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摘 要:腈纶聚合是采用美国氰胺公司专利技术,由美国CHEMTEX公司做初步设计,上海纺织设计院进行施工图设计,具有日产200吨聚合物的四台釜和五条原液生产线;在工艺上采用了美国氰胺公司二步法水相悬浮聚合工艺,整个工艺流程均由计算机控制,生产原料以丙烯腈(AN)为第一单体,以醋酸乙烯酯(VA)为第二单体,氧化还原体系为引发剂,巯基乙醇(β-ME)为链转移剂,上述物料经聚合、终止、脱单、水洗、混合、脱水、浆化、溶解、过滤、脱泡等工序制成合格供纺原液,供纺丝生产。在每个過程中都存在着污染物的排放。主要是指三废:即废水、废气、废渣。控制的好坏直接或间接地影响着腈纶厂以及公司的环保指标。据此对污染物的排放超标进行原因分析,并制定控制措施。
关键词:水相悬浮聚合丙烯腈醋酸乙烯酯巯基乙醇
中图分类号:TQ342 文献标识码:A 文章编号;1674-098X(2011)01(a)-0135-01
装置流程简述。
首先将AN和VA被配制成混合单体,将NaClO3和CuSO4·5H2O配制成氧化剂,将NaHSO3配制成还原剂,然后将包括分子量调节剂βME,WDE“A”五股物料按一定比例加入到聚合釜中,在pH=2.6±0.3,釜温60±0.5℃的条件下发生聚合反应,生成聚丙烯腈聚合物。
从聚合釜溢流出来的聚合物,在聚合釜溢流口处加2%NaOH终止反应后,进入脱单塔中脱除其未反应的单体,回收使用,脱去单体的物料在水洗机上洗去未脱净的残余单体和可溶性杂质及低聚物,然后进入混合罐。
经混合罐混合后,在脱水机中脱去部分水,变成含固量45%的滤饼,进入浆化罐中和56%的冷NaSCN按一定比例混合,对聚合物进行溶胀处理。
溶胀后聚合物和热NaSCN按一定比例进行溶解,形成均一溶液,经粗原液混合、第一次过滤,进入脱泡塔,在负压下脱除气泡,然后进入供纺原液贮罐,再经第二次过滤后(消光时加TiO2)供给纺丝车间进行纺丝。
1 聚合车间主要的毒品为AN、VA、βME、TBP
(1)AN为无色易燃液体,挥发性,蒸汽有毒,有刺激性,苦杏仁味,遇水分解产生有毒气体,AN中毒症状表现在神经系统、呼吸、消化以及粘膜损伤,过量吸入有恶心、腹痛、呕吐症状,严重者失去知觉、休克以及死亡,空气中允许最大浓度为1mg/cm3。
(2)VA是无色液体,易燃烧,有强烈气味。其蒸汽与空气形成爆炸混合物,火星、高温能引起强烈反应。对皮肤和粘膜有刺激性,经呼吸道和消化道吸收对神经有影响。
(3)βME无色易流动液体。有特臭。能与水、醇、醚和苯任意混合。遇明火、高热有燃烧爆炸的危险。与氧化剂能发生反应。受热能产生有毒烟气。过多吸入会产生休克,对人的脑神经有破坏作用。
(4)TBP无色无味液体,与多数有机物相溶,微溶水,属于低毒类。对人血、血浆中胆碱酶有轻度抑投制作用。经口引起呼吸困难,蒸气和烟雾对眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激作用,对皮肤有刺激作用。
2 装置环保指标和三废排放情况的分析
2.1 装置环保指标
腈纶聚合装置环保指标主要控制COD、SS、AN、pH、CN五项指标,设计值COD<2000mg/L,SS<400mg/L,AN<200 mg/L,pH =6-9,CN≤20mg/L。
聚合生产三废,情况如下:
(1)废水:排放点三处:机泵冷却水,水洗机滤液和脱水机滤液,排放量100t/h,废水组成含有SS、AN、COD、CN。
(2)废气:排放点为排风口和放空线,排放量为25﹒4Nm3/h,主要成分有AN、VA、NO、NO2、SO2。
(3)废渣:排放点两处,板框滤机排放量200t/年,主要成分聚合物、NaSCN、无纺布。聚合釜疤片每年3吨。
2.2 三废排放情况分析
聚合车间在生产过程中所使用的原料及产生的废水、废气、废渣对环境污染严重,对人体健康也会造成很大危害,为确保环保监测指标合格,减少污染物的排放,特制定如下操作规程。
2.2.1 避免在收料过程中的流失,防止污染环境
收AN时,注意10-1．1的液位,当液位达到80%时停止收料。
收VA时,注意10-11．1的液位,当液位达到80%时停止收料。
收NaOH时,注意14-10．1的液位,当液位达到80%时停止收料。
收NaClO3时,防止袋子破损,对散失的NaClO3要收集起来,不得丢弃
收NH3·H2O时,注意液位,当液位达到80%时停止收料。
原液段在收从回收送来的NaSCN时,注意11-10.1的液位。
2.2.2 在生产过程中减少污染物的排放
注意还原剂配制系统,防止罐液位过高冒罐,对滤器上紧,防止漏料。
对混单配制系统,经常检查滤器使用情况,防止单体流失。
回收单体系统的液位不得过高,减少从分层罐及回收水罐放废水。
自控与现场注意监测筛网罐20-3．1及脱单塔20-7．1液位,防止冒罐和冲塔,出现问题及时处理。
注意监测22-1．1罐液位,防止冒罐。
严格控制脱单塔脱单效果,残单含量控制在0．10%(OWP)以下。
在水洗机、脱水机运转中,注意观察滤布情况,SS含量控制在200mg/L以下。
在各取样口设有取样桶,对取样时产生的废料收集起来处理,以防流失污染物。
2.2.3 开停车过程中避免污染物产生
在开停车过程中,对各罐的出料阀、取样阀关闭,并挂标签,以防流失污染物。聚合停车处理时,要减少污水排放,在冲釜过程中的物料送至原液处理,直至冲稀4小时后方可放掉,排放之前的物料加入0.5m3氧化剂。
煮脱单塔时废碱在排放时应加大量水冲稀,并告知系统污水站。
在开车程中过防止冒罐程中,注意检查各罐液位检测,及出料自控阀是否好用。
3 污染物的控制措施
3.1 废水处理
聚合装置排放的废水主要汇集到V1池,然后输送到系统污水处理装置,由其处理后送到厂外腈纶污水处理场,经引进的VNDX处理达标后排放。
3.2 废气处理
(1)各罐产生的废气引至室外放空。
(2)对聚合釜溢流口出料放空及筛网罐放空加冲稀水回收单体。
(3)脱水机、水洗机处的轴流风机应按时运转。
(4)车间内所有风机运转。
3.3 废渣处理
板框滤机换下的废滤布与聚合釜和终止产生的疤片放至指定位置,送到石化总厂化工厂焚烧炉焚烧。
关键词:水相悬浮聚合丙烯腈醋酸乙烯酯巯基乙醇
中图分类号:TQ342 文献标识码:A 文章编号;1674-098X(2011)01(a)-0135-01
装置流程简述。
首先将AN和VA被配制成混合单体,将NaClO3和CuSO4·5H2O配制成氧化剂,将NaHSO3配制成还原剂,然后将包括分子量调节剂βME,WDE“A”五股物料按一定比例加入到聚合釜中,在pH=2.6±0.3,釜温60±0.5℃的条件下发生聚合反应,生成聚丙烯腈聚合物。
从聚合釜溢流出来的聚合物,在聚合釜溢流口处加2%NaOH终止反应后,进入脱单塔中脱除其未反应的单体,回收使用,脱去单体的物料在水洗机上洗去未脱净的残余单体和可溶性杂质及低聚物,然后进入混合罐。
经混合罐混合后,在脱水机中脱去部分水,变成含固量45%的滤饼,进入浆化罐中和56%的冷NaSCN按一定比例混合,对聚合物进行溶胀处理。
溶胀后聚合物和热NaSCN按一定比例进行溶解,形成均一溶液,经粗原液混合、第一次过滤,进入脱泡塔,在负压下脱除气泡,然后进入供纺原液贮罐,再经第二次过滤后(消光时加TiO2)供给纺丝车间进行纺丝。
1 聚合车间主要的毒品为AN、VA、βME、TBP
(1)AN为无色易燃液体,挥发性,蒸汽有毒,有刺激性,苦杏仁味,遇水分解产生有毒气体,AN中毒症状表现在神经系统、呼吸、消化以及粘膜损伤,过量吸入有恶心、腹痛、呕吐症状,严重者失去知觉、休克以及死亡,空气中允许最大浓度为1mg/cm3。
(2)VA是无色液体,易燃烧,有强烈气味。其蒸汽与空气形成爆炸混合物,火星、高温能引起强烈反应。对皮肤和粘膜有刺激性,经呼吸道和消化道吸收对神经有影响。
(3)βME无色易流动液体。有特臭。能与水、醇、醚和苯任意混合。遇明火、高热有燃烧爆炸的危险。与氧化剂能发生反应。受热能产生有毒烟气。过多吸入会产生休克,对人的脑神经有破坏作用。
(4)TBP无色无味液体,与多数有机物相溶,微溶水,属于低毒类。对人血、血浆中胆碱酶有轻度抑投制作用。经口引起呼吸困难,蒸气和烟雾对眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激作用,对皮肤有刺激作用。
2 装置环保指标和三废排放情况的分析
2.1 装置环保指标
腈纶聚合装置环保指标主要控制COD、SS、AN、pH、CN五项指标,设计值COD<2000mg/L,SS<400mg/L,AN<200 mg/L,pH =6-9,CN≤20mg/L。
聚合生产三废,情况如下:
(1)废水:排放点三处:机泵冷却水,水洗机滤液和脱水机滤液,排放量100t/h,废水组成含有SS、AN、COD、CN。
(2)废气:排放点为排风口和放空线,排放量为25﹒4Nm3/h,主要成分有AN、VA、NO、NO2、SO2。
(3)废渣:排放点两处,板框滤机排放量200t/年,主要成分聚合物、NaSCN、无纺布。聚合釜疤片每年3吨。
2.2 三废排放情况分析
聚合车间在生产过程中所使用的原料及产生的废水、废气、废渣对环境污染严重,对人体健康也会造成很大危害,为确保环保监测指标合格,减少污染物的排放,特制定如下操作规程。
2.2.1 避免在收料过程中的流失,防止污染环境
收AN时,注意10-1．1的液位,当液位达到80%时停止收料。
收VA时,注意10-11．1的液位,当液位达到80%时停止收料。
收NaOH时,注意14-10．1的液位,当液位达到80%时停止收料。
收NaClO3时,防止袋子破损,对散失的NaClO3要收集起来,不得丢弃
收NH3·H2O时,注意液位,当液位达到80%时停止收料。
原液段在收从回收送来的NaSCN时,注意11-10.1的液位。
2.2.2 在生产过程中减少污染物的排放
注意还原剂配制系统,防止罐液位过高冒罐,对滤器上紧,防止漏料。
对混单配制系统,经常检查滤器使用情况,防止单体流失。
回收单体系统的液位不得过高,减少从分层罐及回收水罐放废水。
自控与现场注意监测筛网罐20-3．1及脱单塔20-7．1液位,防止冒罐和冲塔,出现问题及时处理。
注意监测22-1．1罐液位,防止冒罐。
严格控制脱单塔脱单效果,残单含量控制在0．10%(OWP)以下。
在水洗机、脱水机运转中,注意观察滤布情况,SS含量控制在200mg/L以下。
在各取样口设有取样桶,对取样时产生的废料收集起来处理,以防流失污染物。
2.2.3 开停车过程中避免污染物产生
在开停车过程中,对各罐的出料阀、取样阀关闭,并挂标签,以防流失污染物。聚合停车处理时,要减少污水排放,在冲釜过程中的物料送至原液处理,直至冲稀4小时后方可放掉,排放之前的物料加入0.5m3氧化剂。
煮脱单塔时废碱在排放时应加大量水冲稀,并告知系统污水站。
在开车程中过防止冒罐程中,注意检查各罐液位检测,及出料自控阀是否好用。
3 污染物的控制措施
3.1 废水处理
聚合装置排放的废水主要汇集到V1池,然后输送到系统污水处理装置,由其处理后送到厂外腈纶污水处理场,经引进的VNDX处理达标后排放。
3.2 废气处理
(1)各罐产生的废气引至室外放空。
(2)对聚合釜溢流口出料放空及筛网罐放空加冲稀水回收单体。
(3)脱水机、水洗机处的轴流风机应按时运转。
(4)车间内所有风机运转。
3.3 废渣处理
板框滤机换下的废滤布与聚合釜和终止产生的疤片放至指定位置,送到石化总厂化工厂焚烧炉焚烧。