一种消除ADC发泡剂缩合工序产生的酸雾和酸水的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种消除ＡＤＣ发泡剂缩合工序产生的酸雾和洗涤酸水污染的新方法及装置。其技术实质是采用“内循环吸收法”，即利用原料肼和反应物料作为吸收剂，使氯化氢在未形成酸雾前就被反应物料吸收并回用于生产，保持中和过程料液为ｐＨ４－９并与缩合反应分开进行，该法所需生产装置由肼尿素溶介中和池、缩合锅、液下泵、搅拌器、肼计量罐、硫酸罐、引风机等组成，无需酸雾处理设备，节水、节电、降低酸耗，有明显的经济社会效益和环保效益。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于消除ADC发泡剂(下称ADC)生产中缩合工序产生的酸雾及其洗涤酸水污染的新方法及其装置。生产ADC发泡剂的基本原料是液碱，氯气，尿素和硫酸，其生产过程筒述如下1.制备次氯酸钠………………(1)2.制备水合肼……(2)由反应式可知，按上述制备之水合肼溶液(下称粗肼)含有大量可溶性物质，如氯化钠、碳酸钠和余碱，按过去国内外生产ADC工艺，粗肼须经蒸发、蒸馏、提纯、浓缩后方可用于缩合工序制备联二脲。3.缩合制备联二脲……(3)4.水洗后联二脲用氯气氧化制备ADC发泡剂………(4)由于ADC生产中主要原料纯水合肼来源困难，而一般制备的粗水合肼因其含肼量仅3～4％且包含杂质多，其中约含氯化钠20％，碳酸钠4～12％，氢氧化钠1～5％和少量尿素，氨等，又因水合肼沸点比水高，所以蒸出和提纯肼特别困难，需庞杂的设备且能耗高，无法满足ADC生产发展的需要。本专利技术人曾于1970年在福州第一化工厂提出以粗肼(下称肼)代替蒸馏浓肼生产ADC的新工艺，实践证明它在产量、产品质量上都能满足ADC生产要求，节省了蒸馏提纯工序，并使设备大大简化，大幅度降低能耗和生产成本，这种具有明显优势的新工艺迅速被全国同行采用，但在推广上述工艺时却带来酸雾和洗涤酸水污染环境的新问题，见中国氯碱1995年第4期ADC发泡剂的三废治理和综合利用及氯碱工业1991年第5期ADC发泡剂的现状及2000年发展展望。这是由于<3>式缩合反应时，只能在微碱性至微酸性条件下进行，否则尿素将大量水解损失。如保持微酸性则反应速度快且收得率高，因此须首先将肼尿素溶液在缩合锅加入浓硫酸中和肼和其中的氢氧化钠、碳酸钠呈微酸性，接着升温至沸腾，在沸腾温度下进行<3>式反应，并不断补加酸以中和尿素水解产生的氨才能保持PH4～6。特别是在加酸中和阶段，中和时形成的局部浓酸区与溶液中上述碱类进行中和反应时放出的中和热和稀释热能促使浓酸与溶液中氯化钠发生猛烈的复分解反应，产生大量氯化氢外逸见反应<5>………………(5)大量氯化氢与肼中逸出的少量氨反应就生成白色酸性烟雾见反应式<6>(白色烟雾)…………………(6)遇到雾天、雨天就产生酸雨造成对环境严重污染，各厂对酸雾都花大力研究治理措施，但多限于在治标上下功夫，都是将酸雾经水洗塔洗涤后用引风机排放高空，洗涤水呈酸水排放，随着各厂产量不断提高只得加大洗涤塔和增加洗涤水用量并不断提高排放烟囱高度，一般均在30米以上，高的达50米，这些措施虽然局部改善了环境状况，但其排放的酸雾，酸水均未能达到标准。本专利技术人着眼于治本，要从根本上解决上述ADC生产缩合工序中产生的酸雾和洗涤酸水的污染问题，经过长期观察、研究、追踪污染源产生的原因、条件，提出多种方案，例如专利技术人于1979年在苏州市全国同行业经验交流会上提出液下滴加酸方法，减少了酸雾产生与排放并使洗涤水酸度降低，最后经对比、筛选、试验改进确定了最优方法即“内循环吸收法”，其技术实质是通过控制中和反应料液PH值使反应缓和，并巧妙地利用投入的原料和反应物料作为吸收剂，使复分解产生的氯化氢在未形成酸雾前(初生态)就被反应物料完全吸收并回用于生产又降低了酸耗。为提高缩合锅设备利用率，将原有肼尿素溶解池改为肼尿素溶解中和池，减少了结合锅中和时间，同时改善了中和时容易溢液的状况，为提高吸收效果将加酸管与加肼管分别深入液下。对比新旧流程中设备改进之处是1.原肼尿素溶解池它装有引风机、搅拌器、液下泵和加肼管，新工艺增加硫酸罐，并将加酸管与加肼管分别深入液下。2.将原肼尿素溶解池改为肼尿素溶解中和池，将原中和反应在缩合锅进行而改为在肼尿素溶解中和池进行，因而又提高了缩合锅设备利用率。3.原引风机作用是将肼尿素溶解池中逸出氨气排放屋外，现变为将中和逸出的二氧化碳等气体排放屋外，4.原缩合锅配有导管、集气总管和洗涤塔及供水深井泵、引风机、排高空烟囱管和管架，它起中和与缩合作用，引风机是将产生酸雾抽出并经洗涤后排空。新工艺无酸雾逸出，仅有水蒸气与二氧化碳等，可从导管直接排空，可省了导管之后酸雾处理整套设备。新工艺优点与效益1.新工艺最大特点是能实现反应物料作为酸雾吸收剂，吸收后返回使用，把酸雾消灭在生产过程中，可取消了酸雾处理整套设备，不放酸水，不冒酸雾，其最大效益是环保效益，它从根本上消除酸雾和大量酸水污染，又获得好经济效益。2.新工艺使生产每吨ADC节约用水500吨(见中国氯碱1994年第五期“ADC发泡剂生产能耗探讨”和500吨污水的排污染费以及日常处理费用。3.新建厂可节省酸雾处理建设费用(包括集气总管道、输送管道、引风机、排高空烟囱和管架、水源(深井泵)等许多基建费用，1000吨/年小厂可节约20万元以上。4.新工艺用物料吸收酸雾后返回系统使用，使每吨产品可节约硫酸50kg，由于没有酸雾逸出，可使缩合锅寿命延长一倍以上。5.新工艺设备简单，操作容易，便于推广。测定与观察结果。旧工艺中和缩合所产生的酸雾虽经洗涤处理后还是浓烟滚滚，洗涤前用PH试纸(下称试纸)测定PH＜1，洗涤后气体测定仍呈酸性PH≤1，只好高空排放，烟囱一般在30m以上，高的达50m。管道冷凝水测定结果含盐酸0.5～2％，大量洗涤水PH在1～2左右。新工艺是中和和缩合分开，中和过程料液在PH4～9时，排出气体经试纸多次测定PH均在6～8，符合排放标准可直接排放。缩合反应在料液PH4～6、温度110℃时，排出气体以水蒸汽为主，还有二氧化碳和氨，经试纸测定PH为6～9，多数在7～8。能符合排放标准，可直接排放于屋外，以保持操作环境空气新鲜。当测定缩合排气冷凝水时PH值均在8～9。以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步的阐述。附附图说明图1中(1)硫酸罐(2)肼计量罐(3)肼一尿素溶解中和池(4)搅拌器(5)液下泵(6)缩合锅(7)引风机。附图2中(1)硫酸罐(2)肼计量罐(3)肼一尿素溶解池(4)搅拌器(5)液下泵(6)缩合锅(7)引风机(8)尾气洗涤塔(9)烟囱操作过程参照新工艺流程图1，肼尿素溶解中和操作步骤先开动引风机和搅拌器，再开加肼伐1#和加酸伐2#以保持池中料液PH4～9，当准确加入3立方米(缩合锅5立方米)，肼后立即关加肼伐1#并全部加入按纯肼量配比所需尿素，继续加硫酸调节PH至4时关加酸伐2#，待尿素全部溶解后，关搅拌器和引风机，开缩合锅进料伐3#，开液下泵将肼尿素溶液打到缩合锅至定量留下剩余液500～600mm，仃液下泵关进料伐3#，一批肼尿素溶解中和即告完成。2.缩合操作步骤与旧工艺相比，减少了酸雾处理系统所有操作，将肼尿素中和池中料液打入缩合锅，通入蒸气，加热煮沸，当酸度降低时开加酸伐4#，以保持PH在4～6，缩合4～5小时后职料液化验，当2ml料液耗C＝0.5mol/L碘液1.5ml以内，即为缩合完成，出料。权利要求1.一种消除ADC生产中缩合工序产生的酸雾和洗涤酸水污染方法，其特征是在中和过程保持反应物料PH值在一定范围，利用原料肼和反应物料作为酸雾吸收剂，将肼尿素溶解和中和反应在同一个肼尿素溶解中和池中进行，每批加入一定量的肼和其所需配比的尿素，继续加酸调节PH至4，待本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消除ＡＤＣ生产中缩合工序产生的酸雾和洗涤酸水污染方法，其特征是在中和过程保持反应物料ＰＨ值在一定范围，利用原料肼和反应物料作为酸雾吸收剂，将肼尿素溶解和中和反应在同一个肼尿素溶解中和池中进行，每批加入一定量的肼和其所需配比的尿素，继续加酸调节ＰＨ至４，待尿素全部溶解后将料液打至缩合锅，通入蒸气加热，在沸腾和ＰＨ在４～６条件下完成缩合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑守樽，
申请(专利权)人：郑守樽，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]