Экология СПРАВОЧНИК

Из неорганических производств наибольшие количества аммиака и оксидов азота используются в производстве азотных и сложных удобрений, а также в содовом производстве.Присутствие аммиака в оборотной азотоводородной смеси заметно уменьшает производительность катализатора синтеза аммиака [1, с. 242]. Если в азотоводородной смеси присутствуют в значительных количествах инертные примеси, то необходимо часть газов отвести из цикла. Так, при содержании 0,16% инертных газов в свежей смеси объем продувочных газов достигает 79 м3/т аммиака. Отходящие газы должны быть очищены от аммиака, оставшегося после конденсации.

Далее

Крупной отраслью, где очень важно извлечение азотсодержащих соединений, является переработка горючих ископаемых, в особенности термическая и гидрогенизационная переработка твердых горючих ископаемых.При коксовании донецких углей общий выход аммиака на заводах СССР равен 0,25—0,3% (масс.) от сухого угля и до 0,45% (масс.) при переработке кузнецких углей [18, с. 35].

Далее

В промышленности образуются огромные количества газов и жидкостей, в состав которых входят аммиак и другие азотсодержащие вещества. Часть жидкостных и газовых потоков может быть замкнута в производственных системах, хотя при этом возникает необходимость выделения из потоков азотсодержащих веществ и утилизации их в пределах данного производства. Значительные количества газов и жидкостей необходимо выводить из технологического цикла, очищая их от загрязняющих примесей до санитарных норм.

Далее

Количество аммиака и других азотсодержащих соединений в промышленных газовых и жидкостных потоках велико. По технологическим причинам очень важно почти полное извлечение перечисленных веществ из газов и жидкостей. Рассмотрим это на примере коксохимического производства.

Далее

Наиболее часто из газов приходится улавливать аммиак, содержание которого может меняться в широких пределах — от 0,05 до 70—80%. Содержание аммиака в очищенном газе в зависимости от специфики производства и объема выбросов колеблется от 0,001 до 5—6%. Состав газа может быть достаточно разнообразным, что видно из табл. 111-1.

Далее

Соединение ЫН4ОН должно было бы быть сильным основанием и, следовательно, быть полностью диссоциированным в водном растворе [7].Данные о растворимости аммиака в воде в зависимости от температуры и давления представлены в табл. Ш-2 [8, 12].

Далее

Установка для абсорбции аммиака водой состоит из узлов абсорбции, теплообмена и регенерации. На рис. Ш-8 представлена ее принципиальная схема.Концентрация аммиака в выходящем газе в этом случае определяется его средней концентрацией в циркулирующем растворе. Значительно возрастают и энергозатраты вследствие увеличения количества раствора, подаваемого на орошение абсорбера.

Далее

Как следует из сказанного выше, присутствие в газе кислых компонентов (диоксида углерода, цианистого водорода, сероводорода и др.) улучшает поглощение аммиака из газа вследствие уменьшения равновесных давлений последнего над раствором. Процесс улавливания становится комплексным, так как поглощается не только аммиак.

Далее

Преимуществами такого процесса, равновесие которого сдвинуто вправо при низких и влево при высоких температурах, могут быть высокая селективность улавливания аммиака и незначительное поглощение диоксида углерода, сероводорода и других кислых газов, а также возможность достижения высокой аммиакоемкости при очистке газов с невысоким содержанием аммиака, мало зависящей от содержания аммиака в газе и от температуры улавливания.

Далее

Наиболее полно аммиак может быть извлечен из газов растворами сильных кислот с получением солевых товарных продуктов. При этом в качестве абсорбентов используют кислоты, образующие слабо гидролизующиеся или не гидролизующиеся соли (например, серную, азотную, в меньшей степени фосфорную кислоты). Мы не будем рассматривать процесс поглощения аммиака азотной кислотой, который является составным элементом производства одного из наиболее массовых азотных удобрений — нитрата аммония. Нейтрализацию при этом ведут, как правило, чистым аммиаком. Азотная же кислота для абсорбции аммиака из газов используется крайне редко, если не считать процессы производства карбамида по открытой схеме.

Далее

Принципиально возможно уничтожение аммиака либо путем его сжигания, либо каталитическим расщеплением.Приемы, используемые для уменьшения образования оксидов азота в печах, оказываются эффективными и при сжигании аммиака (см. гл. II). Принципиальная технологическая схема сжигания аммиака представлена на рис. Ш-22. Тепло от сгорания аммиака и отопительного газа который подают дополнительно, могут быть утилизированы.

Далее

Таким образом, в этом процессе расходуются кислота и аммиак, а товарными продуктами являются аммонийная соль и свободное основание. Основания чаще поглощают серной кислотой, но если в производстве используется фосфорная кислота, то поглощение можно вести той кислотой, которую берут в избытке [78].

Далее

Абсорбция аммиака из газов — наиболее рациональный способ извлечения больших количеств вещества. При этом представляется возможным полностью утилизировать аммиак и основания. Однако достаточно часто возникает необходимость извлекать из газов сравнительно небольшие количества веществ. В особенности это относится к замкнутым системам вентиляции бытовых и производственных помещений.

Далее

Газы, содержащие оксиды азота, могут быть условно разделены на четыре группы. К первой группе можно отнести концентрированные газы, получаемые при окислении аммиака или при окислении органических соединений азотной кислотой. Они содержат от 2 до 30% (об.) и выше оксидов азота [1—3] и служат сырьем для производства азотной кислоты. Технология извлечения из них оксидов азота описана в специальной литературе [4].

Далее

Цианистый водород из газов поглощают в химическом и в коксохимическом производствах. Задачи при этом различны. На предприятиях химических производств цианистый водород является товарным продуктом и поглощение его из газов — основная задача процесса (цехи производства цианистого водорода), либо он является побочным продуктом, как при получении акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена, когда образуется до 20% от массы акрилонитрила цианистого водорода [1]. Естественно, существует потребность и в санитарной очистке выхлопных газов от следов цианистого водорода во всех производствах, где НСМ используют как сырье.

Далее

В сточных водах и циркулирующих растворах химических производств азот находится преимущественно в виде аммиака и солей аммония, а также в виде разнообразных органических соединений. В стоках чаще других оказываются пиридиновые и хинолиновые основания, анилин и его гомологи, капролактам, нитросоединения алифатического и ароматического рядов, карбамид и цианиды, азотная кислота, нитраты и нитриты [1—3]. Совместно с азотсодержащими соединениями в этих же водах могут присутствовать такие токсичные вещества, как фенолы и сероводород. В главах III и V рассмотрены особенности взаимодействия с водой растворенных в ней аммиака, солей аммония, цианистого водорода.

Далее

Эти методы используют преимущественно для удаления летучих веществ, таких, как аммиак, цианистый водород, легколетучие органические основания. Десорбцию можно осуществлять при кипячении растворов, подаче в раствор острого пара, инертных газов, воздуха. Десорбция возможна в искусственных сооружениях и в естественных условиях из воды водоемов или биологических прудов.

Далее

При переработке сточных вод различных органических и неорганических производств возникает необходимость извлечения ряда соединений, которые растворяются в воде.В табл. У1-3 приводятся их растворимости в сточных водах и допустимые концентрации [1].

Далее

Как неорганические соединения азота, так и органические основания могут сорбироваться из сточных вод ионообменными смолами. Ниже будут рассмотрены особенности поглощения ионов аммония и пиридиния из сточных вод различными катионитами.

Далее

Необходимость уничтожения веществ, унесенных в сточные воды, определяется недопустимостью сброса стоков с повышенным содержанием токсичных примесей и малой экономичностью извлечения соединений азота из низкоконцентрированных стоков.

Далее

Химические предприятия характеризуются. большими удельными и абсолютными количествами сбрасываемой воды. Основная часть ее используется для охлаждения продуктов в теплообменной аппаратуре и, при условии обеспечения герметичности, не должна содержать химических веществ. Для поддержания в оборотной воде определенного уровня солей жесткости часть воды постоянно выводится из цикла и заменяется технической водой из водоема. Количество поступающей воды восполняет также потери воды на испарение и капельный унос при охлаждении воды на гра-дирНях.

Далее

К твердым азотсодержащим отходам производства относятся сульфат аммония [1], а также различные органические отходы, отбросы, получаемые при переработке синтетических смол, а также отслужившие срок изделия из пластмасс и смолистые отходы производства.

Далее

Крупным источником твердых отходов стало производство азотсодержащих полимерных материалов. Хотя по масштабам оно уступает производству таких многотоннажных полимеров, как по-лиолефины, но абсолютное количество их достаточно велико. Так, по прогнозам на 1976 г. производство полиамидных волокон в США превысит 1100 тыс. т, а акрилатов и метакрилатов достигнет 340 тыс. т [23]. По данным [24, с. 16], в 1970 г. мировое производство амино-альдегидных смол на основе карбамида превысило 2050 тыс. т. Очень высоки в США темпы роста производства полиуретанов, которое в 1975 г. составило 750 тыс. т, а к 1980 г. по прогнозам [25] превысит 1200 тыс. т.

Далее

Создание безотходных технологических процессов предполагает как разработку рациональных способов и приемов выделения примесей из газов и жидкостей, так и принципиальное изменение технологического процесса или отдельных стадий его. Такое изменение технологии подразумевает существенное улучшение показателей технологического процесса, что снизит возможность нанесения ущерба окружающей среде и создаст условия для общего сокращения затрат на производство целевого продукта. Изменение технологии должно идти по пути уменьшения объема стоков и количества выбросов и сокращения затрат на очистку газов и жидкостей, циркулирующих в системе.

Далее

Являясь наиболее распространенным азотным удобрением, важным компонентом сложных тукосмесей и удобрений, карбамид находит также широкое применение в производстве синтетических материалов, животноводстве и в микробиологической промышленности. Как ранее было упомянуто, в производстве карбамида образуются значительные выбросы аммиака, достигающие 26— 28 кг аммиака на 1 т карбамида. Кроме того, имеются многочисленные узлы переработки жидкостей и газов, эксплуатация которых связана с крупными энергетическими и капитальными затратами.

Далее

Вр — выбросы в газовую фазу; Вж—выбросы в жидкую фазу; Вт—твердые выбросы.Содержание солей в избыточной надсмольной воде можно уменьшить, если ввести разделение конденсата первичных холодильников. Тогда в газосборник будут возвращаться первые порции конденсата, содержащего соли, которые унесены вместе с брызгами из газосборника. Здесь, в газосборнике, конденсируется большая часть связанных солей аммония, переработка которых особенно сложна и которые значительно усиливают коррозию аппаратуры [40].

Далее

Рассмотрим тенденции организации безотходных процессов в органической технологии на примере производства одного из многотоннажных органических полупродуктов — анилина. Производство анилина с 1960 до 1974 г. увеличилось в 4,5 раза [85]. В США мощности по производству анилина к началу 1975 г. составили 300 тыс. т/год [86]. Столь большие темпы объясняются как увеличением потребности в химикатах для резиновой промышленности, исходным материалом для изготовления которых служит анилин, так и ростом производства полиуретановых смол.

Далее

Сочетание трех перечисленных выше требований по-новому ставит задачу выбора оптимальных решений. Так, с чисто технологических позиций, вывод из эксплуатации предприятия, работающего по устаревшей технологии, которая неизбежно связана со значительными выбросами, может оказаться и преждевременным. Однако при комплексном подходе к решению этой задачи может быть оправданным скорейшее строительство нового цеха и ликвидация действующего. Отсутствие строгой экономической оценки ущерба, наносимого народному хозяйству вредными выбросами, осложняет пока надежный поиск оптимального пути.

Далее

Различными могут быть требования к методам анализа, используемым при текущем контроле производства и при контроле, целью которого является оперативное управление технологическим процессом. В последнем случае скорость поступления информации о составе технологических потоков должна превышать скорость обновления содержимого аппаратов. При неправильно выбранном методе контроля система управления может получить данные с запозданием и скорректировать процесс будет невозможно.

Далее