de - Beste verfügbare Techniken (BVT) - Umweltbundesamt
de - Beste verfügbare Techniken (BVT) - Umweltbundesamt de - Beste verfügbare Techniken (BVT) - Umweltbundesamt
Kapitel 4 4.3.2.6 Abfallströme aus Nitrierungen Beschreibung Die Hauptabfallströme aus Nitrierverfahren sind: • Abgase, die SOX und NOX aus oxidativen Nebenreaktionen und VOCs enthalten. Die Frachten hängen von der Temperatur und der Stärke der Mischsäure ab. • Mutterlauge aus der Phasentrennung oder der Filtration. Sie enthält hohe Frachten an organischen Nebenprodukten (und Produktverlusten) sowie verdünnte Mischsäure. • Waschwasser aus Produktwäschen enthält möglicherweise unerwünschte und organische Nebenprodukte, im Falle der Aromatennitrierung insbesondere phenolische Verbindungen • VOC-haltige Abgase aus der Umkristallisation des Produktes in organischen Lösemitteln • Destillationsrückstände und möglicherweise unerwünschte Isomere • zweite Filtrate aus der Umkristallisation, eine wässrige oder organische Phase, die organische Nebenprodukte und unerwünschte Isomere in geringeren Konzentrationen enthalten. Tabelle 4.31 zeigt einige Beispieldaten für die Abfallströme aus der Nitrierung. In Abbildung 4.32 sind die angewandten Minderungstechniken dargestellt. Abfallstrom aus Kenngrößen Verbleib Verbrauchte Säure Alkalisches Waschwasser, pH 10 Wiederaufarbeitung Mononitrierung von bis zu 2 m Toluol *087I* 3 /h, CSB 20000 mg/l Nitrotoluol-Isomere 4750 mg/l Nitrokresole 11200 mg/l nicht abbaubar TN: 5400 mg/l Nassoxidation mit Luft Verbrauchte Säure “Rotwasser” aus dem Selliting (vgl. Regeneration Herstellung von TNT auch Abschnitt 4.2.22) *062E* unsymmetrische Nitrotoluole (6 – 7 % der TNTs) nicht abbaubar Verbrennung Herstellung von Nitroglykol *45E* NOX, SOX NOX, SOX, VOC Die Frachten hängen von der Wäsche [15, Köppke, 2000] Temperatur und der Stärke der Mischsäure ab Herstellung eines Pharmawirkstoff- Zwischenproduktes (346 kg Produkt) *025A,I* Herstellung von Nitrozellulose *044E* Herstellung von H-Säure (Abfolge von Sulfonierung, Nitrierung und alkalischer Schmelze) [9, Christ, 1999] NOX bis zu 400 g/m 3 Mutterlauge: 2810 Liter 1.Waschwasser: 4500 Liter 2.Waschwasser/Methanol: 2300 Liter NOX 10,2 g/m 3 Verbrennung Zurückgewonnen mittels Wäsche, Recycling der Salpetersäure oder Vermarktung in Düngemittelindustrie Abgase TNV Mutterlauge Hochdrucknassoxidation Tabelle 4.31: Beispieldaten für die Abfallströme aus der Nitrierung 206 Dezember 2005 OFC_BREF
Kapitel 4 Die Mutterlaugen stellen verdünnte Schwefelsäuren dar und können zurückgewonnen werden (zum Beispiel enthält die verbrauchte Säure aus der Säurewäsche nach der Nitrierung von Nitrozellulose 40 % H2SO4, 25 % Salpetersäure und 35 % H2O). Während die meisten Nitroaromaten geringe Löslichkeiten haben, sind Derivate mit einer oder mehreren Sulfonsäuregruppen ziemlich gut wasserlöslich. Nitrophenole können mit verdünnter NaOH ausgewaschen werden. Wegen der möglichen Toxizität und/oder geringen biologischen Abbaubarkeit der Nitroaromaten oder Nitrophenole ist für das Waschwasser eine spezielle Vorbehandlung notwendig, wie Adsorption an Aktivkohle oder Ionenaustauscherharzen. Alternativ hierzu werden oxidative Vorbehandlungsverfahren angewandt. Waschwässer und Filtrate aus der Umkristallisation können manchmal im Prozess anstelle von Frischwasser wieder eingesetzt werden. NO x, SO x, VOC Mutterlauge aus der Phasentrennung Wiederverwendung Wiederver -wendung Wiederverwendung Mutterlauge aus der Filtration Destillationsrückstand, unerwünschte Isomere VOC Waschwasser Zweites Filtrat VOC- Belastung ? Extraktion H 2 SO 4 -Regeneration Lösemittelrückgewinnung Verbrennung Abgaswäsche Biologische AWBA Abwasser Abgaswäsche OFC_BREF Dezember 2005 207 NH 3 TNV Vorbehandlung, z. B. Adsorption, Nassoxidation, Verbrennung Organisches Lösemittel ? Wasser NaOH Abbildung 4.32: Für Abfallströme aus der Nitrierung angewandte Minderungstechniken Erzielte Umweltvorteile Niedrigere Emissionswerte und verbesserter Wirkungsgrad im Falle einer Rückgewinnung. Medienübergreifende Effekte Auswirkungen der Rückgewinnungs-/Minderungstechniken. Betriebsdaten Es liegen keine Informationen vor. Abgas
- Seite 187 und 188: 4.2.19 Fest/Flüssig-Trennung in ge
- Seite 189 und 190: Anwendbarkeit Allgemein anwendbar.
- Seite 191 und 192: Erzielte Umweltvorteile Ermöglicht
- Seite 193 und 194: Wirtschaftliche Aspekte Kostenvorte
- Seite 195 und 196: 4.2.24 Vermeidung von Mutterlaugen
- Seite 197 und 198: 4.2.25 Reaktive Extraktion Beschrei
- Seite 199 und 200: Medienübergreifende Effekte Kapite
- Seite 201 und 202: Kapitel 4 Formelle Kontrollen sind
- Seite 203 und 204: 4.2.29 Beispiel: Schulung von Perso
- Seite 205 und 206: 4.2.30 Beispiel: Umgang mit Phosgen
- Seite 207 und 208: 4.3 Management und Behandlung von A
- Seite 209 und 210: Wässrige Ströme Prozessbezogene A
- Seite 211 und 212: 4.3.1.2 Analyse von Abwasserteilstr
- Seite 213 und 214: 4.3.1.3 Refraktäre organische Frac
- Seite 215 und 216: 4.3.1.4 Massenbilanzen für Lösemi
- Seite 217 und 218: 4.3.1.5 TOC-Bilanz für Abwassertei
- Seite 219 und 220: 4.3.1.6 AOX-Bilanz für Abwassertei
- Seite 221 und 222: 4.3.1.7 Überwachung von Abgasvolum
- Seite 223 und 224: Erzielte Umweltvorteile Ermöglicht
- Seite 225 und 226: Abfallstrom Kenngrößen Acetylieru
- Seite 227 und 228: Abwasser VOC ? ? Stripper Dampf The
- Seite 229 und 230: Kapitel 4 Abgase werden mittels the
- Seite 231 und 232: Kapitel 4 Falls halogenierte Rohsto
- Seite 233 und 234: [51, UBA, 2004] Beispiel 1 Beispiel
- Seite 235 und 236: 4.3.2.5 Abfallströme aus der Halog
- Seite 237: Kapitel 4 Destillationsrückstände
- Seite 241 und 242: 4.3.2.7 Abfallströme aus der Reduk
- Seite 243 und 244: Erzielte Umweltvorteile Niedrigere
- Seite 245 und 246: [51, UBA, 2004] Mutterlauge Menge p
- Seite 247 und 248: Betriebsdaten Es liegen keine Infor
- Seite 249 und 250: Medienübergreifende Effekte Auswir
- Seite 251 und 252: Kapitel 4 Die Mutterlaugen haben f
- Seite 253 und 254: Abwasserstrom Nachgeschaltete Behan
- Seite 255 und 256: Wirtschaftliche Aspekte Die Wirtsch
- Seite 257 und 258: Abgas (Toluol) 5° 25° Dampf Toluo
- Seite 259 und 260: 4.3.5 Abgasbehandlung 4.3.5.1 Rück
- Seite 261 und 262: 4.3.5.2 Rückgewinnung von HCl aus
- Seite 263 und 264: Anwendbarkeit Anwendbar für alle H
- Seite 265 und 266: Medienübergreifende Effekte Wasser
- Seite 267 und 268: Erzielte Umweltvorteile Kapitel 4 R
- Seite 269 und 270: Wirtschaftliche Aspekte Es liegen k
- Seite 271 und 272: Betriebsdaten Kapitel 4 • für ge
- Seite 273 und 274: Erzielte Umweltvorteile Kapitel 4
- Seite 275 und 276: Kapitel 4 Verbrauchte Lösemittel w
- Seite 277 und 278: Erzielte Umweltvorteile • niedrig
- Seite 279 und 280: Medienübergreifende Effekte • te
- Seite 281 und 282: 4.3.5.11 Rückgewinnung und Emissio
- Seite 283 und 284: Kapitel 4 der Produktionsanlage wer
- Seite 285 und 286: Betriebsdaten • Volumenstrom: ung
- Seite 287 und 288: Betriebsdaten • VOC-Konzentration
Kapitel 4<br />
4.3.2.6 Abfallströme aus Nitrierungen<br />
Beschreibung<br />
Die Hauptabfallströme aus Nitrierverfahren sind:<br />
• Abgase, die SOX und NOX aus oxidativen Nebenreaktionen und VOCs enthalten. Die Frachten<br />
hängen von <strong>de</strong>r Temperatur und <strong>de</strong>r Stärke <strong>de</strong>r Mischsäure ab.<br />
• Mutterlauge aus <strong>de</strong>r Phasentrennung o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Filtration. Sie enthält hohe Frachten an<br />
organischen Nebenprodukten (und Produktverlusten) sowie verdünnte Mischsäure.<br />
• Waschwasser aus Produktwäschen enthält möglicherweise unerwünschte und organische<br />
Nebenprodukte, im Falle <strong>de</strong>r Aromatennitrierung insbeson<strong>de</strong>re phenolische Verbindungen<br />
• VOC-haltige Abgase aus <strong>de</strong>r Umkristallisation <strong>de</strong>s Produktes in organischen Lösemitteln<br />
• Destillationsrückstän<strong>de</strong> und möglicherweise unerwünschte Isomere<br />
• zweite Filtrate aus <strong>de</strong>r Umkristallisation, eine wässrige o<strong>de</strong>r organische Phase, die organische<br />
Nebenprodukte und unerwünschte Isomere in geringeren Konzentrationen enthalten.<br />
Tabelle 4.31 zeigt einige Beispieldaten für die Abfallströme aus <strong>de</strong>r Nitrierung. In Abbildung<br />
4.32 sind die angewandten Min<strong>de</strong>rungstechniken dargestellt.<br />
Abfallstrom aus Kenngrößen Verbleib<br />
Verbrauchte Säure<br />
Alkalisches Waschwasser, pH 10<br />
Wie<strong>de</strong>raufarbeitung<br />
Mononitrierung von bis zu 2 m<br />
Toluol<br />
*087I*<br />
3 /h, CSB 20000 mg/l<br />
Nitrotoluol-Isomere 4750 mg/l<br />
Nitrokresole 11200 mg/l<br />
nicht abbaubar<br />
TN: 5400 mg/l<br />
Nassoxidation mit Luft<br />
Verbrauchte Säure<br />
“Rotwasser” aus <strong>de</strong>m Selliting (vgl.<br />
Regeneration<br />
Herstellung von TNT auch Abschnitt 4.2.22)<br />
*062E* unsymmetrische Nitrotoluole (6 – 7 %<br />
<strong>de</strong>r TNTs)<br />
nicht abbaubar<br />
Verbrennung<br />
Herstellung von Nitroglykol<br />
*45E*<br />
NOX, SOX<br />
NOX, SOX, VOC<br />
Die Frachten hängen von <strong>de</strong>r<br />
Wäsche<br />
[15, Köppke, 2000]<br />
Temperatur und <strong>de</strong>r Stärke <strong>de</strong>r<br />
Mischsäure ab<br />
Herstellung eines<br />
Pharmawirkstoff-<br />
Zwischenproduktes<br />
(346 kg Produkt)<br />
*025A,I*<br />
Herstellung von<br />
Nitrozellulose<br />
*044E*<br />
Herstellung von H-Säure<br />
(Abfolge von Sulfonierung,<br />
Nitrierung und<br />
alkalischer Schmelze)<br />
[9, Christ, 1999]<br />
NOX<br />
bis zu 400 g/m 3<br />
Mutterlauge: 2810 Liter<br />
1.Waschwasser: 4500 Liter<br />
2.Waschwasser/Methanol: 2300 Liter<br />
NOX 10,2 g/m 3<br />
Verbrennung<br />
Zurückgewonnen mittels Wäsche,<br />
Recycling <strong>de</strong>r Salpetersäure o<strong>de</strong>r<br />
Vermarktung in<br />
Düngemittelindustrie<br />
Abgase TNV<br />
Mutterlauge Hochdrucknassoxidation<br />
Tabelle 4.31: Beispieldaten für die Abfallströme aus <strong>de</strong>r Nitrierung<br />
206 Dezember 2005 OFC_BREF