книги / Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 2 Технология

Наиболее эффективным способом уменьшения количества сточных вод является их повторное использование после очи­ стки. Очистка сточных вод в производстве нитратов целлюло­ зы, которые в основном загрязнены взвесями НЦ, осуществ­ ляется фильтрованием и отстаиванием. Наибольшее количест­ во вод образуется в процессе предварительной стабилизации в чанах горячей промывки.

Эти воды можно разделить на три группы:

—транспортные кислые воды (из вытеснителей);

—кислые воды после стабилизации НЦ (загрязнены H2S04, HN03, pH = 2-3);

—щелочные воды после стабилизации с pH = 8—9.

Как кислые, так и щелочные воды загрязнены взвесью НЦ и другими нестойкими органическими примесями, вымытыми из НЦ. Эти воды отстаиваются в горизонтальных ловушках, остаточная концентрация НЦ после этих ловушек находится на уровне 100...300 мг/л. Для повторного использования этих вод требуется их дополнительная очистка.

Воды с фаз окончательной стабилизации, смешения, пес­ коуловителей и водоотжима очищаются от НЦ отстаиванием в вертикальных отстойниках. После отстойников вода, содер­ жащая 800... 1000 мг/л НЦ и имеющая pH = 7—8, может ис­ пользоваться повторно в технологическом цикле. НЦ, изготов­ ленная с использованием этих вод на фазах нитрации, стаби­ лизации, измельчения, по физико-химическим показателям не отличается от стандартных образцов. Тем не менее на многих заводах эти воды идут в сток.

На рис. 220 представлена примерная технологическая схе­ ма сточных и отводящих вод с фазы стабилизации.

После кислой и щелочной варок сточные воды поступают в горизонтальную ловушку 15, откуда через горизонтальный отстойник на повторное использование в качестве транспорт­ ных для разгрузки чанов горячей промывки. Все отводящие воды из лаверов 3, смесителя 4, пескоуловителей 5, ажитаторов 6, водоотжимных центрифуг 11 поступают в бассейн 13, откуда насосом 12 подаются в вертикальный отстойник 8, представляющий собой цилиндр диаметром 5 м и высотой 9... 12 м с конусным дном. В центре цилиндра по оси вмонти­ рована труба диаметром 0,7...0,9 м. Нижний конец трубы не доходит до конического днища и через зазор вода, поступаю­

461

4^ ON

Ю

Рис. 220. Примерная технологическая схема движения сточных и отводящих вод фазы стабилизации

1 — чан горячей промывки; 2 — сгуститель; 3 — лавер; 4 — смеситель; 5 — пескоуловитель; 6 — ажитатор; 7 — ла-

вер; 8 — вертикальный отстойник; 9 — сборник осветленных вод; 10 — насос; 11 — водоотжимочная центрифуга; 12 — насос; 13 — бассейн; 14 — горизонтальный отстойник; 15 — горизонтальная ловушка

0,0002...0,0004 м/с. Измельченная НЦ оседает в воде со скоро­ стью ~ 0,5 м/ч. НЦ оседает в нижней части отстойника и пе­ риодически насосом 10 с массовой долей 5...6% перекачивает­ ся в лавер 7, в котором формируется ловушечная партия НЦ.

Производство нитроэфиров и баллиститных П и ТРТ ха­ рактеризуется использованием целого ряда весьма токсичных компонентов (НГЦ, ДНДЭГ, хроматы с Сг+б, соединения свинца и пр.), загрязнение которыми как водного, так и воз­ душного бассейнов должно быть исключено.

На рис. 221 представлена рекомендуемая схема очистки сточных вод в производстве нитроэфиров и последующих фа­ зах производства баллиститных П и ТРТ («варке», переработ­ ке, концевых операциях).

Вода от нитроузла, содержащая большое количество нитро­ эфиров (табл. 53) и не подлежащая сбросу не только в водо­ ем, но и на биологические очистные сооружения, проходит электрохимическую очистку в установке 1 и после этого по­ ступает на биоочистку. Вода с последующих технологических операций очищается на локальных установках 2, 3, 4, 5 и ис­ пользуется повторно на технологические нужды.

При опорожнении этих локальных установок, а также при промывке оборудования и помещений вода сбрасывается в специальную канализацию и далее поступает на механиче­ скую очистку общего стока 6.

Вода, содержащая хроматы (Сг+6) после изготовления ме­ таллосодержащих топлив очищается на специальной локаль­ ной установке 7 путем восстановления до 3-х валентного хро­ ма.

Таким образом, производство баллиститных П и ТРТ должно быть оснащено следующими установками очистки

иоборота промышленных вод:

—установка очистки от нитроэфиров, растворенных и ка­ пельно-эмульгированных;

—установка водооборота на фазе «варки»;

—установка водооборота при переработке ВТО;

—водооборот при УЗД-контроле;

—водооборот при механической обработке;

—механическая очистка общего стока;

—установка очистки воды от хрома.

Ниже приводится краткая характеристика локальных уста­ новок и установок очистки общего стока.

464

Таблица 53

Количество и состав сточных вод

-Рь

о\

H:S04

В канализацию

Рис. 222. Установка очистки промывиых вод, образующихся в производст­ ве нитроэфиров:

1 — бак-усреднитель; 2 — дозатор кислоты; 3 — насос; 4 — электролизер; 5 — выпрямитель

Установка электрохимической очистки воды, содержащей нитроэфиры, обеспечивает разложение нитратов до концентра­ ций, не превышающих ПДК для биологических сооружений.

R -0 N 0 2 R—О—NO—R—ОН + NH3- H 20

При электролизе стоков осуществляется восстановление нитратов до спиртов (глицерина, диэтиленгликоля), биологи­ чески легко разрушаемых в отличие от исходных нитросоеди­ нений.

Технологическая схема процесса электрохимической очист­ ки представлена на рис. 222.

В баке — усреднителе 1 вода с pH = 9... 10 раствором H2S04 из дозатора доводится до нейтральной (pH ~ 7), после чего подается в электролизер 4, питаемый постоянным током от выпрямительного агрегата ВАКР-3200-24ХП4 5.

Перемешивание воды осуществляется воздухом. Из элек­ тролизера вода сбрасывается в канализационную сеть для дальнейшей очистки на биосооружениях.

Электролизер — цельнометаллический, трехсекционный, футерован винилпластом. Работа осуществляется в непрерыв­ ном режиме при следующих характеристиках постоянного то­ ка: плотность — 120... 140 А/м2, напряжение — 6...7 В. Темпе­ ратура воды — 35...40°С, время электрообработки до концен­ трации НГЦ 150 мг/л — 1,5...2 часа.

468

Установка очистки и многократного использования воды на фазе изготовления и отжима пороховой массы (рис. 223) вклю­ чает:

—фильтры грубой и тонкой очистки (4, 7);

—барабанный вакуум-фильтр (14);

—баки оборотной воды (8, 8);

—ажитаторы (15, 15);

—расходный бак (11);

— ресивер фильтрата (17) и др.

Вода с отжимного шнек-пресса 1 с содержанием до 10 г/л пороховой массы и до 4,2 г/л растворенных нитроэфиров че­ рез промежуточный бак 2 насосом подается на фильтр НСФ-15 грубой очистки 4, из которого отфильтрованная сус­ пензия пороховой массы с концентрацией 5... 10% возвращает­ ся в смеситель 9, а вода, имеющая 30...60 мг/л пороховой

на фазу смешения, а часть — в бак-накопитель 11, из которо­ го по мере надобности расходуется на приготовление КВВ с использованием коллоксилина из барабанного вакуум-фильт­ ра 14. Приготовление КВВ на отжимной воде производится в ажитаторе 15.

Для предотвращения вспенивания в бак-накопитель 11 по­ дается антивспениватель из дозатора 13.

КВВ из производства нитратов целлюлозы поступает в ажитатор 15, из которого часть воды (концентрация КВВ не менее 10%) сверху сливается в бак оборотной воды 8. КВВ подается в барабанный вакуум-фильтр74. Транспортирующая вода, отделенная в аппарате 14, сливается в бак оборотной во­ ды 8 и насосом 21 возвращается в производство коллоксили­ на. КВВ, приготовленная на отжимной воде (после отжимного шнек-пресса), из ажитатора 15 насосом 16 подается в ажита­ тор точной концентрации и затем на изготовление пороховой массы в «варочный» котел.

Ниже приводится техническая характеристика основных ап­ паратов водоочистки на фазе изготовления пороховой массы.

Напорный самопромывающийся фильтр типа НСФ (рис. 224, 225) состоит из корпуса 7, фильтровального элемента 2, промывного сопла с приводом. Корпус имеет входной патру­ бок 5 со штуцером для манометра 8 и в верхней части штуцер 9 для выпуска воздуха из фильтра. Отфильтрованная порохо­ вая масса удаляется из фильтра через сопло 3.

470