林小军聚氰胺生产过程中废水循环回用措施.docVIP

环工111 201110701101 林小军 三聚氰胺生产过程中废水循环回用措施 0 前言 三聚氰胺，化学式C3H6N6，俗称密胺、蛋白精。是一种具有芳香结构的重要有机化工原料，主要用途是与甲醛反应生产三聚氰胺甲醛树脂。该树脂硬度比腺醛树脂高，不易燃、耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能和光泽度及机械强度，广泛用于木材、塑料、橡胶、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药、轻工 等行业。 1 生产工艺及产污分析 1.1 生产工艺 三聚氰胺的生产方法较多，根据原料路线的不同，工业上常用的有双氰胺法和尿素法。双氰胺法因成本高而且难以实现连续化生产，已逐步被淘汰。尿素法原料易得，价格低廉，设备体积小，产品收率高，是今后发展的主要方向。 以尿素为原料生产三聚氰胺可分为高压法、中压法、低压法和常压法三种 工艺，本文以高压法生产三聚氰胺为例介绍在三聚氰胺生产过程中的污水处理工艺。 图1. 三聚氰胺生产工艺流程图 高压法生产三聚氰胺的原理是利用尿素在高温高压下热解成三聚氰胺。来自尿素厂100～105℃，浓度85％左右的尿素溶液，经尿液给料泵进入尾气换热器，使尿液浓度达到99 8％的熔融状态，再经反应器尿素给料泵升压80MPa，与经氨给料泵升压到9 O～9.5MPa并加热到380℃的汽氨混合，一起进人反应器底部，在8.0MPa，380℃的条件下发生缩聚反应生成三聚氰胺，此反应为强吸热反应，所需热量由熔盐系统提供。反应器充满后，含有三聚氰胺的反应物料由顶部流出，经减压2．5MPa进入急冷塔底部，被来自塔中部160℃和顶部50℃的急冷液喷淋吸收，形成10.51%的三聚氰胺溶液再减压到0.5 MPa进入CO2汽提塔。由急冷塔顶部出来的尾气经尾气换热气换热后，进入尾气冷凝器进一步冷聚到55℃。与来自尿素厂的碳铵液混合形成甲铵液在再到尿素装置的中压系统循环利用。进入汽提塔上部的三聚氰胺溶液与塔底的汽提气逆流接触，大部分NH3和CO2被汽提出来，底部的三聚氰胺溶液被送到储槽，由水解塔给料泵与来自水解塔氨给料泵的液氨混合后，进入水解塔，在此，大部分反应高聚物重新转化为三聚氰胺，不能转化的OAT杂质溶解在溶液里。离开水解塔的三聚氰胺溶液经活性碳过滤器除去不溶解杂质和有色杂质，经减压到O.05 MPa进入三聚氰胺结晶系统结晶，将经离心分离、干燥包装后得到优质三聚氰胺产品。收集在离心机母液槽中的母液被加热到95℃送入氨汽提塔顶部，从塔顶出来的气体冷凝后进入氨塔进行精馏，汽氨经氨塔冷凝器玲凝成液氨回收到收集槽中。 1.2 产污分析 图2. 三聚氰胺生产过程中产污分析图 1.1.1 废气 三聚氰胺生产过程中废气的排放可分为有组织排放和无组织排放。 有组织排放：1、氨洗涤塔产生的工艺废气；2、熔盐炉和导热油加热炉产生的烟气；3、气力输送单元及成品包装单元操作时产生的粉尘。 无组织排放：随着运行时间的增加，设备零部件的腐蚀，耗损增加，因此会造成随机性的跑冒滴漏的无组织排放。同时，跑冒滴漏现象与工厂的管理水平，设备和管道管件的材质、耐压等级，以及设备的运行状况有关。 废气中的主要污染物为SO2、NO2、TSP和NH3。 1.1.2 废水 废水的来源有：1、设备的冲洗产生的废水；2、三聚氰胺生产过程中，经分离机分离产品后，得到的母液为生产的工艺废水，工艺废水中还含有大量的三聚氰胺、OAT以及尿素、NH3等，会对环境产生很大的危害。 1.1.3 固体废物 固体废物主要来源于精制工段活性炭过滤器定期卸出的废弃活性炭，其主要成分为恬性炭、三聚氰胺及三聚氰胺聚合物。 1.1.4 噪声 主要噪声源为生产性用机泵、空压机、加热炉等。 2 污染预防措施 经污染源及污染物成分分析，三聚氰胺生产工艺废水中含有大量ME（三聚氰胺）、OAT以及大量水资源，若没有经过处理直接排放，不仅会造成环境破坏，还会使大量工业原料的浪费。因此，三聚氰胺的生产工艺废水具有较大的回收价值和潜力。 2.1工艺废水的组成成分分析 废水的主要废物成分有ME（三聚氰胺）、NH3和OAT。OAT是三聚氰胺反应过程中伴随生成的副反应产物，含有羟基和氨基三氮杂苯，其主要组分是三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺。因此，势必造成废水排放中氨氮和COD的严重超标，影响环保。工艺循环水的组成见表1。 物质 成分（质量分数） OAT/% 0.49 ME(三聚氰胺)/% 1.31 NH3/% 0.05 尿素/% 0.05 H2O/% 98.10 2.2 工艺废水的处理和循环回用工艺 2.2.1 工艺废水的处理和循环回用的工艺原理 三聚氰胺和OAT在高温高压下能够实现完全水解，分解成NH3和CO2。分解后的含氨和二氧化碳的液相可以通过解吸汽提，将氨和二氧化碳全部分离出去，得到精制水。尾气送到尿素装置回收利用，精制水