The objective of the research was to determine the efficiency of nitrate removal from wastewater from 2-ethylhexyl nitrate production using chemical reduction process. The average concentration of nitrate nitrogen in raw wastewater was about 5.2 g/dm3. The processes of chemical reduction were conducted both in batch and continuous flow reactor under strongly acid conditions using two reducers: steel swarf, as a source of iron, and technical grade urea. In the batch process the maximum degree of nitrate removal equal to 24.4% was obtained in the process modification with pre-digesting of the steel swarf in a concentrated acid. The continuous process was carried out in a single, two- and three-stage system. In order to increase the efficiency of reaction the wastewater was heated to a temperature 70–75°C. The impact of degree of wastewater recirculation, temperature and quantity of steel swarf on the reaction efficiency was evaluated. In optimal conditions (pH<1; temperature in the range of 70–75°C) the maximum degree of nitrate removal equal to 92.2% was obtained in a two-stage system at six times of recirculation of wastewater. However, for economic reasons as the best modification it was a triple-stage system at tenfold recirculation (effectiveness 89.3%), in which the wastewater was heated only to 34°C, i.e. the actual temperature of wastewater from the production of 2-EHN.
PL
Celem badań było określenie efektywności usuwania azotanów(V) ze ścieków z produkcji azotanu 2-etyloheksylowego w procesie chemicznej redukcji. Średnie stężenie azotanów(V) w ściekach surowych wynosiło około 5.2 g/dm3. Procesy chemicznej redukcji realizowane były w układzie porcjowym oraz przepływowym w warunkach silnego zakwaszenia ścieków przy wykorzystaniu dwóch rodzajów reduktorów: wiórków stalowych jako źródła jonów żelaza i mocznika. W układzie porcjowym maksymalny stopień usunięcia azotanów(V) równy 24.4% uzyskano dla modyfikacji z wykorzystaniem wstępnego roztwarzania stalowych wiórków w stężonym kwasie. Proces redukcji w układzie przepływowym prowadzono w systemie jedno-, dwu- i trójstopniowym. W celu zwiększenia efektywności procesu redukcji ścieki były podgrzewane do temperatury 70–75°C. Oceniano wpływ stopnia recyrkulacji ścieków, temperatury i ilości wiórków stalowych na efektywność reakcji redukcji. W najkorzystniejszych warunkach (pH<1; temp. w zakresie 70–75°C) maksymalny stopień redukcji azotanów(V) równy 92.2% uzyskano w systemie dwustopniowym przy sześciokrotnej recyrkulacji ścieków. Jednak z powodów ekonomicznych za najlepszą modyfikację uznano trzystopniowy system z dziesięciokrotną recyrkulacją (efektywność 89.3%), w którym ścieki podgrzewano jedynie do 34°C tzn. do rzeczywistej temperatury ścieków z produkcji 2-EHN.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki pomiaru stabilności termicznej azotanu 2-etyloheksylowego wyznaczone za pomocą kalorymetru adiabatycznego z kompensacją ciśnienia typu APTAC. Badaniom poddano czystą substancję oraz jej mieszaninę z n-dekanem, a także zawierający tę substancję produkt handlowy stosowany jako dodatek do oleju napędowego zwiększający liczbę cetanową. Wyznaczono temperaturę początku rozkładu (130°C) i jego parametry kinetyczne. Stwierdzono pierwszorzędowy mechanizm reakcji z energią aktywacji 190 kJ/mol i współczynnikiem częstości 3,4⋅1016 s⁻¹. Wskaźnik SADT (self-accelerating decomposition temperature) dla produktu handlowego w opakowaniu 1 t wynosi 75°C i jest większy od wymaganych 55°C, zatem nie są konieczne specjalne zabezpieczenia w czasie transportu i przechowywania tej substancji.
EN
2-Ethylhexyl nitrate was studied for thermal decompn. up to 350°C by adiabatic calorimetry in pure form, in n-decane soln. and in a com. product used for increasing cetane no. of gas oil to det. the reaction kinetics. The activation energy of the reaction was 190 kJ/mol and the frequency factor 3.4⋅1016 s⁻¹. The self-accelerating decompn. temp. of com. product in the 103 kg package was 75°C (the recommended limit 55°C).
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Azotan 2-etyloheksylu (2-EHN) jest przejrzystą, jasnożółtą cieczą o charakterystycznym zapachu, podobnym do węglowodorów. Jest stosowany w przemyśle petrochemicznym jako dodatek podwyższający liczbę cetanową oleju napędowego oraz do podwyższania liczby heksadekanowej oleju napędowego do silników Diesla. Narażenie zawodowe na 2-EHN dotyczy osób zatrudnionych przy jego produkcji i stosowaniu, szczególnie w przemyśle petrochemicznym. W warunkach pracy zawodowej podstawowymi drogami narażenia na 2-EHN są układ oddechowy i skóra. Skutkami powtarzanego lub przewlekłego narażenia ludzi na 2-EHN są: bóle i zawroty głowy, ból w klatce piersiowej, kołatanie serca oraz nudności. W piśmiennictwie nie znaleziono opisu klinicznego zatrucia ostrego lub przewlekłego 2-EHN. Mechanizm działania azotanu 2-etyloheksylu jest prawdopodobnie podobny do mechanizmu działania nitrogliceryny i nitroglikolu. Związki te powodują zaburzenia w układzie krążenia objawiające się spadkiem ciśnienia tętniczego skurczowego krwi i ciśnienia tętna oraz bólami głowy. Wartości LD50 po podaniu per os szczurom wynoszą 2000 ÷ 9640 mg/kg m.c., a po naniesieniu na skórę szczura – 4820 mg/kg m.c., natomiast wartość LC50 wyznaczona po 4-godzinnym narażeniu inhalacyjnym szczurów wynosiła 14 000 mg/m3. Na podstawie wyznaczonych wartości LD50 i LC50 związek nie podlega klasyfikacji jako szkodliwy w warunkach jednorazowego narażenia ostrego. Azotan 2-etyloheksylu nie wykazywał także działania drażniącego na skórę królika, a na podstawie wyników badań prowadzonych na świnkach morskich wykazano, że nie ma on również działania uczulającego na skórę. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań działania mutagennego 2-EHN wykazano, że związek ten nie ma zdolności wywoływania uszkodzeń genetycznych w organizmach in vitro. Nie znaleziono w dostępnym piśmiennictwie danych dotyczących działania rakotwórczego i teratogennego 2-EHN oraz jego wpływu na rozrodczość. W Polsce i na świecie nie ustalono dotychczas wartości normatywów higienicznych dla 2-EHN. Ze względu na brak wyraźnie określonego progu działania związku na układ krążenia, a także pojawiających się niepewności co do skutków zdrowotnych związanych z narażeniem przewlekłym, proponuje się przyjęcie wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS) azotanu 2-etyloheksylu wynoszącej 3,5 mg/m3 oraz wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia chwilowego (NDSCh) – ustalonej na podstawie praktycznej obserwacji w zakładzie pracy (Associated Octel Company w Wielkiej Brytanii), wynoszącej 7 mg/m3. Nie ma podstaw do ustalania wartości dopuszczalnego stężenia biologicznego (DSB) azotanu 2-etyloheksylu.
EN
2-Ethylhexyl nitrate (2-EHN) is a clear, pale yellow liquid with a characteristic hydrocarbon odour. 2-EHN is mainly used in the petrochemical industry to increase the cetane number and the hexadecane value of diesel oil. The major routes for occupational exposure to 2-EHN are dermal and inhalation. The effects of 2-EHN on human, after repeated or chronic exposure, are headache or dizziness, chest discomfort or palpitations or nausea. The DL50 value, following oral administration in a rat, is 2000 mg/kg for 9640 mg/kg body weight and 4820 mg/kg after dermal treatment. The value of CL50 for a rat exposed for 4 hours is 14000 mg/m3. No mutagenic effects have been found in relevant experimental studies. There are no scientific data indicating carcinogenic and teratogenic toxicity of 2-EHN. The Expert Group has established a TLV value for 2-ethylhexyl nitrate of 3.5 mg/m3 and a STEL value of 7 mg/m3.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.