氯化氢气体在出产运转中应该注意什么问题?
实际生产中正确使用氯化氢气体的方式方法具体来讲主要表现在以下几个方面:
一、以安全生产为前提,不能超过危险限度,应控制盐酸尾部塔尾气含氢20%~50%,含氧5%以下;
二、特别要注意膜式吸收塔不能断水,否则因氯化氢不吸收而产生倒压,会影响炉内氢气和氯气的配比,严重时将引起合成炉爆炸;
三、正常停车时要逐渐调节进炉气量,氯气减少到最低流量并关闭氢气阀,然后立即关闭氯气调节阀,最后再关闭氢气调节阀;
四、正常情况下停炉后,不得停尾气鼓风机或水流泵,但可减少抽量,让鼓风机或水流泵继续运转。在停炉时间较长时,开始停鼓风机或水流泵;
五、应该严格控制产品氯化氢气体的含氧和游离氯,否则将造成氯乙烯生产装置的爆炸事故;
六、石墨冷却器或膜式吸收塔排酸不畅通,也会引起氯化氢气体倒压,造成上述爆炸事故;
七、刚停炉时炉温较高,炉内尚有大量剩气,因此不能马上打开炉门,否则使大量空气吸入炉内,和剩余氢气形成爆炸混合物,有使炉子发生爆炸的危险。一般,在停炉20min后方可打开炉门;
八、在合成炉点火时,点火的人不能正对点火孔,避免火焰喷出灼伤头部,点不着火时,必须等氢气切断后才可抽出点火棒。点火棒取出后,须经鼓风机或水流泵抽10min以上方可重新点炉。否则若剩余氢气没抽净,再点炉时容易引起炉子爆炸;
九、在氢气系统的设备管道周围,严禁吸烟和明火。局部动火时必须以氮气置换,对氢气管道应拆离其相连接的管道和阀门,并加上盲板切断氢气后方可动火烧焊,对氢气气柜进行烧焊,必须先取样分析,要求氢气含量<0.41%(取样口应在设备的最高点),合格后方能进行。 言赫化工有限公司是地区一家专业从事高纯氯气以及氯化氢供应存储的机构。
酸碱废气处理设备应在系统管路阀使用设备的完好检查,吸收液剂的选择及配方是正确的,吸收液达不到规定的要求,及时补充的需要。开机时应该打开水3 - 5分钟后打开风扇。关闭此净化系统,请关闭风机并关闭泵的2到3分钟后,不能打开,否则会烧坏电机,拥挤。净化效果。
风机和水泵的连接不能酸碱废气净化乱动,应绝对保证他们转向右边,不得反转,否则会损坏电机,并可能导致事故的发生。
酸碱废气净化塔尾气净化交付处理设备,使用单位应向使用,保管,定期检查,发现异常声响或漏水,使用前应停止修复。
酸碱废气净化处理设备安装在室外,风机水泵电机要产生雨罩,防止电机受潮。废气净化设备无论室内和室外安装,如玻璃或塑料风扇的使用,必须安装防护罩,防止螺丝松动,轴承损坏或吸入碎片,碎叶轮的爆炸中受伤的人员,造成事故。
清洗液的更换废气和配备:净化吸收率公式的解决方案是基于天然气用户单位从不同的来源,在设备调试确定的浓度,正常的验收将提供特定的用户帐户管理。
2、采用氨化、二次脱氯造粒生产工艺,原理是将氯化钾与硫酸加入反应槽加热并在一定条件下反应,逸出的HCL气体经水吸收后可制得一定浓度的盐酸,生成的硫酸氢钾与稀磷酸混合后形成混酸。将该混酸与合成氨按比例在管式反应器反应,生成复肥料浆直接喷入转鼓造粒机中生成氮、磷、钾一定比例的硫基复合肥。具有造粒均匀、色泽光亮、质量稳定、养分足、易溶解和被作物吸收等特点,特别是作种肥对种子相对安全。适宜各类土壤和小麦、玉米、瓜果、花生、蔬菜、豆类、花卉、果树等多种农作物及经济作物,适用于基肥、种肥、追肥、种肥、冲施。
3、氨酸法工艺流程: 将多种基础肥料及添加剂按工艺配方要求分批计量,经混料机搅拌均匀后与返料一起,由电子计量皮带输送入造粒机内。浓度98%或93%的硫酸经槽车外购入硫酸储槽存放,经泵打入硫酸稀释储槽并计量后供造粒所需。液氨经蒸发为气氨由管道输送入造粒机内。氨和硫酸在造粒机内的管道中连续反应直接进入造粒机料层进行造粒工作。物料在70~80℃温度和蒸汽的调节下在造粒机内团聚成粒。成粒的湿物料在皮带运输机上冷却硬化后,再进入烘干机干燥脱水。烘干后的物料由提升机输送到筛分机,筛分后的大颗粒经破碎后与筛下细料一道返回造粒机再造粒。
4、合格的颗粒经防潮、防结块的包膜处理后经风冷进入成品再次筛分、计量包装。包装好的成品由转运车运入库房存放。造粒机所产生的废气由通风机抽出并送入尾气水洗装置系统洗涤。干燥热风由热风炉经热风机提供。烘干后的尾气经高效旋风除尘器除尘后由尾气风机送洗涤塔洗涤并由烟囱排空。出洗涤塔的洗涤水循环使用,部分泵入硫酸稀释储槽做稀释补充水用。经洗涤后的尾气排入大气。
5、喷浆造粒工艺可以参考磷肥与复婚肥料书。高塔熔体造粒原理及工艺流程高塔熔体造粒工艺技术是利用熔融尿素和磷酸一铵、氯化钾可以形成低共熔点化合物的特点,将粉状磷酸一铵、氯化钾、添加剂等各自加热后,加入熔融尿素中,通过反应生成流动性良好的NPK共熔体,再通过专用喷头喷入复合肥造粒塔,在空气中冷却固化成颗粒,获得养分分布均匀,颗粒性状较好的复合肥料。
6、产品规格有:24-12-12,23-11-11, 24-0-24等。
7、生产流程主要分为三个部分:原料处理、造粒、冷却处理。高塔造粒技术主要利用了熔体造粒法技术。该技术最早应用于磷酸一铵(MAP)、硝酸磷。
1、废气:事故氯处理系统尾气(G1)收集事故工况下的废氯气,采用二级碱液喷淋处理,处理效率大于99.9%,氯气排放浓度为40mg/m3,25m高排放,满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2二级标准。本项目盐酸合成依托现有的二合一炉。盐酸合成炉生产的氯化氢气体经冷却降温后,经二级降膜吸收器生产盐酸,生产盐酸后剩余的氯化氢尾气(G2)经水吸收塔(处理效率90%)、碱液吸收塔(处理效率99%)吸收后尾气由29m高排放。废气排放量废气排放量为1000m3/h,氯化氢排放浓度40mg/m3,排放速率0.04kg/h,满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2二级标准。本项目建成后,氯化氢尾气排放量0.32t/a,其中本项目增加量为0.16t/a。本项目氯碱装置区无组织排放量分别为:氯气:0.12kg/h、HCl:0.06kg/h。
2、废水:本项目废水包括生产废水、地面冲洗水、机泵冷却密封水、生活污水以及新增循环水系统排水、纯水制备系统排水等。其中盐泥压滤产生的滤液、电解工序产生的淡盐水、氯氢处理工序冷凝水、树脂再生产生的碱性废水全部回用于化盐工段。再生螯合树脂时产生酸性废水(W1)、机泵冷却、密封水、生活废水、地面冲洗废水送鲁西化工第二污水处理厂处理。扩建项目废水经废水深度处理中水回用装置处理后,RO出水8.13m3/h达到《城市污水再生利用 工业用水水质》(GB/T 19923-2005)标准(COD 60mg/L、氨氮10mg/L、氯化物250mg/L)回用于循环水系统补水。浓液3.49m3/h经过“臭氧氧化-生物接触氧化”处理后,COD浓度≤60mg/L,氨氮浓度≤6mg/L,能够满足《山东省海河流域水污染物综合排放标准》(DB37/675-2007)中表4、二级标准要求及关于批准发布《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》等4项标准修改单的通知”(鲁质监标发[2011]35号)中的相关规定(COD 60mg/L、氨氮6mg/L),达标后排入赵牛河。
3、固体废物:本项目产生的固体废物主要包括盐泥、废螯合树脂、废膜、废包装物及生活垃圾等,均得到妥善处置。
4、噪声:本项目主要噪声源有风机、压缩机及各种机泵,其噪声级(单机)一般在80~95dB(A),均采取室内安装、基础减振等措施。
5、环境风险:拟建工程最大可信事故风险值低于化工行业允许风险值,风险处于可接受水平。拟建工程风险控制采取如下主要措施:1、确保拟建工程围堰净空容积大于其内部最大储罐容积;2、事故废水收集措施:在扩建工程处新建一座1000m3事故水池,负责收集扩建工程消防水排水和初期雨水。3、配备可燃气体及有毒有害气体等泄漏检测报警系统。
6、防护距离:根据预测,本项目须设置以装置为边界1000m的卫生防护距离,目前在此范围内共有张洪津村、四合村、红庙赵村、高少宇村、曹凤台村、刘奎雨村、索集村等村庄,根据聊高新区管发[2015]4号文件,上述村庄在2017年底前完成搬迁。搬迁完成后卫生防护距离内将没有敏感点,即搬迁完成后本项目的建设符合卫生防护距离的要求。
●金属加工过程:如铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护等热加工生产过程(属重点污染源)以及切削加工、磨削加工、清洗、包装等其它加工过程。
●机电产品:如工业锅炉、汽车、柴油机、锻压机械、木工机械、风机、泵、压缩机、电机、家用电器等。
(一)金属热加工产生的废物及污染形式
金属热加工过程产生的废物形式,主要有以下六种:
有害气体:SO2、H2S、CO、NOx、HF、O3;
●烟尘、粉尘、锰尘;
●废渣:熔炼炉渣、浇注废渣、热处理熔渣、焊接废渣、电镀废渣、锻造氧化皮等;
●废水:电镀含CN、Cr+6 、Cd+2、Ba+2、C1-1、SO4-2、NO3-1等废水,工业炉窑冷却废水、切削液、清洗液、涂装废水等;
●噪声:机械噪声、电磁鼓噪声、空气动力噪声等;
●其它:包括光、热辐射、电磁辐射、放射性等的物理污染。
1、铸造生产过程中,加热使铁水的温度高达1400℃左右,在铁水的溶化过程中,大量的粉尘和有害气体通过化铁炉的顶部排入大气。退火窑是对铸件进行热处理的关键设备,它主要是改变铸件的内部组织提高其机械性能,在煤的燃烧过程中释放出大量的烟尘和有害气体,通过烟囱排入大气。在此过程中主要的有害气体为CO、HF 和SO2。
2、焊接生产过程产生的污染主要来自三个环节,一是焊接材料制造过程中产生的污染,如焊丝酸洗产生废酸、焊丝镇钢产生废水和含有毒性的废酸;二是焊接前准备和焊后处理过程产生的污染二是施焊过程产生的污染。如手工电弧焊现场产生合锰、氟的烟尘量一般均达每立方米数十到数百毫克。在船仓或容器、管道内焊接时,烟尘高达五、六百毫克/立方米。即使在露天焊接烟尘也达十几克位方米(美国等国标为<5mg/m3。熔炼埋弧焊用的焊剂,排放出大量的含锰、硅、氟化物的烟尘,严重影响操作者的身体健康,也影响周边地区农作物的生长。碳弧焊气格烟尘中含大量氧化铁及1-1.5%的铜及毒性较大的苯并葩。焊接过程中产生O3和CO、NO2、N2等等。
3、热处理生产过程在工件淬火冷却和油中回火过程,产生大量的CmHn、CO和烟尘。活性盐成分中含HCI和HCN等剧毒、腐蚀性气体。喷沙清理工件表面,产生SiO2和AL2O3。粉尘。煤炉的煤渣,盐浴脱氧的渣和废盐,均含有剧毒的氛盐。热处理中的废液主要有两个来源:一是淬火冷却剂,另一是清洗用水。其中排出的油中含Fe、Cr;工件自盐中带出的Ba+2、SO4-1、NO3-1、C1-1、CN-1 等有害、剧毒物质。液体渗碳中含有氰盐剧毒。
4、表面保护生产过程主要包括有机涂装过程和电镀生产过程。
其中有机涂装过程产生朱雾、有机气体,喷涂、喷沙过程产生高噪声、粉尘、Ar、N2等。电镀生产过程产生的污染主要集中在末端:
(1)各种杂质金属离子的污染:电镀液中存在有各种杂质金属离子,含量在10mg/l以下 ;
(2)有机杂质的污染:主要来源于化工原料、添加剂(如光亮剂)的分解积累,产生有害气雾;
(3)电镀清洗废水的污染:电镀生产中所排放的有污染的废水90%是由清洗镀前、镀后的工件所产生的,其中含有CN-1、Cr+6、Cd+2、N2等对环境、人体危害严重。
(二)机电产品对环境的影响及污染形式
机电产品对环境的污染,主要有两种形式:
1、直接影响环境:耗煤、耗油、产生噪声、电磁干扰等。
工业锅炉大量耗煤、耗油并产生烟尘;汽车耗油并产生CO、HC等尾气污染;柴油机产生噪声、CO、SO2、HC、NOx、等污染;锻压、木工、风机等产生噪音污染。
2、间接影响环境:如耗电的产品,虽未直接影响环境,但却直接影响能源工业(能耗、材耗等),耗电大则排放的污染物就多。
机械工业是为国民经济各部门制造各种装备的部门,在机械工业的生产过程中不论是铸造、锻压、焊接等材料成型加工,还是车、铣、镗、刨、磨、钻等切削加工都会排出大量污染大气的废气、污染土壤的废水和固体废物,如金属离子、油、漆、酸、碱和有机物,带悬浮物的废水,含铬、汞、铅、铜、氰化物、硫化物、粉尘、有机溶剂的废气,金属屑、熔炼渣、炉渣等固体废物,同时在加工过程中还伴随着噪音和振动。
熔炼金属时会产生相应的冶炼炉渣和含有重金属的蒸气和粉尘。
在材料的铸造成形加工过程中会出现粉尘、烟尘、噪音、多种有害气体和各类辐射;在材料的塑性加工过程中锻锤和冲床在工作中会产生噪音和振动,加热炉烟尘,清理锻件时会产生粉尘、高温锻件还会带来热辐射;在材料的焊接加工中会产生电弧辐射、高频电磁波、放射线、噪音等,电焊时焊条的外部药皮和焊剂在高温下分解而产生含较多Fe2O3和锰、氟、铜、铝的有害粉尘和气体,还会出现因电弧的紫外线辐射作用于环境空气中的氧和氮而产生臭氧、一氧化氮、二氧化氮等;气焊时会因用电石制取乙炔气体而产生大量电渣。
在金属热处理中,高温炉与高温工件会产生热辐射、烟尘和炉渣、油烟,还会因为防止金属氧化而在盐浴炉中加入二氧化碳、硅胶和硅钙铁等脱氧剂而产生废渣盐,在盐浴炉及化学热处理中产生各种酸、碱、盐等及有害气体和高频电场辐射等;表面渗氮时,用电炉加热,并通入氨气,存在氨气的泄露;表面氰化时,将金属放入加热的含有氰化钠的渗氰槽中,氰化钠有剧毒,产生含氰气体和废水;表面(氧化)发黑处理时,碱洗在氢氧化钠、碳酸和磷酸三钠的混合溶液中进行,酸洗在浓盐酸、水、尿素混合溶液中进行,都将排出废酸液、废碱液和氯化钠气体。
其工艺流程图为:
其主要工段是 化盐 电解 蒸发 干燥 液氯 盐酸
化盐:采用热法化盐,用烧碱、纯碱、氯化钡、次氯酸钠等精制剂进行反应,聚丙烯酸钠等助沉剂进行絮凝,盐酸进行中和,通过溶盐、反应、澄清、砂滤及中和等过程制得合格的精盐水。
电解:来自化盐工段的精盐水,预热到85℃后进入电解槽,在直流电的作用下进行电化反应,在阳极室产生氯气(湿),阴极室产生氢气(湿)和电解碱液(稀碱液),分别去氯氢处理工段(干燥工段)和蒸发工段。
蒸发:来自电解工段的电解液进入蒸发工段的电解液贮槽,由加料泵将电解液经两只螺旋板预热器预热后送进一效蒸发器,由热电站送来的蒸汽将一效内碱液加热蒸发到一定的浓度,再送至三效蒸发器浓缩成30%左右的液碱后出料至析盐槽,由第四只析盐槽内淌出的清液碱自流到浓碱冷却塔,再经过冷却后送至配碱塔,配成合格的成品送至商品塔出售。
一效内碱液蒸发产生的二次蒸汽作为二效加热源,二效内碱液蒸发产生的二次蒸汽作为三效加热器热源,三效产生的二次蒸汽经预冷器预冷再至喷射冷凝器冷凝后随下水排出,一效冷凝水送化盐工段使用,二、三效冷凝水及部分预冷器下水送入热水贮槽,供洗盐用。
二效内析出的结晶盐经旋液分离器排至盐集中槽,三效内析出的结晶盐经旋液分离器排入二效蒸发器内,结晶再长大后随二效分离器排出,盐集中槽内盐放入离心机进行洗盐操作,母液洗液进入母液池后送回淡碱贮槽,碱盐水进入碱盐水池后送至化盐工段。
干燥 :氯气:来自于电解的湿热氯气,进入氯气水洗冷却塔,被喷淋的循环氯水直接冷却到45℃左右,进入氯气钛管冷却器,被管外流过的5℃的冷却水冷却到12~15℃,经水雾捕集后进入强化型板式塔、填料干燥塔,与浓硫酸充分接触干燥,然后由氯气压缩机加压到0.15~0.2MPa,经酸雾捕集后干燥氯气送往液氯等用氯工序。
氢气:电解来的氢气,进入盐水预热器回收部分热量后,经水洗冷却至40℃以下,经过罗茨鼓风机加压到0.02MPa左右送往气柜和盐酸等用氢工序。
液氯:来自氯氢处理的干燥氯气进入列管式氯冷凝管的管间,被管内流过的-35℃的冷冻盐水所冷却,大部分氯气被冷凝下来,然后在气液分离中分离,液氯流入液氯贮槽,加压后送去包装,未凝尾氯送合成盐酸、次氯酸钠工序作为原料。
贮槽内液氯在系统压力下送往汽化器,用60~80℃的热水进行加热,将液氯压入钢瓶,汽化器内残余液氯定期压往污氯处理槽回收氯气后,污物排入下水道。
盐酸:氯氢处理来的氢气经助火器、缓冲器、孔板流量计进入合成炉灯头的套筒,从液氯化来的尾气经缓冲器、助火器、孔板流量计进入合成炉灯头的内筒间,氯、氢气在合成炉内燃烧生成氯化氢气体,经冷却后依次进入Ⅰ级降膜吸收塔、Ⅱ级降膜吸收塔、尾气吸收塔,被自上而下的吸收水吸收生成盐酸,盐酸流入回收槽,以泵送贮槽,然后去包装,未吸收的尾气经水洗后,以抽风机排向大气。
三聚氯氰的应用
发布日期:2020/10/24 7:56:57
背景[1][2]
三聚氯氰具有强烈刺激性氯气味的结晶。对皮肤有腐蚀性,对眼有刺激性和催泪性。溶于无水乙醇、乙醚、氯仿、乙酸和丙烯腈,难溶于冷水。与水作用冷却时缓慢,加热时很快水解为氰尿酸和盐酸,与浓硝酸和浓硫酸在室温下作用部分转化为氰尿酸,与醇钠作用得正氰尿酸的三酯,也能与氨、胺、酚等起作用。
三聚氯氰储存过程中经常会因遇潮水解释放出酸性气体而具有较强的刺激性气味。该产品结构上有三个活泼的氯原子,能够与-OR,-SR,-NRR’等多种活性基团发生取代反应,因此被广泛用于农药、荧光增白剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、表面活性剂、染料和阻燃剂等的合成中,其应用涉及农药、洗涤、印染、造纸、纺织、塑料等多个行业,与人们的生活存在着密不可分的联系。
我国三聚氯氰发展的首要任务是要进行技术提升。目前工业化合成技术主要有氰化钠 法和氢氰酸法,国内主要采用氰化钠法合成,而国外主要采用技术更为先进、更经济、更易于规模化的氢氰酸法生产,目前国内科研机构应与生产厂家联手,尽快攻克氢氰酸合成三聚氯氰技术,即使一时不能解决所有难题,也可以走引进与自行开发相结合的道路,为引进技术做好铺垫,尽快使氢氰酸法合成三聚氯氰路线在国内工业化生产。目前国内三聚氯氰装置规模太小,生产厂家众多,良莠不齐,许多企业生产规模极小,环境污染严重,因此要加快产业结构调整,有实力的企业应加快规模生产步伐,通过市场竞争尽快淘汰小规模生产装置。
应用[3][4]
1. 在农药合成方面的应用
在三聚氯氰的市场消费结构中,均三嗪类农药占据重要地位。在我国,三聚氯氰需求量70% 左右用于合成三嗪类农药,而在三嗪类农药品种中,均三嗪类除草剂是消费主体。据统计,目前上市的三嗪类除草剂共有9个品种,分别是阿特拉津、特丁津、西玛津、莠 灭 净、扑草净、氰草津、特丁净、西草净、三氟嗪草胺和异戊净。均三嗪类除草剂多为成熟产品,市场销售额比较稳定。
2010年均三嗪类除草剂全球场销售6.03亿美元,而其中阿特拉津的销售额就达到了3.70亿美元,其次分别为特丁津和扑草净,二者销售额分别为0.70亿和0.65亿美元。尽管阿特拉津上市已经达到近60年,而且受到新除草剂的影响,但由于该产品低毒、使用成本低等优点而成并且会在未来的除草剂市场中占据一定的地位。此外,随着三嗪类除草剂在非农领域的应用开发,一些老的品种也在一定程 度上焕发新的生命力,如特丁津可作为藻类生长抑制剂而添加在舰船表面涂料中,在很大程度上延长了三嗪类除草剂产品的生命周期。以三聚氯氰为原料合成的主要活性单体结构如下 :
2. 在荧光增白剂中的应用
除了除草剂之外,荧光增白剂在三聚氯氰产业链中也有着举足轻重的地位,而且随着人们生活水平的提高,对于荧光增白剂的需求和品质提出了更高的要求。荧光增白剂主要是通过吸收太阳光线中肉眼不可见部分的波长的紫外线,之 后再发射出肉眼可见的蓝光或蓝紫光,通过光学互补原理,使经过荧光增白剂 处 理的衣物、纸张、涂料、油墨、相纸等更白、更艳、更亮。
目前市场上的荧光增白剂产品主要有二苯乙烯类、苯并恶唑类、香豆素类、萘酰亚胺类和吡唑啉等5大类,其中应用最为广泛的是三嗪基二苯乙烯型荧光增白剂。在该类产品中,通过三聚氯氰,将DSD酸和不同的取代基团连接在一起。目前已经发现的具有 商 业价值的品种包括VBU、VBA、CXT、BBU等50余种双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂,占总荧光增白剂种的50% 左右,而且其中约90%以上的品种为水溶性的,不仅价格低廉,而且处理工艺简单,被市场广泛认可。
除此之外,还 有 含三嗪基的香豆素类产品如SFG、增白剂355,以及改进的三嗪氨基二苯乙烯型增白剂 BR、HL等品种,虽然品种较三嗪基二苯乙烯型荧光增白剂品种少很多,但由于性能更加优良而拥有特定的市场应用。
3. 在光稳定剂中的应用
光稳定剂是一种高分子材料添加剂,通过捕获游离基分解过氧化物并转移激发态能量而提升聚合物耐老化性能的高效紫外线吸收剂。通常由三聚氯氰连接受阻胺而得到,目前性能最好的受阻胺性光稳定剂为GW-944,并以此结构为基础,通过取代基的替换合成了一些其他结构的光稳定剂并进行了研究,如采用受 阻胺类光稳定剂单体4-羟基-四甲基哌啶或者4-氨基-四甲基哌啶对三嗪环进行修饰以提高产品性能等,也是三聚氯氰市场结构中不可或缺的组成部分。
4. 在紫外线吸收剂中的应用
紫外光吸收剂,是一类特殊的光稳定剂,主要有二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类等,紫外线吸收剂通过吸收紫外光使本身由基态进入激发态,之后逐渐跃迁回到基态并以可见光或热辐射等形式将能量释放出来,通过这种式,可以减少高分子材料在被紫外光照射后发生的自由基氧化、还原等,达到保护高分子材料的外观和使用性能的目的。
三嗪类紫外线吸收剂是近年来发展起来的、吸收效率最高的紫外光吸收剂,该类产品通常具有酚羟基,且酚羟基与三环的氮原子形成 分子内氢键,通过氢键的形成和断裂达到吸收紫外光的目的。产品广泛应用于食品和日化品的包装、纺织品、纤维、塑料、涂料等行业,尤其是用于汽车涂层方面,效果要远优于其他类型的紫外线吸收剂。该类化合物的的合成通常经过至少一次的格氏偶联以及傅克烷基化反应在三嗪环上连接上含酚羟基的官能团,之后通过不同的醚化修饰得到性能各异的目标产物。
5. 在其他方面的应用
除上述应用外,三聚氯氰在其他很多行业都有着广泛应用,如合成活性染料 黄145、167、176,活性染料红。采用三聚氯氰和苯基次磷酸酯等为原料合成如三嗪三苯基次膦酸丙酯、乙酯等多种阻燃剂以及用于土壤修复的重金属捕捉剂TMT-3Na等。
制备[5]
三聚氯氰文献报道方法很多,但是工业化生产方法主要有氢氰酸法和氰化钠法。
1.氰化钠法
世界先进国家大多数采用氢氰酸工艺路线,即用液态氢氰酸和氯气在反应器中进行气一液反应,产生出的氯氰气体,经过洗涤和精馏,以气态进入装有催化剂的固定床的聚合反应器中产生三聚氯氰气体,再进入凝化器得到产品,尾气经过处理后排放。由氯氰混合制备三聚氯氰的方法有液相法、加压法和常压气相法三种。
液相法是最初的工业化方法,由于在液相下进行聚合,因此反应过程容易控制,但是产品中含有四聚、六聚物等杂质,需要精制,收率低,成本高,因此在国外已经遭到淘汰。加压法,反应温度高达 450qC、压 力 1.98"9 .8M Pa,反应条件苛刻,而且对设备腐蚀强,产品的后处理比较复杂,因此限制了它的发展。
常压气相法,将经过充分干燥的氰化氢和氯气按比例(氯过量)混合,预热,进入聚合器,采用活性炭 (或硅胶、沸石为载体的氯化铜或亚铁氯化铜) 为催化剂,控制反应温度 380℃的气相条件下进行聚合反应,聚合后的产物,经过干燥、冷风冷却结晶得到产品。氯氰合成与氯氰聚合在一个反应器完成,也以在两个反应器内完成。后者尚可以回收部分氯氰,返回聚合反应器聚合,这样一步法省却了氯氰精制工序,从而简化 了设备,缩短了反应周期,收率在 86%以上。
常压法产品质量、收率、生产成本等各项指标都优于其他方法,并且易于规模化生产,因此国外常压气相法发展较快,目前已成为国外主要的合成路线。但是该法也存在一些缺点如生产温度高、存在一定危险,产品质量有待提高。
2. 氰化钠法
以氰化钠和氯气为原料,合成氯氰,再经过气相催化聚合制备三聚氯氰。具体工艺过程,将罐区送来的3 氰化钠溶液配制成 15%的水溶液,同氯气按比例混合经过特制的喷嘴进入氯氰反应器,生成氯氰单体,经第一冷却器及第一分离器冷却脱水,再经第二冷却器及第二分离器冷却脱水后进入干燥器,进一步脱水干燥;然后进入聚合反应器生成气态三聚氯氰,经结晶在0.5℃的冷空气下生成粉末状的固体三聚氯氰产品。
氯化反应的废液中含有一定的氯氰,进入解析釜加热至90~100~C,解析出的氯氰单体回到反应釜,解析废液送污水处理;尾气经过扑集器、尾气吸收塔用碱吸收处理后,经尾气风机送人烟囱排出。该路线生产技术成熟、产品质量较好,但是三废污染严重,仅适合小批量生产,而且路线冗长,收率低和生产成本高。
主要参考资料
[1] 化合物词典
[2] 吕咏梅. 三聚氯氰合成, 应用与市场分析[J]. 中国氯碱, 2002 (11): 14-16.
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[4] 伏宏彬. 三聚氯氰在精细化工领域中的运用[J]. 成都纺织高等专科学校学报, 2002, 19(2): 19-22.
[5] 秦伟程. 三聚氯氰合成, 应用与市场分析[J]. 化工中间体, 2002 (20): 16-18.
1
.高压静电除尘技术
将
50
赫兹、
220
伏交流电变成
100
千瓦以上直流电加到电晕极
(
阴极
)
形成不均匀高压电场,
使气体电离产生大量的负离子和电子,
使进入电场的气体粉尘
荷电,
在电场力的作用下,荷电粉尘趋向相反的电极上,
一般阳极为集尘极,依靠振打落入
灰斗排出,
完成净化除尘过程。
高压静电除尘器高效低阻可广泛用于建材、
冶金、
化工等行
业粉尘污染场合。它处理粉尘浓度高,对
0
01
微米微细或高比电阻粉尘,除尘效果更为
明显,系列产品满足不同风量的烘干设备,匹配灵活,适合烘干机废气特性的粉尘治理。
2
.旋风除尘技术
工作原理是在风机的作用下,含尘气流由进口以较高的速度沿切线
方向进入除尘器蜗壳内,
自上而下作螺旋形旋转运动,
尘粒在离心力的作用下,
被甩向外壁,
并沿壁面下旋,
随着圆锥体的收缩而转向轴心,
受下部阻力而返回,
沿轴心由下而上螺形旋
转经芯管排出。
外壁的尘粒在重力和向下运动的气流带动下,
沿壁面落入灰斗,
达到除尘的
目的。由于旋风除尘器是依靠尘粒惯性分离,除尘效率与粒径成正比,粒径大除尘效果好;
粒径小,除尘效果差,一般处理
20
微米以上的粉尘,除尘效率在
70
%~
90
%。
3
.袋除尘技术
对颗粒
0.1
微米含尘气体,除尘效率可高达
99
%,烘干机废气除尘选
用袋除尘器不用考虑排放浓度超标问题。
烘干机抗结露玻纤袋除尘器是目前理想的除尘净化
设备。该设备采用微机控制,分室反吹,定时清灰,并装有温度检测显示,超温报警装置,
采用
CW300
—
FcA
抗结露玻纤滤袋,可有效防止滤袋结露,也不会烧坏滤袋。
4
.湿法除尘技术
含尘气体由引风机通过风管送入除尘塔下部,由于断面变大,流速
降低,
并且粗颗粒粉尘先在气流中沉降,
较细粉尘随气流上升,
喷淋下来水珠与粉尘气流逆
向运动,粉尘被湿润自重不断增加,
在重力作用下,克服气流的升力而下降成泥浆水,
通过
下部管道进入沉淀池,达到除尘的目的。泥浆水一般经过
2
~
3
级循环沉淀变清水,用泵打
入除尘塔内循环使用,不造成二次污染。
5
.湿法除尘技术
由沉降室和高压静电组成除尘工艺是含尘废气由引风机经风管高速
送入沉降室,碰撞到墙壁上,气流走向改变,使风速迅速降低,颗粒粉尘沉降,经输送设备
排出,
微细粉尘随气流进入高压静电除尘器电场,
在离子的连续轰击下而荷电,
飞向集尘极
被收集后排出,净化后的气体由风管排入大气。
6
.旋风+高压静电除尘技术
该除尘技术是烘干机含尘废气由风管进入前级高效旋风
除尘器进行预除尘,
粉尘由灰斗经排灰设备排出,
气流含尘浓度降低,
然后进入高压静电除
尘器的二级除尘,净化后的气体出风机排入大气,使除尘效率提高,工艺灵活,安全可靠。
二、
二氧化硫控制技术
1
.抛弃法:将脱硫的生成物作为固体废物抛掉
2
.回收法:将
SO2
转变成有用的物质加以回收
3
.湿法脱除
SO2
技术
1)
石灰石
-
石膏法脱硫技术
烟气先经热交换器处理后,进入吸收塔,在吸收塔里
SO2
直接与石灰浆液接触并被吸收去除。治理后烟气通过除雾器及热交换器处理后经烟囱排放。
吸收产生的反应液部分循环使用,另一部分进行脱水及进一步处理后制成石膏。
2)
旋流板脱硫除尘技术
针对烟气成份组成的特点,采用碱液吸收法,经过旋流、喷
淋、吸收、吸附、氧化、中和、还原等物理、化学过程,经过脱水、除雾,达到脱硫、除尘、
除湿、净化烟气的目的。脱硫剂
:
石灰液法、双碱法、钠碱法。
4.
半干法脱除
SO2
技术
喷雾干燥脱硫技术
利用喷雾干燥的原理,在吸收剂(氧化钙或氢氧化钙)用
固定喷头喷入吸收塔后,
一方面吸收剂与烟气中发生化学反应,
生成固体产物;
另一方
面烟气将热量传递给吸收剂,
使脱硫反应产物形成干粉,
反应产物在布袋除尘器
(或电
除尘器)处被分离,同时进一步去除
SO2
。
循
环流化床烟气脱硫技术
利用流化床原理,
将脱硫剂流态化,
烟气与脱硫剂在悬浮状
态下进行脱硫反应。
5.
干法脱除
SO2
技术
1)
活性炭吸附法
在有氧及水蒸气存在的条件下,
可用活性炭吸附
SO2
。
由于活性炭表面具有的催化作用,
使吸附的
SO2
被烟气中的氧气氧化为
SO3
,
SO3
再和水反应吸收生成硫酸;或用加热的
方法使其分解,生成浓度高的
SO2,
此
SO2
可用来制酸。
)
催化氧化法
在催化剂的作用下可将
SO2
氧化为
SO3
后进行利用。
可用来处理硫酸尾气及有色金属冶
炼尾气,
技术成熟,
已成为制酸工艺的一部分。
但用此法处理电厂锅炉烟气及炼油尾气,
则在技术上、经济上还存在一些问题需要解决。
三、
氮氧化物处理技术
1
.吸附法
利用吸附剂对
NOx
的吸附量随温度或压力的变化而变化的原理
,
通过周
期性地改变反应器内的温度或压力
,
来控制
NOx
的吸附和解吸反应
,
以达到将
NOx
从气源中
分离出来的目的。常用的吸附剂为分子筛、硅胶、活性炭和含氨洗煤。
2
.光催化氧化法
利用
TiO2
半导体的光催化效应脱除
NOx
的机理是
: TiO2
受到超过
其带隙能以上的光辐射照射时
,
价带上的电子被激发
,
超过禁带进入导带
,
同时在价带上产生
相应的空穴。
电子与空穴迁移到粒子表面的不同位置
,
空穴本身具有很强的得电子能力
,
可夺
取
NOx
体系中的电子
,
使其被活化而氧化。电子与水及空气中的氧反应生成氧化能力更强
的·
OH
及
O-2
等
,
是将
NOx
最终氧化生成
NO-3
的最主要氧化剂。
3
.液体吸收法
水吸收、酸吸收
(
如浓硫酸、稀硝酸
)
、碱液吸收
(
如氢氧化钠、氢氧
化钾、氢氧化镁
)
和熔融金属盐吸收。还有氧化吸收法、吸收还原法及络合吸收法等对以一
氧化氮为主的氮氧化物
,
可先进行氧化
,
将废气的氧化度提高到
l
~
1. 3
后
,
再进行吸收。
4
.吸收还原法
用亚硫酸盐、硫化物、硫代硫酸盐、尿素等水溶液吸收氮氧化物
,
并
使其还原为
N2
亚硫酸铵具有较强的还原能力
,
可将
NOx
还原为无害的氮气
,
而亚硫酸铵则被
氧化成硫酸铵
,
可作化肥使用。
5
.生物法
微生物净化氮氧化物有硝化和反硝化两种机理,
适宜的脱氮菌在有外加碳源
的情况下
,
利用氮氧化物为氮源
,
将氮氧化物同化合成为有机氮化合物
,
成为菌体的一部分
(
合成代谢
)
,
脱氮菌本身获得生长繁殖
而异化反硝化作用
(
分解代谢
)
则将
NOx
最终还原成
氮。
四、
挥发性有机污染物控制技术
1
.吸收法
利用某一VOC易溶于特殊的溶剂(或添加化学药剂的溶液)的特性进行
处理,这个过程通常都在装有填料的吸收塔中完成。
2
.冷凝法对于高浓度VOC,可以使其通过冷凝器,气态的VOC降低到沸点以下,
凝结成液滴,
再靠重力作用落到凝结区下部的贮罐中,
从贮罐中抽出液态VOC,
就可以回
收再利用。
3
.吸附法
利用某些具有从气相混合物中有选择地吸附某些组分能力的多孔性固体
(吸附剂)
来去除VOC的一种方法。
目前用以处理VOC最常用的吸附剂有活性炭和活性
碳纤维,所用的装置为阀门切换式两床(或多床)吸附器。
4
.生物法
利用微生物分解VOC,一般用于处理低浓度VOC。
5
.等离子体法
通过陡前沿、窄脉宽(ns级)的高压脉冲电晕放电,在常温常压下
获得非平衡等离子体,
即产生大量的高能电子和O
・
、
OH
・
等活性粒子,
对VOCs分子进
行氧化、降解反应,使VOCs最终转化为无害物。
6
.氧化法
对于有毒、
有害、
不须回收的VOC,
热氧化法是一种较彻底的处理方法。
它的基本原理是VOC与O2发生氧化反应,
生成CO2和H20,
化学方程式如下:
aC
xHyOz+bO2→cCO2+dH2O
一般通过以下两种方法使氧化反应能够顺
利进行:一是加热,
使含VOC的废气达到氧化反应所需的温度;
二是使用催化剂,氧化反
应在较低的温度下在催化剂表面进行。
五、
恶臭控制技术
1
.微生物分解法
利用循环水流将恶臭气体中污染物质容于水中,再由水中培养床培
养出微生物,
将水中的污染物质降解为低害物质,
除臭效率可达
70%
,
但受微生物活性影响,
培养出来的微生物只能处理一种或几种相近性质的气体,
为提高处理效率和稳定运行,
必须
频繁添加药剂、控制
PH
值、温度等,这样运行费用相对比较高,投入人工也比较多,而且
生物一旦死亡将需要较长时间重新培养
.
2
.等离子法
利用活性炭内部空隙结构发达,有巨大比表面积原理来吸附通过活性炭
池的恶臭气体分子,
初期处理效率可达
65%
,
但极易饱和,
通常数日即失效,
需要经常更换,
并需要寻找废弃活性碳的处理办法,
运行维护成本很高,
适用于低浓度、大风量气体,
对醇
类、脂肪类效果较明显,但湿度大的废气效果不明显,且容易造成环境二次污染。
3
.等离子法
利用高压电极发射离子及电子,破坏恶臭分子结构的原理,轰击废气中
恶臭分子,
从而裂解恶臭分子,
对低浓度的恶臭气体净化效果明显,
在正常运行情况下可达
到
80%
以上,能处理多种臭气充分组成的混合气体,不受湿度的影响,且无二次污染;但用
电量大,且还需要清灰,运行维护成本高,对高浓度易燃易爆气体极易引起爆炸。
4
.植物喷洒液除臭法
通过向产生恶臭气体的空间喷洒植物提取液将恶臭气体进行中
和、吸收,达到脱臭的目的,除臭效果低浓度可达到
50%
,不同的臭气选择不同的喷洒液,
需经常添加植物喷洒液,且需维护设备,运行维护费用高,易造成二次污染。
5
.
UV
光解净化法
采用高能
UV
紫外线,在光解净化设备内,裂解氧化恶臭物质分子
链,改变物质结构,将高分子污染物质裂解、氧化为低分子无害物质,其脱臭效率可
99%
,
脱臭效果大大超过国家
1993
年颁布的恶臭物质排放标准
(
GB14554-93
)
,
能处理氨、
硫化氢、
甲硫醇、甲硫醚、苯、苯乙烯、二硫化碳、三甲胺、二甲基二硫醚等高浓度混合气体,内部
光源可使用三年,
设备寿命在十年以上,
净化技术可靠且非常稳定,
净化设备无须日常维护,
只需接通电源即可正常使用,且运行成本低,无二次污染。
六、
卤化物气体控制技术
1
.首先考虑其回收利用价值。
如氯化氢气体可回收制盐酸,
含氟废气能生产无机氟化
物和白炭黑等。
2
.吸收和吸附等物理化学方法在资源回收利用和卤化物深度处理上工艺技术相对成
熟,
优先使用物理化学类方法处理卤化物气体。
3
.碱液吸收含氯或氯化氢(盐酸酸雾)废气;水、碱液或硅酸钠,吸收含氟废气;石
灰水洗涤低浓度氟化氢废气;
水吸收氟化氢生成氢氟酸,
同时有硅胶生成,
应注意随时清理,
防止系统堵塞。
4
.电解铝行业治理含氟废气宜采用氧化铝粉吸附法。
环保知识学习资料
一、基础知识
1、绿色食品是指:安全无污染食品
2、可以分类回收,循环再生的垃圾是:回收废纸
3、我国酸雨面积区占国土面积的:40%
4、选无磷洗衣粉目的是:防止污染
5、一节1号电池能使一平方米的土地永远失去利用价值,一粒扣式电池可污染6万立方米水。
6、中国野生动物保护协会的会徽是:大熊猫
8、为保护蓝天,我们在出门时,应该尽量选择:乘坐公共交通工具。
9、减少“白色污染”我们应该:自觉地不用、少用难降解的塑料包装袋。
10、因环境因素而导致的环境变化是指:环境影响
11、使用复印机时,复印机的带高电压的部件与空气进行化学反应产生的臭氧:对人体健康有害
12、环境监测的对象有:大气、水体、土壤、生物、噪声
13、当前人类社会面临六方面的严重环境问题之一:生态环境恶化与新资源开发带来的环境问题
14、我国确立环境保护为一项基本国策。
15、生物圈一般是指包括:人类、动物、植物所形成生物系统的边界圈与大自然边界圈相互关系、影响。
16、21世纪是:环保世纪。
17、随着绿色消费运动的发展,全球已逐渐形成一种:保护环境 、崇尚自然的生活风尚。
二、应知应会
1、工业“三废”和生活“三废”各指什么?
答:工业“三废”是指废气、废水、废渣;生活“三废”是指粪便、垃圾、污水。
2、你知道食品污染按其污染性质大致可分为哪两类?
答:A、生物污染 B、化学性污染
3、通过污染食品对人体造成危害的农药主要有那些?
答:A、有机氯农药 B、有机磷农药 C、有机汞农药
4、我国土壤污染物主要是什么?
答:农药和重金属(尤其是镉)
5、水污染中常说的“五毒”物质是什么?
答:酚、 氰、 汞、 铬、 砷。
6、现在世界约有18亿人因为饮用了受生物污染的水而致病,你知道饮用这些受污染的水主要会得那些病吗?
答:有痢疾、伤害、副伤害、霍乱、小儿麻痹、传染性肝炎、血吸虫病、姜片虫病等。
7、水体被污染的途径有那些?
答:城市污水,工业废水,含有农药、化肥、有机物的农田,大气沉降物,放射性散落物及酸雨等。
8、对绿色植物损伤最大的五种气体是什么?
答:氧化氮、乙烯、氯气、氟化物和二氧化硫。
9、环境污染主要有哪几种?
答:(1)大气污染(2)水污染(3)土壤污染 (4)食品污染(5)放射性污染 (6)噪音污染
10、吸烟危害健康,你知道香烟中含那种主要致癌物质和放射性物质?
答:尼古丁;钋-210。
11、环境噪音主要来源于哪四个方面?
答:交通、工业生产、建筑工业、社会生活
12、城市的七大污染是什么?
答:大气污染 、水体污染、 噪声污染、 固体废物污染、 电磁辐射污染、 热污染、 居室环境污染。
13、保护环境我们应从哪些切实可行的小事做起?
(1) 定期宣传环保知识
(2) 每年植一棵树
(3) 节约草稿纸,不用一次性餐具
(4) 轻声慢步,不乱扔废弃物
(5) 坚决支持环保型产品
(6) 回收有利用的废物,处理有毒害的垃圾
14、什么是环境?
答:环境是指围绕着人群的空间,及其中可以影响人类生产、生活和发展的各种自然因素、社会因素的总体。
15、我国的环保方针是什么?
答:全面规划,合理布局,综合利用,化害为利,依靠群众,大家动手,保护环境,造福人类。
16、绿色学校的主要标志是:
答:学生切实掌握各种教材中有关环保内容;师生环境意识较强;积极参与面向社会的环境监督和宣传教育活动;校园整洁优美。
17、每年的世界环境日哪一天?
答:联合国于1972年6月5日在瑞典首都斯德歌尔摩召开了"联合国人类环境会议",从此每年6月5日为世界环境日。有关环境的日期还有2月21日世界森林日、3月22日世界水日、4月7日世界卫生日、世界戒烟日、4月22日世界地球日、5月31日世界无烟日、6月17日世界防治沙漠化和干旱日、9月14日世界清洁日、9月17日世界保护臭氧层日等。
18、什么是可持续发展?
答:既满足当代人的需要,又不对后代人的需要造成危害的发展。
19、什么是生态平衡?
答:生物系统的能量和循环始终是在不断进行,虽然自然因素和人为活动经常给生态系统带来各种污染,但在一段时期内,生产者、消费者和分解者之间又能保持一种相对稳定的平衡状态,这就是生态平衡。
20、什么是食物链?
答:在生态系统中,多种生物之间以食物关系连接起来的链锁关系,叫食物链。例:微生物--浮游动植物--鱼--人,就是一条食物链。
21、地球缺水吗?
答:全球有80%疾病与缺乏干净的饮水和起码的卫生条件有关,未来的水将象油一样宝贵。
22、常见的环境污染有哪些?其来源有哪些?
答:污水、废气、垃圾、噪声、光污染等,为城市常见污染。来源:
(1)污水:生活废水、工业废水、油污及有毒物质和垃圾。
(2)空气:工业尾气、汽车尾气、家庭厨房油烟、杀虫剂、新塑料制品、冰箱的氟里昂和各种垃圾、水道的气体。
(3)噪声:家庭噪声、交通噪声、施工噪声、社会噪声(叫卖、鞭炮、商店音响等)
(4)光:可见光、激光、红外光、紫外光等。
(5)食品:添加剂、人造色素及农药等。
23、环境保护有立法吗?
答:有,1989年12月6日我国颁布了环保法。
24、当代环球十大环境问题?
答:(1)臭氧层破坏 (2)气候变暖 (3)酸雨蔓延 (4)生物多样性减少 (5)大气污染 (6)森林锐减 (7)土地荒漠化 (8)水体污染 (9)海洋污染 (10)固体废物污染
25、中国环境十大问题?
答:(1)大气污染日益加重 (2)水域污染问题突出 (3)垃圾围城现象普遍 (4)噪声污染普遍超标 (5)水土流失难以遏止 (6)沙漠化不断扩展 (7)生物多样形减少 (8)水源短缺 (9)耕地资源减少 (10)森林资源供不应求
26、什么是温室效应?
答:空气中的二氧化碳和水蒸汽可以吸收地面散失的热量,但一部分热能重新传回大地,对地面起了保温作用,这种类似暖房温室的效应叫温室效应。
27、什么叫"白色污染"?
答:泡沫餐具、塑料袋等因其难降解分化,且燃烧时产生毒气,填埋时会破坏土壤结构。故称为"白色污染"。
28、什么叫"酸雨"?
答:人为排放的二氧化硫或氮氧化物和汽车尾气中的氮氧化物遇到水蒸气会形成含高腐蚀性的酸性沉降物。称为"酸雨"。
29、什么叫水的富营养化?
答:由于植物、特别是藻类大量繁殖而使水体溶解氧量下降、水质恶化的一种现象,叫富营养化。
30、臭氧层有什么作用?它是什么因素引起减少的?
答:臭氧层可以吸收太阳辐射的绝大部分紫外线,保护地球生物免受其害。人类活动导致臭氧层的减少,主要是冷冻剂、喷雾剂、除臭剂等会破坏大气中臭氧的浓度。
31、什么叫“重金属”?
答:一般指比重大于4.0,且工业上常用的、对生物体有毒性的金属元素。如汞、镉、铅、铜、铬、砷等。
32、环保“三同时”制度的具体的内容是什么?
答:“三同时”制度是建设项目环境管理的一项基本制度,是我国以预防为主的环保政策的重要体现。即,建设项目中环境保护设施必须与主体工程同步设计、同时施工、同时投产使用。“三同时”制度的适用范围包括:新、改、扩建项目;技术改造项目;可能对环境造成污染和破坏的工程项目。