200283. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nitrózus gázokat tartalmazó hulladék oldószerek, vagy oldószerelegyek tisztítására
3 HU 200283 B 4 zus gázokat és lúgos hidrolízisre hajlamos anyagokat, igy 1-4 szénatomos karbonsavak 1-4 szénatomos alkilésztereit tartalmazó szerves oldószerek vagy oldószerelegyek tisztítására, mellyel az oldószerelegyben a nitrózus gázok olcsó reagens alkalmazásával vízoldható sókká alakíthatók anélkül, hogy szükség lenne a nitrózus gázoknak az oldószerből vagy oldószerelegyből való kihajtására és külön berendezésben való ártalmatlanítására, és mely eljárás során a lúgos hidrolízisre hajlamos anyagok bomlása elkerülhető, igy az oldószer vagy oldószerelegy értékes komponensei nem mennek veszendőbe. Meglepő módon úgy találtuk, hogy nitrózus gázok lúgos hidrolízisre hajlamos anyagok, igy 1-4 szénatomos karbonsavak 1- -4 szénatomos alkilésztereinek jelenlétében lúggal semlegesíthetők, ha az oldószerelegy víztartalmát 10-20 tf% értékre állítjuk be, majd a nitrózus gázok semlegesítéséhez szükséges mennyiségben vízben kalcium-hidroxidot adunk hozzá intenzív keverés közben. A kapott elegy komponenseit egymástól ismert módon, például desztillálóval egyszerűen elválaszthatjuk. Fejtermékként az illékony komponenseket, fenéktermékként pedig a kis mennyiségű szerves oldószert és vizes nitrát oldatot kapjuk, mely utóbbi kívánt esetben megfelelő hígítás után csatornázható. A találmány szerinti eljárás végrehajtásakor a nitrózus gázokat az oldószerelegyből nem hajtjuk ki, tehát a lúggal eddigiekben végzett semlegesítés során alkalmazott abszorber berendezés nem szükséges. A vízben rosszul oldódó bázisoknak a nitrózus gázok semlegesítésére való felhasználása eddig nem merült fel, mivel a nitrózus gázok semlegesítéséhez szükséges mennyiség vízben egyszerre nem oldható, a bázis nagy része diszpergált részecskék formájában lenne jelen a vizes rendszerben, amely az abszorberek működtetését lehetetlenné tenné. A találmány szerinti eljárásban azonban éppen a bázis rossz vízoldhatóságát hasznosítjuk, mivel a rossz vízoldékonyság következtében a lúgos hidrolízisre hajlamos anyagok bomlása elkerülhető, ugyanakkor a nitrózus gázok nitrát formájában a vizes oldatban maradnak. A nitrózus gázok semlegesítése után az oldószerelegy komponensei egyszerű művelettel, például desztillálóval elvá- 1 laszthatók. A megfelelő oldhatósági szorzaté bázis kiválasztásával a vízben a disszociált hidroxil-ion koncentráció állandó értéken tartható, önmagától beáll, anélkül, hogy a nitrózus gáz semlegesítéséhez szükséges lúgmennyiséget folyamatosan, a fogyásnak megfelelően kellene adagolni, tehát a nitrózus gáz semlegesítéséhez szükséges teljes bázismennyiség egyszerre bemérhető. Amennyiben vízben gyengén oldódó kalcium-hidroxidot (oldhatósági szorzata: 4 3,1.10's 25"°C-on) alkalmazunk, a vízbe beoldódni már nem képes fölösleg szilárd részecskék formájában van jelen a rendszerben. Az oldott kalcium-hidroxid disszociál, és a Ca2t ionok a nitrózus gázokkal reakcióba lépnek, és vizoldható kalcium-nitrátot képeznek. CalOIIhV-i-Ca2* + 2 011” HNOx-ztH* + NOx Ca2' + 2 OH- + 2 H* + 2 NO*-;--~Ca(N03)2 + • + 2 HíO A kalcium-hidroxid fogyásnak megfelelően további kalcium-hidroxid oldódik be a rendszerbe, de a kalcium-hidroxid oldhatósági szorzata miatt a hidroxil-ion koncentráció sosem haladja meg a kritikus 0,1 mól/1 értéket, igy észter hidrolízis nem történik. Természetesen a folyamatos kalcium-hidroxid beoldódást intenzív keveréssel kell elősegítenünk. Az elegyhez hozzáadott vízben rosszul oldódó lúg mennyiségét az oldószerelegy savtartalmának függvényében állapítjuk meg. Gyakorlatban célszerű, ha a savtartalomra számított 2-4 egyenértéksúlynyi mennyiségű vízben rosszul oldódó lúgot alkalmazunk. A találmány szerinti eljárást hulladék ecetsavból kiinduló etil-acetát gyártási eljárás desztillációs fejtermékének feldolgozásán mutatjuk be. A fő tömegében etil-acetátot, etil-alkoholt, metil-acetátot és kevés metil-alkoholt tartalmazó oldószerelegy jelentős mennyiségű nitrózus gázt tartalmaz, mivel a kiindulási hulladék ecetsav nitrogén-vegyületekkel erősen szennyezett. Ez a fejtermékként kapott oldószerelegy nitrózus gáz tartalmánál fogva közvetlenül nem regenerálható, ipari felhasználásra nem alakalmas, ezért idáig elégetésére került. 1. példa Oldószer elegy összetétele: etil-acetát 65,2 tfX etil-alkohol 15,2 tf% metil-acetát 11,4 tf% metil-alkohol 3,4 tf% víz 3,8 tf% 750 ml (637,7 g) oldószer elegyhez, melynek szabad savtartalma 4,1 t% (26,16 g) (ez 0,415 mól salétromsavnak felel meg). 100 ml vizet és 32,5 g (1,06 mól) kalciuin-hidroxidot adagolunk. Az oldószer elegyet fél órán át kevertettük, majd desztilláltuk. A desztillációt 5 cm belső átmérőjű 75 cm hosszú, 8-as tányérszámú töltetes oszlopon végeztük. A forrás 58 °C-on indult meg. A desztilláció megindulásakor a fenékhőmérséklet 67 °C, a fejhömérséklet 26 °C, ettől számítva 15 percig tejes refluxot alkalmaztunk. Ezután tizes refluxarány mellett 200 ml előpárlatot szedtünk. A főpárlat szedését - ötös refluxarány mellett - 73 °C-os fejhőmérsékletig végeztük. Az utópárlatot egyes refluxarány mellett 5 •10 15 20 25 30 35 40 45 50 '55 60 65
