Введение к работе
Актуальность раооты. развитие промышленности полупродуктов и' красителей сопровождается значительным увеличением количества образующихся отходов,к которым в первую очередь относятся сточные '- водыЦсВ) -Основним источником образования СВ на предприятиях ани-лино-красочной промьиненности (АКЛ) являются стадии фильтрования суспензий промежуточных и целевик продуктов,причем содержание органических примесей ( в основном красителей и полупродуктов ) в фильтратах может достигать 20*50 г/л. СВ интенсивно окрашены и содержат опасные для биоценоза водоемов примеси. Сброс СВ АКП в водоемы без предварительной очистки запрещен действующими в нашей стране санитарными нормами.
Наряду с экологическим ущербом потеря фильтратов наносит прямой и непосредственный экономический ущерб вследствие неиспользования до 20 кг дорогостоящих (например,активных) красителей из каждого кубометра фильтрата. Очистка СВ производств органических красителей,особенно концентрированных фильтратов представляется наиболее рациональной такими приемами,в которых загрязняющие вещества (в частное ти .красители) извлекаются в виде возмохных для промышленной реализации продуктов.Ме.аду тем сущеетвувщие в настоящее время способы очистки СВ АКП в большинстве случаев деструк -тивные,дорогостоящие и характеризуются комплексом недостатков. В этой связи проблема очистки СВ АКП приобретает значение фактора, лимитирующего не только расширение,ко и нормальную эксплуатация многих заводов отрасли.
Актуальность' разработки методов очистки СВ,которые предусматривают регенерации и повторное использование воды,а также реку -перацию иенных компонентов СВ,очевидна.Наличие таких методов промышленной утилизации фильтратов производства кислотных красителей с получением конечных товарных продуктов позволит решить не только экологическуа.но и экономическую задачу путем вовлечения в производство вторичного сырья,что в комплексе с основным производством создаст предпосылки перехода действующих предприятий АКЛ к малоотходной технологии.
Диссертационная работа выполнена соглас.ю плану научно-исследовательских работ кафедпы технологии рекупе^рации вторичных материалов промышленности МХГИ им .Д. И. Менделеева (.,<> гос.регистрации 78013590) и по заказ-наряду С 09828600650 Союзанилпром'а СССР-
Цель работь; - разработка рекуперативного способа очистки СВ производства кислогнь.х красителей сиосаздснисм их с продуктами конденсації:! мочевины с формальдегидом,осуществляемой непосредст-
венно в фильтрате красителя,с выделением красителя в виде вторичных красочные материалов (ВКМ) типа красочных лаков с органичес -ким носителем.
Задачи исследования: -установление определяющих параметров и изучение их влияния на эффективность извлечения красителей из фильтратов с использованием методов математического планирования эксперимента; выбор оптимальных условий проведения процесса;
-изучение физико-химических основ взаимодействия в системе краситель - продукты мочевино-фориальдегидной (MI-) конденсации; -разработка рациональной технологической схемы,возможной к реализации непосредственно в технологическом процессе производства кр&-сителей;технико-экономическая оценка эффективности использования предлагаемого метода;
-оценка возможных направлений использования новых продуктов ВКМ и народном хозяйстве. ^аучнвя новизна.Исследованы закономерности обесцвечивания СВ производства кислотных красителей соосаждением красителя в видь ВКМ. Определены оптимальные знамения параметров,обеспечивающих эф-фективное извлечение красителей из СВ с продуктами М&-конденсации и получение ВКМ определенного качества.Исследованы взаимодействия кислотных красителей с мочевинс-формальдегидным одигомером (М50) в водных растворах методами спектрофотометрии и кондуктометрии. Изучена кинетика конденсации мочевины с формальдегидом в присутствии кислотных (активных) красителей и определены константы скорости отдельных стадий реакции при определенных условиях получения ВКЫ. Предложен механизм взаимодействия красителей с МФО в водном растворе.Оценена энергия связи комплексов краситель-ШЗ.Предложен возможный состав новых продуктов ВКМ.
Практическая ценность работы, разработана технология очистки СВ производства кислотних (в частности,активных) красителей с извлечением их в форме ВКМ,которая может применяться на предприятиях АКЛ. и выполнено ее технико-экономическое обоснование. Проведены опытно-промышленные испытания способа на Чебоксарском ПО "Хим-пром" (ЧПО) с наработкой и передачей партий ВКМ.полученных из фильтратов красителей "Активного ярко-желтого 53"і"Активного ярко-красного 6С","Активного черного К" для испытания у потребителя.Результаты опытно-промыыленных испытаний составляют содержание опытно-промыиленного регламента метода очистки СВ производст-. ва указанных активных красителей на ЧІ10 "Химпром".
При небольших капитальных,энергетических и сырьевых затратах' в сферу потребления может быть возвращена существенная часть до -рогоетоящих органических красителей.
Внедрение способа позволит: а)на основе вторичного сырья организовать производство красочных материалов - лаков на органическом носителе,сократить дефицит товарных красочных веществ и увеличить ассортимент окрашенных материалов;
б)снизить уровень загрязнения окружающей среды сточными водами анилино-красочной промышленности.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на ХУШ-ХХЛ научно-технических конференциях молодых ученых МХТИ им. Д.И.Менделеева 1982-1985 г.г.,на республиканской конференции "Проблемы охраны окружающей среды в районах с интенсивно развивающейся промышленностью" г-Кемерово,1982г.,на всесоюзной конференции молодых ученых и студентов "Химическая технология и проблемы токсичности" Москва 1937г. работа экспонировалась на торгово-промышленной ярмарке в г.Лейпциге в 1987 г.,на международной отраслевой выставке "Химия-87":"Охрана окружающей среды" Москва 1987 г.,на ВДНХ СССР в 1989 г.
Публикации. По теме диссертации имеется авторское свидетельство и опубликовано 7 печатных работ.
Объем и структура работы.Лиесертационная работа изложена на <^w страницах машинописного текста,содержит ^^рисунков, 7J таблиц, состоит из введения.литературного обзора и 5 глав,выводов,списка литературы и приложения .Список литературы включает /іЗ-—'ссылок.