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        起爆藥DDNP生產(chǎn)新工藝及其污水處理

        2011-08-15 00:52:53劉書(shū)翠
        科技傳播 2011年14期
        關(guān)鍵詞:鈉鹽新工藝硝基

        劉書(shū)翠

        河北衛(wèi)星民爆器材有限公司,河北石家莊 050700

        廢水的化學(xué)性質(zhì)是呈酸性和堿性的,并且含有較多的有害物質(zhì)。如果不進(jìn)行處理排放后,將會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人們的身體健康,影響動(dòng)植物的生存,造成水體污染。因此有必要對(duì)DDNP廢水的處理方法做進(jìn)一步的研究,尋找解決問(wèn)題的實(shí)用方法,帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

        1 DDNP生產(chǎn)新工藝介紹

        DDNP(Diazodinitrophenel)即二硝基重氮酚,是具有幾十年的歷史的苯酚的硝基衍生物。它一般作為工業(yè)雷管中并具有許多優(yōu)點(diǎn),比如沖擊感度低、火焰感度好,熱安定性好、起爆性能優(yōu)良,生產(chǎn)操作安全等,因此在日本、南朝鮮和我國(guó)都獲得了廣泛的應(yīng)用。

        過(guò)去,我們用粉狀活性炭吸附的方法處理DDNP廢水,DDNP微塵粒徑非常微小,所以就能很容易的附在管壁上面,從而導(dǎo)致了微塵之間撞擊與摩擦,增加了意外爆炸事故發(fā)生的可能性,其生產(chǎn)、貯存及使用環(huán)節(jié)存在著諸多事故隱患,同時(shí)廢活性炭的再處理困難,加上材料價(jià)格上漲,其操作機(jī)械化水平低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作環(huán)境艱苦。1990年我們開(kāi)始對(duì)DDNP廢水處理新工藝進(jìn)行研究,1991年與研究部門(mén)合作,為了避免環(huán)境污染并維護(hù)人類和動(dòng)植物的健康,我國(guó)制定了廢水排放標(biāo)準(zhǔn)GB4278—84,里面規(guī)定了對(duì)污染物的排放要求,二硝基重氮酚生產(chǎn)廠家投入大量的財(cái)力和物力對(duì)污水進(jìn)行整治,極力尋找能實(shí)現(xiàn)操作簡(jiǎn)單、安全可靠,并且能夠節(jié)能降低成本的處理方法,使之做既符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的要求,又符合國(guó)家環(huán)保政策。

        二硝基重氮酚工業(yè)廢水治理的關(guān)鍵在于對(duì)廢水內(nèi)有機(jī)物的辨析,以及其在變化的溫度和酸堿度以及不同光照條件下的變化情況,衡量一種新技術(shù)新工藝是否具有可行性,主要是看產(chǎn)品的成產(chǎn)安全。經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境效益這4個(gè)方面是否完善。新工藝生產(chǎn)出的DDNP從鈉鹽到最終產(chǎn)品都確保了每個(gè)步驟的反映安全完整,且通過(guò)工藝參數(shù)的控制其副反已經(jīng)降低到最低程度,故產(chǎn)品純度較高,很好的保證了抗壓性能??偟膩?lái)說(shuō),新工藝的安全生產(chǎn)狀況和產(chǎn)品質(zhì)量等方面在于原工藝一致的基礎(chǔ)上在經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益方面都得到了很好的改善與提高。

        2 工藝原理

        二硝基重氮酚的生產(chǎn)廢水,按來(lái)源和性質(zhì)可以分為兩個(gè)部分。一部分是用硫化鈉還原苦味酸時(shí)產(chǎn)生的還原廢水,該還原廢水是暗紅色,主要雜質(zhì)為硝基化合物,硫代硫酸鈉、氫氧化鈉等,該部分廢水的pH=12.0~13.5,故通常稱為堿性廢水;另一部分是用氮基苦味酸鈉重氮化時(shí)產(chǎn)生的廢水,該重氮廢水是暗黃色。主要為硝基化合物、氯化鈉等,該部分廢水的 pH=1.5~1.7,故通常又稱為酸性廢水。如把兩種廢水混合在一起,則總體呈暗紅色,PH值為9以上。根據(jù)其廢水成分污水處理問(wèn)題DDNP污水處理分為還原反應(yīng)和重氮反應(yīng)兩個(gè)工序。

        直接還原反應(yīng)先采用苦味酸和碳酸鈉進(jìn)行中和,然后再用硫化鈉進(jìn)行還原反應(yīng)制得鈉鹽。形成的無(wú)粉塵脫落的外殼,使極少部分DDNP溶解在反應(yīng)母液中,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為溶解度較小的硝基酚類,從水體中析出其中大部分,還要通過(guò)調(diào)整反應(yīng)溫度,使副反應(yīng)產(chǎn)物減少到最低限度,使鈉鹽過(guò)濾,經(jīng)分離后,澄清液中還有一些殘留的硝基化合物,于是加入化學(xué)藥品后進(jìn)行二次進(jìn)行反應(yīng),于是就可以將這些硝基化合物轉(zhuǎn)化為不溶于水的沉淀析出。同時(shí)通過(guò)控制硫化鈉流速、加入量和反應(yīng)時(shí)間,使鈉鹽的得率得以穩(wěn)定。經(jīng)分離中和后,廢水即可達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),其中pH值為6~9。

        重氮反應(yīng)通過(guò)控制晶種產(chǎn)生時(shí)機(jī)、變換鹽酸流量,保持鹽酸適當(dāng)過(guò)量,充分發(fā)揮鄰苯三酚的聚晶作用,并掌握總反應(yīng)時(shí)間和嚴(yán)格控制亞硝酸鈉加入量,通過(guò)多種技術(shù)手段來(lái)確保鈉鹽的反應(yīng)完全,通過(guò)重氮反應(yīng)制得的DDNP顆粒呈球形且無(wú)粉塵,減少了母液中的含鹽量而且省去了還原工藝中的碳酸鈉和部分鹽酸,這樣之后可轉(zhuǎn)入干燥工序,減低污水生產(chǎn)量。

        3 工作流程

        3.1 蒸發(fā)

        根據(jù)DDNP廢水的混濁度及pH值,定期向沉淀池中加入適量聚合硫酸鐵和生石灰,當(dāng)廢水絮凝澄清并呈堿性后就用高壓泵將溢流進(jìn)入廢水,向廢水中加入適量無(wú)機(jī)鹽混凝劑-聚合硫酸鐵,與水中的懸浮物一起沉降下來(lái),用噴淋泵將沉淀池中的廢水打入鍋爐蒸汽回水池的盤(pán)管中,利用高溫回水加熱廢水,以利于蒸發(fā)濃縮。

        3.2 濃縮

        將預(yù)熱的廢水,DDNP廢水中需加入適量生石灰,將pH值從7.7調(diào)至8.5左右,更有利于吸收中和酸性煙氣。送入水浴除塵器中,由噴頭噴淋沖洗污水再回到沉淀池中。當(dāng)鍋爐煙氣旋轉(zhuǎn)上升時(shí),與噴淋的堿性廢水水滴對(duì)流接觸,煙氣中的有害氣體被水滴吸收溶解,發(fā)生中和反應(yīng),煙氣中氣體被水滴吸收溶解,生成鹽和水,此時(shí)煙氣中微小(10μm以下)粉塵也可被水滴吸附降落。

        3.3 焚燒

        將蒸發(fā)濃縮后剩余的廢水,由泥漿泵將泥漿抽出,再送到煤場(chǎng)混煤機(jī)中,與混末煤混合后燒鍋爐。泥漿中水被蒸發(fā),硫化物、有機(jī)物和碳化物被氧化分解,生成鹽和氣體排出,而少量有害氣體又隨鍋爐煙氣再被廢水吸收。廢水中硝基化合物將全部被分解燃燒,僅有無(wú)毒害的氮?dú)夥懦?。無(wú)機(jī)鹽均被氧化,氣體再被廢水吸收。最后隨爐渣排出。

        4 結(jié)論

        DDNP是目前我國(guó)工業(yè)雷管中應(yīng)用最廣的起爆藥,新工藝操作方便、工藝簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度低、便于管理,工人易于接受,工藝本身安全,能制造出流散性好,密度均勻無(wú)粉塵的球狀DDNP,并且降低了污水量,減少了環(huán)境污染,已經(jīng)在實(shí)際中應(yīng)用并取得良好的反映,是一種低成本、低耗能以廢治廢雙達(dá)標(biāo)的方法。

        [1]許少峰.德國(guó)廢水處理廠使用GRP管[J].塑料助劑,2005.

        [2]廢水處理的分級(jí)[J].云南環(huán)境科學(xué),2005.

        [3]齊翔.論二氧化氯在廢水處理中的作用[J].中國(guó)科技信息,2005.

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