorberből való távozáskor, amely a 40 vezetéken át történik. A távozó folyadék 276 kg/óra mennyiségű fcarbamidot, 470 kg/óra mennyiségben CCh-t, 811 kg/óra mennyiségben NH:i-at és 19 697 kg/óra mennyiségben H20-t szállít. A hő egy részét leadja a 18 CO2 rektifikáló oszlop alján. A deszorberből összesen 94 027 kg/óra mennyiségben folyadékot veszünk le, így 47 216 kg/óra mennyiségű vizet viszünk el a 27 hűtőben való lehűtés után. Ezt a folyadékot például NHs és CO2 elnyeletésére használhatjuk. A CO2 rektifikáló oszlop tetején 8425 kg/óra mennyiségű mosóvizet adagolunk, amely arra szolgál, hogy kimossa az NH3 nyomokat. Emellett 11 623 kg/óra mennyiségű gázelegy szabadul fel, amely 94,3% C02-t tartalmaz egyebek között, amelyben az NH3 mennyisége 100 ppm-nél kevesebb. A 18 oszlop aljáról 136 526 kg/óra mennyiségű oldatot viszünk el, amelynek a hőmérséklete 181 °C, és összetétele 80,7% H20, 17,3% NH3 és 2,0% CO2, amelyet betáplálunk a 10 deszorberbe. Ez az összetétel a határvonal NHi-ban gazdag oldalára esik. Gőz használata esetén az oldatot melegítjük, így a karbamid tovább hidrolizálódik, és az összes NH3 és C02 deszorbeálódik, így 44 027 kg/óra mennyiségű vizet távolíthatunk el. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás karbamid tartalmú szennyvizek tisztítására, amelynek során a szennyvizet emelt hőmérsékleten és nyomáson kezeljük, így a karbamidot hidrolizáljuk, majd a képződött ammóniát és széndioxidot deszorbeáljuk, azzal jellemezve, hogy a tisztítást lényegében tiszta NH3 és lényegében tiszta C02 elválasztásának a kombinálásával, azotk elegyeiből, egy NH3 elválasztó zónában, egy C02 elválasztó zónában és egy deszorpciós zónában, adott esetben vízzel végezzük, és a karbamidtartalmú szennyvizet e zónák egyikébe tápláljuk be. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a deszorpciós zónát 5—50 bar, előnyösen 20—40 bar nyomáson üzemeltetjük. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a karbamidtartalmú szennyvizet a lényegében tiszta C02 elválasztására szolgáló zónához szállítjuk. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy NH3, C02 és adott esetben víztartalmú elegyként melaminnak karbamidból való előállításánál keletkező elegyet alkalmazunk. 5. Eljárás melamin előállítására karbamid katalitikus átalakításával gáz alakú NH3- vagy NH3- tartalmú gázelegy jelenlétében, a melamin elkülönítése a képződött reakcióelegyből, ezt követően NH3, CO2 és/vagy a maradék gázelegyben lévő vegyületek vizes oldatának a képzése, majd lényegében tiszta NH3 és lényegében tiszta C02 kiválasztása a vizes oldatból egyedi kiválasztási lépésekben, azzal jellemezve, hogy karbamidtartalmú szennyvizet abba az elválasztó lépésbe viszünk, ahol lényegében tiszta CO2-0t nyerünk ki. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás foganatosí-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
