186874. lajstromszámú szabadalom • Eljárás diazosavészterek előállításánál keletkező nitrit tartalmú szennyvizek kezelésére
bességgeí megindul a kezelt víz nitriítartaimának csökkenése, ezt megelőzően, illetve a nitritmentesítési folyamat ideje alatt azonban veszélyes gázfelszabadulás tapasztalható, amely a szennyvízben együttesen jelenlevő szerves és szervetlen anyagok (vegyületek) következménye. így kimutattuk, hogy a távozó gáz - amely fő tömegében nitrogénből és karbamid használatánál még széndioxidból áll - a kísérleti körülményektől függően változó mennyiségben és koncentrációban távozó nitrogénoxidok mellett többek között jellemzően tartalmaz diazoecetsavetilésztert, etilnitritet és klórecetsavetilésztert. Megjegyezzük, hogy a nitritmentesítés közben tapasztalt veszélyes gázdeszorpció akkor is bekövetkezik, ha a diazoészter-gyártásból származó vizet nitritmentesítő reagens hozzáadása nélkül megsavanyítjuk, mivel a szennyvízben jelenlevő diazoészter-szennyezés bomlásakor felszabaduló nitrogén kiűzi a vízfázisban található illékony szerves és szervetlen vegyületeket. Ez a folyamat szakaszos nitritmentesítésné! megelőzi a szennyvíz nitrittartalmának vegyszeres (például karbamidos, ammóníumkloridos, stb.) eliminálását, mivel a diazoészterek gyors bomlása már 3-5 pH tartományban megindul. Az emmitált szennyezőanyagok veszélyessége miatt különleges intézkedésekre van szükség ahhoz, hogy a találmány tárgyában megjelölt összetételű szennyvizek nitritmentesítését a környezetvédelem igényeinek kielégítése mellett valósíthassuk meg. A veszélyes gázemisszió elvileg megszüntethető lenne például vegyszeres abszorberek beépítésével - amelyek külön egységben biztosítanák a gáz nitrogénoxid és szerves szennyezőanyagainak megkötését. Ez a megoldás amellett, hogy kiegészítő berendezései és műveletei miatt rendkívül komplikált, még további vegyszerfelhasználást is igényelne, és így hátrányos lenne mind beruházási és üzemeltetési költségek, mivel a másodlagos szennyezések mennyisége tekintetében^ Az előzőek alapján a találmány célja olyan nitritmentesítési eljárás kidolgozása volt, amellyel egyszerű és optimálisnak tekinthető módon egyidejűleg biztosítható az alifás diazosavészterek gyártásánál képződő szennyvizek nitrit-tartalmának hatékony (99% fölötti) eliminálása, a kezelés közbeni légszennyezési veszély megszüntetése, és ugyanakkor a másodlagos vízszennyezés mértékének is a minimálisra csökkentése. Kísérleteink során arra a megállapításra jutottunk, hogy ha az alifás diazosavészterek gyártásá nál képződő szennyvizet bizonyos meghatározott körülmények között két, vagy több sorbakapcsolt reaktoron átvezetve, savas pH-tartományban (pH = 1-3), a gazdaságosság és a környezetvédelem szempontjainak figyelembevételével megválasztott minőségű és mennyiségű vegyszer, illetve vegyszerek jelenlétében folyamatosan nitritmentesitjük, az eközben képződő és a folyadékfázisból eltávozó gázokat a kezelt folyadékon, vagy folyadékokon keresztüli ismételt és folyamatos átvezetéssel érinikeztetjük, majd a nitritmentesítő reaktorsorból eltávozó savas vizet alkálikus vegyszer hozzáadásával meglúgosítjuk, és a kezelt folyadékkal a nitritmentesítő reaktor-sor utolsó egységéből eltávozó gázokat intezíven érintkeztetjük, úgy lényegesen lecsökkenthetők, illetve optimális esetben gyakorlatilag teljesen megszüntethetek, az ismert nitritmentesítési eljárások alkalmazásánál fölmerülő környezetvédelmi problémák. A találmány szerinti eljárást célszerűen úgy végezzük, hogy az aaminosavészterek diazotálásánál képződő szennyvíz nitritkoncentrációjának csökkentését folyamatos betáplálás mellett egy zárt gázterü keverőberendezésben, a pH-érték 1-3 tartományba állításához szükséges mennyiségű sav - például H2S04, HC1, stb. - és a nitritmentesítéshez felhasználható vegyszer, vagy vegyszerek (például karbamid, ammóniumklorid, hidrogénperoxid, stb., vagy ilyen, a nitritmentesítéshez egyébként ismert módon használható anyagokat tartalmazó technológiai hulladékok, például szennyvizek) jelenlétében kezdjük meg. A nitritmentesítés hatásfokát befolyásolják az üzemeltetési paraméterek (pH, hőfok, tartózkodási idő, a felhasznált reagens minősége, stb.), de meghatározó szerepe van a nitritmentesítési biztosító reagens mennyiségének. A találmány céljául kitűzött szempontokat figyelembe véve célszerű, az első nitritmentesítő reaktorba adagolt vegyszer mennyiségének a meghatározásánál úgy eljárni, hogy a nitrittartalom alapján sztöchiometrikusan szüksé- ' ges vegyszer-mennyiségnél adott esetben kevesebb reagenst adagoljunk be. így elérhető ugyanis, hogy a i)itritment§sítési folyamatban - mint nitriteltávolító reagens hasznosul a kezelendő szennyvíz a-aminosavészter-tartalma, s ezzel csökkentheíővé válik a tisztítási folyamat bruttó vegyszerigénye. A folyamatos nitritmentesítés közben fölszabaduló gázokat, amelyek a vízfázis egyensúlyi helyzetének és bomlási folyamatainak megfelelően tartalmaznak például nitrogénoxidokat és illékony szerves szennyezéseket (diazoecetsavetilészter előállításánál képződő szennyvíz kezelése esetén ilyen szerves szennyezések például: diazoecetsavetilészter, klórecetsavetilészter, etilnitrit), a folyadékfázis fölötti zárt gáztérből visszavezetjük (cirkuláitatjuk) a részlegesen nitritmentesített savas folyadékba, és a két fázis keveréssel intenzifikált érintkeztetése közben (diszpergálás) csökkentjüké gázfázis egyensúlyi nitrogénoxid-, diazosavészter- és etilnitrit-tartaimát. (A reaktoron belüli gázcirkuláltatás egyszerű módon megvalósítható, ha például olyan keverőberendezéseket alkalmazunk, amelyek a készülékek gázteréből ismert módon gázt szívnak be, majd azt keverőelemükkel a folyadékfázisban diszpergálják.) A reaktorsor első kezelőegységéből kilépő folyadék és gázfázisokat a következő reaktorba vezetjük. (A zárt, soros kapcsolású reaktorok közötti folyamatos fluidumáramlást, a reaktorok gáz- és folyadéktereit összekötő csővezetékek biztosítják.) A második nitritmentesítő reaktorba szükség esetén kiegészítő nitritmentesítő reagenst (például karbamidot, hidrogénperoxidot, stb.) adunk, és az egyéb üzemeltetési paraméterek (pH, hőfok, tartózkodási idő) beállításával, illetve tartásával biztosítjuk, hogy a kezelt víz nitrittartalma a betáplált víz nitriítartaimának max. 1%-a, célszerűen 0,1%-a, vagy annál is kevesebb legyen. (Kettőnél több nitritmentcsítő reaktor alkalmazása esetén ezt a hatásfokot, az utolsó egységből kifolyó víznél kell, illetve célszerű biztosítani.) A nitritmentesítő reaktoregy5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
