钼酸铵的清洁生产工艺（共9篇）
钼酸铵的清洁生产工艺 篇1
硝酸铵是一种十分常见的化学物质, 目前主要有实验室与工业生产的两种用途。由于硝酸铵在加热过程中会发生爆炸, 因此在其生产流程中一般会使用安全性能较好的设备。经过我国工业生产水平的不断发展, 硝酸铵的生产能力也取得了很大程度的进步, 其工业生产正在朝着集中化、安全化、系统化的方向转变。目前我国生产硝酸铵的原理是采用气态氨与稀硝酸进行反应, 生产的流程包括了反应、浓缩、结晶以及包装等几步, 在每每一步都需要注意生产的效率以及安全性。
一、硝酸铵生产的工艺概况及特点
本文所选取的是我国一家较为大型的硝酸铵生产工厂, 在硝酸铵的生产工艺方面处于国内的领先水平, 具有很强的代表性。其工业生产的工艺流程概况以及工艺特点非常典型, 我国的许多化工企业与该工厂的硝酸铵生产工艺是完全一样的。因此, 通过对该工厂的硝酸铵生产工艺的分析, 可以对我国的硝酸铵生产水平有较为全面的了解。
1. 硝酸铵生产的工艺概况
在硝酸铵的生产过程中, 气态氨与稀硝酸的反应压强为0.46Pa, 反应的地点为专业的中和反应设备之内。在中和反应设备内进行初步反应之后, 将气液混合物通过分离器进行分离, 通常可以得到80%左右的硝酸铵溶液。在经过初步反应之后, 将硝酸铵溶液通入闪蒸罐中, 对溶液进行浓缩, 一般需要将硝酸铵的浓度浓缩到95%以上。在完成了浓缩步骤之后, 可以向硝酸铵的浓溶液中加入添加剂, 让形成硝酸铵的结晶, 之后进行包装即可。在生产过程中会产生一定量的废气, 经过处理达到排放要求之后, 可以将其排入外界大气之中。
2. 硝酸铵生产的工艺特点
经过调查发现, 该工厂为了紧跟工业生产水平发展的步伐, 提高生产效率, 降低能源消耗, 采用了改进式的设备来进行硝酸铵的生产工作。其硝酸铵的生产工艺特点囊括了许多方面, 从设备方面展开分析, 其工艺特点主要有浓缩液制备的效率与安全性好、浓缩浓度高、浓缩成本低、空气冷却干燥方便等等。在整个硝酸铵的生产流程中, 将改进措施重点放在了硝酸铵的浓缩上面, 管式中和反应器强化了对稀硝酸的雾化功能, 浓缩的设备采用的是降膜蒸发器, 在最大程度上保证了浓缩的质量。一般在浓缩时将硝酸铵的浓度提高到越高水平, 生产所得的硝酸铵=晶体质量也就越高。
二、硝酸铵成产工艺操作中的注意事项
虽然说当今工业设备能够完成很多化工生产工作, 硝酸铵的生产水平得到了很大程度上的提升, 但硝酸铵的生产工艺中仍然存在着较多的问题, 影响着生产工艺的效率以及安全性。只有对这类问题采取正确的应对措施, 注意生产过程中应该重视的内容, 才能够让硝酸铵的制备达到更高的水平, 为实现化工行业的腾飞而做出努力。经过调查分析发现, 在当今的硝酸铵生产工艺当中, 应该注意的事项主要包括了一下两点:
1. 硝酸铵的性质易引起生产系统的安全问题
硝酸铵是属于一种理化性质极为不稳定的物质, 在不同的温度条件下, 会反应分解成为多种不同的物质。比如温度在180℃到200℃之间时, 硝酸铵会分解成为N2O和H2O;在受到突然上升的高温刺激或者猛烈的撞击时, 硝酸铵会分解成为N2、O2以及H2O。特别是在工业生产中, 硝酸铵的分解会引起一系列的爆炸等连锁反应, 对工业生产设备以及工作人员所带来的安全隐患非常严重。通常, 为了防止硝酸铵在一些工业生产的特定环境下自发分解, 可以采取降低温度或者用水稀释硝酸铵溶液浓度的方法, 待工业生产设备与环境恢复正常之后再进行硝酸铵的浓缩。另外, 为了消除潜在危险, 对于不能及时恢复正常的设备, 应该在第一时间排出其中存留的硝酸铵溶液。
2. 硝酸铵溶液中杂质所带来的安全问题
在工业生产过程中, 硝酸铵溶液里面往往会存在氧化氮、氯化物以及一些有机化合物等杂质。当这类杂质存在于硝酸铵溶液中时, 一旦硝酸铵发生自发分解, 那么所带来的危害性将会更加严重。特别是硝酸铵溶液中游离的酸、氯化物等杂质, 会降低硝酸铵的分解温度, 使其在较低的温度条件下就会发生自发分解。因此, 在工业生产的操作流程中, 要严格注意对硝酸铵溶液里面杂质的控制, 一般溶液中亚硝酸的质量分数需要控制在50×10-6以下, 氯离子的质量分数控制在10×10-6以下。
另外, 为了保证硝酸铵生产的安全进行, 还应该定期对生产设备进行维护, 减少生产过程中存在的安全隐患, 让硝酸铵的生产流程能够更加顺利地进行, 提高生产效率, 降低生产成本。
三、结束语
通过对当今硝酸铵生产工艺的了解以及对其工艺特点的分析可以发现, 我国的硝酸铵生产水平在近年来取得了很大的发展。但与此同时, 在硝酸铵的生产流程中, 仍然存在着不容忽视的安全隐患, 最为突出的就是硝酸铵的自发分解问题。在实际的生产过程中, 需要针对该问题采取正确的处理措施, 保证硝酸铵生产的正常安全进行。另外, 随着化工生产设备的更新以及对生产工艺流程的改进, 我国的硝酸铵生产水平将会迈上更高的台阶。
参考文献
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钼酸铵的清洁生产工艺 篇2
清洁生产与电镀工艺
摘要：本文叙述了清洁生产带来的经济效益和采用先进的.工艺技术,改善管理.综合利用等措施,减少消除污染对人类的危害,促进清洁生产是工业污染防治的创新,全面推行清洁生产,标志着我国清洁生产新方法的到来.作 者：李秋钰 作者单位：宝坻区环境保护局,天津市宝坻区环境保护,301800 期 刊：中国科技博览 Journal：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年，卷(期)：, (12) 分类号：X38 关键词：清洁生产 消除污染 科技创新
麦草化学制浆造纸的清洁生产工艺 篇3
本工作对传统麦草化学制浆造纸工艺进行研究和改进,以亚硫酸无机复盐代替钠碱蒸煮麦草制浆,总结出了有机麦草加无机化肥的麦草化肥制浆新工艺和“三道挤压两步置换”(简称三挤两置换)的工艺分离提取无害化黑液(蒸发浓缩-改性复合-喷雾干燥)的资源化新技术。基本消除了麦草化学制浆造纸黑液的污染源,利用副产的无害化黑液制备成新型环保肥料[3],治理沙化荒漠土地。
1 麦草化学制浆黑液污染和治理现状
传统麦草化学制浆造纸,采用氢氧化钠和亚硫酸钠蒸煮制浆,产生的黑液pH为11.5~12.3[4],呈强碱性,为含钠的有机混合物。由于钠离子不能被植物吸收,在土壤中积累会造成土壤盐碱化,对生态环境造成严重的破坏。麦草化学制浆所产生的COD占制浆造纸污染物总量的90%。生产1 t麦草浆需要2.2~2.5 t麦草秸秆、0.3 t氢氧化钠和亚硫酸钠[4],可从中分离提取1 t麦草纤维素用于造纸,其余1.5~1.8 t木质素、半纤维素、腐殖酸等有机物和无机钠碱进入蒸煮黑液中,即每生产1 t纸产生1.5~1.8 t黑液[5]。全国每年流失的麦草制浆黑液有机物热值相当于1.2 Mt标准煤。
目前国内外多采用碱回收法处理造纸黑液。该法适用于以木材纤维为原料的大型制浆造纸企业,应用于麦草化学制浆造纸工艺黑液处理费用高,影响企业治理的积极性。近年来,有部分企业采用物理化学法分步提取有用成分再利用微生物降解进行无害化处理,但因容易造成二次污染、处理不完全、工艺复杂、运行成本高、再生产品经济价值低等问题难以推广。
2 传统麦草化学制浆造纸工艺
传统麦草化学制浆造纸工艺流程见图1。该工艺的造纸黑液成分为木质素磺酸钠,采用碱回收法处理,一次性投资大,工艺设备复杂,黑液处理费用高,一般为200~300元/t(以1 t成品纸计,下同),占生产成本的8%~10%。
3 麦草化肥制浆造纸清洁生产工艺
3.1 清洁生产工艺技术与工艺流程
麦草化肥制浆造纸清洁生产工艺流程见图2。
3.1.1 亚硫酸无机化肥蒸煮液的制备
将液氨、碳铵、氧化镁、硫酸钾、重钙等对生态环境有益的无机化肥以一定比例从顶部打入吸收反应釜,与硫磺经焙烧炉燃烧后产生的SO2通过风机送入吸收反应釜底部,在3个吸收反应釜中逆流反复进行反应吸收,生成的亚硫酸无机复盐(Mg(NH4)2(SO3)2)蒸煮液,再用磷酸和尿素调pH,得到含亚硫酸无机复盐质量浓度为90~120 g/L的蒸煮液,以此代替传统蒸煮工艺中的亚硫酸钠和氢氧化钠蒸煮液,改变了黑液的化学组成,将原来的木质素磺酸钠变为木质素磺酸铵磷镁钾复盐,即新型环保肥料。
3.1.2 麦草高温高压蒸煮及黑液挤浆分离提取工艺
蒸煮反应罐中注入亚硫酸无机复盐蒸煮液并通入蒸汽,在高温高压下定时蒸煮制成浆液(粗浆和黑液)。麦草秸秆在高温高压蒸煮过程中与亚硫酸无机复盐蒸煮液发生化合反应,从而大大加速其分解速率,黑液中所含成分是容易分解的腐殖酸、多糖及对氮、磷、钾等无机营养元素有缓释作用的木质素,所以非常适合作为多功能复合肥料使用。黑液中可提取物质的质量分数为11%~12%,进入中段水的污染负荷约为黑液污染负荷的5%~6%。为此选用了先进的“三挤两置换”黑液高温挤浆分离提取工艺,使黑液提取率达到90%以上,基本消除了黑液的污染,而且减轻了中段水处理负荷,同时为资源再生利用备足了原料。采用高温提取是因为黑液在90 ℃时的黏度约为50 ℃的1/2或1/3,可相应提高黑液的流动性,加速分子扩散,从而提高黑液的滤水性。
3.1.3 黑液蒸发浓缩及制备新型环保肥料
来自分离提取工段的稀黑液,含有大量腐殖酸和木质素,木质素又具有很强的黏结性,故经预热器加热后,采用板框五效蒸发器蒸发浓缩,使黑液质量分数由11%~12%增加到35%~40%,引入重过磷酸钙或硫酸钾改性复配后,其固形物质量分数约为34%。该液经干燥固化处理后,制备成新型环保肥料,可有效固沙保土。
3.2 清洁生产新工艺技术的特点
3.2.1 清洁生产新工艺技术对环境的影响
与钠碱化学制浆造纸工艺对比,麦草化肥制浆清洁生产新工艺,可以彻底改善黑液性质、基本消除黑液污染,粗浆得率高,蒸煮液成本低,有利于节约有机质资源和水资源。工艺流程的各个中间环节均无污染物外排[6],从浆液到黑液始终都在管道或容器中。本工艺技术所有的泵、阀门、管道连接严密,无跑、冒、滴、漏现象[7]。蒸发浓缩过程中产生的冷凝水可回用于锅炉或生产过程。喷雾干燥所需的燃煤热风炉配有废气除尘器,达到GB 16297—1996《大气污染综合排放标准》中的颗粒物排放要求。干燥塔排出的尾气经旋风收尘器处理后,也达到了排放标准。由于提高黑液提取率后大大减轻了中段水治理的负荷,所以中段水经处理后达到GB3544—2001《造纸工业水污染物排放标准》要求,燃煤热风炉中的煤渣与纸厂其他锅炉的煤渣一并处理。因此黑液处理过程中无废渣产生。
3.2.2 麦草化肥制浆造纸工艺技术产品优势
(1)麦草化肥制浆造纸工艺技术已在承试单位建成年产10 kt的中试生产线。生产出的文化用纸和生活用纸先后多次经过山西省产品质量监督检验所和山西省疾病控制中心检测检验,分别符合GB/T 12654—1990《书写纸国家标准》和GB 15979—20020《一次性使用卫生用品卫生标准》的规定。
(2)利用麦草化肥制浆造纸清洁生产工艺技术联产的新型环保肥料,先后经过山西省运城市土壤肥料测试中心、山西省农科院土壤肥料研究所的检验测试,符合农业部部颁标准NY 525—2002《有机肥料》和由作者编制、山西省质量技术监督局备案的Q/SJJF 001—2006《固沙保土有机肥》企业标准;并且通过中国科学院沙漠化重点实验室的小试、中试检验,结果表明:新型环保肥料具有固定流沙、防止风蚀、补充养分、肥沙养苗、吸湿保水、抗旱保墒、加速植被生长等多种功能, 每吨新型肥料可治理沙化土地7.5亩[8]。
(3)该工艺技术已通过山西省科技厅科技成果鉴定(晋科鉴[2005]第053号)。鉴定结果表明,该成果技术填补国内空白,达到国内领先水平,经济、社会、环保效益明显,具有很好的推广价值和应用前景,同时已获得国家发明专利证书(专利证号ZL03103952.9)。
3.2.3 麦草化肥制浆清洁生产工艺注意事项
麦草化肥制浆的浆液比钠碱化学制浆浆粗、硬度略高,对磨浆系统要求严格;另外纸张白度略低,应注意改进漂白工艺,建议采用二段、三段漂白工序,或采用先进的过氧化氢漂剂,以提高白度,确保纸质。同时,在麦草蒸煮过程中应将pH控制在7.0~8.0。
4 麦草化肥制浆造纸技术经济分析
4.1 传统工艺与清洁生产工艺技术指标和质量指标对比
麦草化学制浆工艺与麦草化肥制浆清洁生产工艺比较,有毒有害物替代及主要浆液指标对比见表1,黑液治理效果对比见表2,产品文化纸主要质量指标对比见表3。由表1~3可见:与传统麦草化学制浆工艺对比,改进后的麦草化肥制浆清洁生产工艺的纸浆得率提高2%~3%,生产1 t成品纸的麦草消耗量减少0.2 t,黑液治理费用减少200~300元,COD排放量减少0.57 t;因有部分原料分摊到联产的肥料中,所以成品纸成本由原来的3 550元/t下降到2 650元/t,降低了25%;两种工艺生产的成品纸的主要质量指标区别不大。
4.2 纸肥联产主要经济指标
釆用麦草化肥制浆清洁生产工艺,每生产1 t成品纸的同时还可联产1 t有机肥。与传统麦草化学制浆工艺相比,附加产值1 600余元/t,纸肥联产利润2 655元/t。纸肥联产主要经济指标见表4。
5 结论
a)以亚硫酸无机复盐代替钠碱蒸煮麦草制浆造纸,彻底改变了黑液的化学组成,并利用其生产出新型环保肥料。基本消除造纸黑液的污染,实现了清洁生产。
b)采用麦草化肥制浆造纸工艺,纸浆得率可提高2%~3%,每吨成品纸的麦草消耗量减少0.2 t,生产出的文化用纸和生活用纸经过山西省产品质量监督检验所和山西省疾病控制中心检测检验,分别符合GB/T 12654—1990《书写纸国家标准》和GB 15979—20020《一次性使用卫生用品卫生标准》的规定。
c)采用麦草化肥制浆清洁生产工艺,成品纸成本由原来的3 550元/t下降到2 650元/t,降低了25%。利用副产的无害化黑液联产新型环保肥料,附加产值1 600余元/t,使制浆造纸黑液从有费用的治理变为有效益的资源化利用,有效提高了综合经济效益。
d)联产的新型环保肥料可治理沙化荒漠土地, 每吨新型肥料可治理沙化土地7.5亩。
参考文献
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球墨铸铁清洁生产工艺探索与实践 篇4
球墨铸铁清洁生产工艺探索与实践
本文以球墨铸铁树脂砂线清洁生产审核为例,探索球墨铸铁行业解决企业环境管理与经营持续发展的途径和方法.
作 者：沈雯 顾晓彬 吴玉军 作者单位：南通市环境保护局,江苏,南通,226006刊 名：环境与可持续发展英文刊名：ENVIRONMENT AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT年，卷(期)：2008“”(1)分类号：X38关键词：球墨铸铁 清洁生产 环境污染 持续发展 方法
氯碱化工清洁生产工艺改进 篇5
1 废水的治理
1.1 通过阴阳床、混床对再生酸碱废水的回收利用
1.1.1在氯碱生产中, 有一部分废水是利用纯水装置生产, 排出的是钙、镁等盐类物质含量较高的浓水。这部分废水因为盐类物质含量较高, 所以无法在生产中重复利用, 但是在生产过程中没有对其造成污染, 排放后亦不会对环境造成污染, 属于清净水, 所以这类废水可以直接排放。1.1.2对于生产过程中产生污染的废水可以经过阴阳床和混床再生后, 再经过适当的工艺改进, 实现回收利用。在回收利用之前, 经过阴阳床和混床再生的中和水, 对其进行检验, 发现过碱量不符合标准, 不仅是对纯水和烧碱的浪费, 同时也不符合外排的标准。所以要对其进行工艺改进, 具体方式如下。
在厂房外增加一个地下废水回收罐, 对中和后的废水进行调节, 在达到标准后, 通知调度盐水岗位, 利用原有的废水泵将已中和的废水打向盐水折流槽。然后盐水操作工通过调节烧碱加入量, 使中和水达到规定指标, 可以成功实现废水回收利用。将符合标准的水通过铺设的管线引至原水池, 提高用水效率, 不仅缓解了纯水制备系统的负担, 而且延长了再生周期, 降低成本支出, 实现废水的清洁生产。
1.2 泵机封冷却水循环利用
氯碱生产中, 机械设备应用的非常普遍, 在泵机封运行过程中, 需要利用冷却水保护机封的运行, 对这部分冷却水可进行回收利用。首先利用废置的旧罐作为回收罐, 然后再铺设一条不锈钢的回水管线, 将泵机封冷却水引入回收罐。再利用水泵将其引至纯水供水管路, 实现循环利用。在引至纯水处之前, 要安装监控装置, 对冷却水的状态进行监控, 防止机封泄漏物进入到纯水系统中。这种循环利用的方式, 不仅高效稳定, 并且降低了运行成本。
1.3 蒸汽冷凝水回收利用
在生产中的蒸汽加热物料利用冷凝后温度较高, 约为五十摄氏度, 一般都直接排入地沟, 没有进行回收利用。为此, 对各换热器蒸汽冷凝水进行回收利用, 可在一楼铺设一根总管道。使换热器冷凝水并入总管回收后, 打到碳酸钠配料槽, 代替碳酸钠配料时的一次水, 节约了水资源, 也减少了一次水中钙、镁及其他杂质的含量, 提高了水质。
2 废气的治理
废气主要是氯气处理工序产生废氯气和氯化氢合成炉产生的氯化氢废气。其余废气有液氯充装钢瓶或槽车时产生的废氯气;盐酸外售装车或生产用打盐酸时产生的部分氯化氢气;硫酸装卸车时挥发的硫酸废气等。
2.1 废氯气的处理
发生事故和开停车时, 从电解装置排放的废氯气及正常生产装置中产生的废氯气均进入废气吸收装置--除害塔。废氯气进人除害塔底部, 用烧碱溶液吸收, 塔顶尾气由引风机抽出排放。塔底生成的次氯酸钠溶液经碱液循环槽循环合格后, 由次氯酸钠泵送至次氯酸钠储罐出售。烧碱溶液来自电解, 在次钠循环槽配成15%~20%Na OH吸收液循环使用, 直至合格。
2.2 氯化氢合成炉氯化氢废气的处理
盐酸合成炉生产中和外售装车时产生的氯化氢气体被酸水循环泵和水力喷射器形成的负压抽走, 酸水达到一定浓度后, 作为氯化氢气体吸收液生产盐酸。水力喷射器是具有抽真空、冷凝、排水等功能的机械装置。它是利用一定的水压, 通过对称和固定侧斜度的喷咀, 使水流汇聚在同一个焦点上, 由于喷射水流的流速大, 在水柱周围形成一定的负压, 在器室内产生真空。
生产岗位打酸时, 时有氯化氢气体逸出, 在阴雨天气或空气湿度大时, 尤为明显。通过在岗位酸储罐旁增加喷淋设施, 将产生的酸气吸收, 防止环境污染, 工作原理类似水力喷射器。
2.3 装卸硫酸时产生的硫酸气处理
进厂浓硫酸卸车或废硫酸 (70%左右) 外售时均易产生硫酸气挥发, 影响职工健康。在充装抽空系统开口引管线, 对硫酸罐顶和装卸车时进行抽空, 防止外逸。
2.4 液氯、钢瓶装卸车时废氯气的处理
在液氯产品包装外售时, 无论是采用钢瓶包装还是槽车充装, 充装管内的残余液氯必须做无害处理。为保证废气处理及时有效, 且不影响电解装置氯氢压差的稳定, 在不与氯气总管相连的工艺管线中增加1台尾气抽空泵, 单独对产生的废氯进行抽空处理。
3 废渣的治理
废渣主要是在盐泥压滤环节产生的盐泥, 为一般固体废料, 如果排放到自然环境中, 会污染到土壤和水体。对于这部分废渣可以出售给水泥厂等有需求的工厂, 不仅减少了对环境的污染, 同时还产生了一定的经济效益。
结束语
由于我国现有的生产工艺以及生产设备水平不高, 在氯碱生产中必然会产生有害物质, 如果排放的自然环境中, 将会造成极大的污染。氯碱生产产生的“三废”对环境有污染的主要是废水和废气, 废渣可以通过出售给水泥厂来创造经济效益。对于废水, 要实现循环利用, 通过再生装置对废水进行中和, 在PH值符合标准后回收利用。产生的废气除了利用废气吸收装置外, 还可以通过控制系统压力来实现, 控制系统压力的过程也是对设备进行优化的过程。将氯碱生产过程中产生的“三废”进行科学的处理, 进行循环利用, 可以有效的降低运行成本, 提高生产效率, 减少对环境造成的污染, 实现清洁生产, 达到经济效益、生态效益与社会效益共赢的良好局面。
摘要：氯碱化工生产是我国重要的基础化学工业之一, 在工业生产中被广泛的应用于各个行业, 对我国的经济建设起到了很大的促进作用。由于氯碱是化工用品, 所以在生产的过程中会产生大量的工业废水、废气和废渣, 如果没有得到科学的处理, 将会对环境造成极大的危害。为了积极的响应国家节能减排, 低碳环保的政策号召, 应该对氯碱化工生产实行工艺改进, 实现清洁生产, 在保证生产效率的基础上降低对环境的污染, 达到经济效益与社会效益共赢的生产模式。
关键词：清洁生产,循环利用,三废治理
参考文献
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钼酸铵的清洁生产工艺 篇6
20世纪90年代国际环境保护战略的重大转折就是实施污染预防, 推行清洁生产。我国在21世纪议程和第二次全国工业污染防治会议中都明确将清洁生产作为中国可持续发展的关键性对策和措施。其基本思想就是污染预防, 它着眼于生产发展全过程中污染物产生的最小化, 不仅注意生产过程自身, 而且对产品 (包括服务) 从原材料的获取直至产品报废后的处理整个生命周期过程中的环境影响统筹考虑, 因而它对深化环境污染防治, 转变大量消耗能源资源、粗放经营的传统生产发展模式具有重要意义。
1 清洁生产的含义
联合国环境规划署将清洁生产概括为:针对生产过程、产品、服务持续实施的综合性预防的以增加生态效率和减少人类和环境风险的策略。
“污染预防”是ISO14000系列标准的主导思想, 持续改进是ISO14000系列标准的灵魂。清洁生产是一个动态的过程, 是个持续改进、永不间断的过程。清洁生产所强调的是:避免污染的产生, 尽可能在生产发展全过程中减少废物要比污染产生后运用多种治理技术更为可取。因此, 为了有效地减少人类和环境的风险, 需要把传统侧重于生产过程末端治理污染的重心向源头去削减污染。面向污染预防的环境污染防治战略对策体系的优先顺序是:
(1) 首先在污染产生过程中消除或减少废物或污染物。
(2) 对未能削减的废物以对环境安全的方式进行循环回用和综合利用。
(3) 采取适当的污染治理技术完成进入环境前的污染削减。
(4) 对残留的废物或污染物进行妥善的处置、排放。
2 实施清洁生产的技术方法
就工业生产来说, 清洁生产是在产品及其生产过程中实施的污染预防对策措施。开展清洁生产需要针对每个企业产品及其生产过程的具体问题、具体情况进行实施。下面将就清洁生产技术在石化公司炼油厂生产工艺中的运用作一介绍。
2.1 清洁的生产过程
对于一个生产过程系统, 实施清洁生产的基本途径可概括为以下五个主要方面。
(1) 原材料 (包括能源) 有效使用和替代
原材料使用环节实施清洁生产的内容可包括以无毒、无害或少害原料替代有毒有害原料;改变原料配比或降低其使用量;保证或提高原料的质量、进行原料的加工, 减少对产品的无用成分。
原油为炼油企业最主要的原料。原油中水含量越少, 在对原油进行脱水处理时产生的废水越少。渣油中硫含量的多少取决于原油中的硫含量, 一部分渣油作为锅炉和加热炉的燃料, 渣油中硫含量低, 燃烧过程中产生的二氧化硫才能达标排放。
(2) 改革工艺和设备
包括:简化流程、减化工序和所用设备, 使工艺过程易于连续操作, 减少开车、停车次数, 保持生产过程的稳定性;提高单套设备的生产能力, 装置大型化, 强化生产过程;优化工艺条件;利用最新科技成果, 开发新工艺、新设备。
(3) 改进运行操作管理
推行清洁生产时常把改进操作加强管理作为一项最优先考虑的清洁生产措施。合理安排生产计划;改进物料储存方法、加强物料管理;岗位操作人员认真巡检, 消除物料的跑冒滴漏;保证设备完好等。
(4) 产品改革替代
清洁产品是清洁生产过程中的一项基本内容。它包括改革产品体系, 产品报废的回用, 再生, 产品替代、再设计等方面。例如, 可降解塑料制品的生产, 无汞电池的设计制造。
(5) 生产系统内部循环利用
通常包括将废物、废热回收作为能量;将流失的原料、产品回收, 返回主体流程之中使用;将回收的废物分解处理成原料或原料组分, 复用于生产流程中。组织闭路用水循环或一水多用等。此外, 在一定情况下, 还可考虑将废物收集, 作为企业自身或其他生产过程的原料, 加工成其他产品。从清洁生产的优先顺序看, 对于废物首先应将其尽可能消灭在自身生产过程中, 使投入的资源、能源充分利用。
2.2 清洁的产品
清洁产品, 要从产品及其设计抓起, 考虑其整个生命周期的环境影响, 将环境因素预防性地纳入到产品的设计开发阶段中。通过开展产品生命周期的环境影响评价进行生态产品的设计, 是推动清洁生产向纵深发展的极其重要方面。
3 清洁生产应采取的措施
清洁生产是一个持续改进、永不间断的过程。炼油厂用水主要包括生产工艺过程用水、锅炉软化水和脱盐水、循环冷却系统补充水、生活用水和外施工单位用水。
(1) 生产工艺过程的用水与节水。工艺生产过程的用水主要包括生产成品或半成品进行高温加热时所消耗的直冷水、主要动力锅炉、余热锅炉蒸汽的耗水、电脱盐用水、工艺注水、机泵冷却水、清罐用水等。为了降低新鲜水的消耗, 一方面需要改革生产工艺, 如增大油品加氢处理力度, 采用管壳式表面冷却器代替大气冷却器, 以真空泵代替蒸汽或采用重沸器代替直接蒸汽汽提;用空气冷却取代水冷却等压缩用水量;取消机泵等的直流冷却用水。
(2) 锅炉软化水和脱盐水的用水与节水。在炼油厂消耗的新鲜水中, 设备软化水和脱盐水占有的比例较大, 主要用于动力锅炉和余热锅炉自产蒸汽。通过加强管理, 提高制水效率, 将会大大降低锅炉排污水量, 提高蒸汽凝结水回收率, 同时也可节约新鲜水和能源。
(3) 循环冷却系统的用水与节水。炼油厂循环冷却系统的新鲜水消耗量占企业新鲜用水量的1/3左右, 主要是循环水系统在运行过程中浓缩倍数偏低、新鲜水补充量和排污量较大。如果通过选用新技术提高浓缩倍数和开展循环水排污回用技术可解决这一问题。另外, 对冷却设备到期及时更换, 提高水冷器的质量, 避免漏油问题, 可大大提高循环水水质, 减少补水水量。采用先进的冷却器输水器, 降低排水量。
(4) 开展污水深度处理, 作为循环系统补充水。炼油厂是一个用水大户, 如果在二级生化处理的基础上进行进一步深度处理, 将处理后的废水用于生产装置的循环补充水, 即可以节省新鲜水的补充量, 又可以减少污水的排放量, 对降低工厂的生产成本, 提高经济效益具有十分重要的作用。
4 结论
通过清洁生产在生产工艺过程中的运用, 让企业在获得经济效益的同时, 又获得了环境效益。清洁生产是个持续改进, 永不间断的过程。清洁生产必须纳入到企业的环境管理体系之中, 常抓不懈, 永无止境。
参考文献
[1]清洁生产要发展清洁技术要跟上.中国环境报[J].2007, 6.
[2]ISO14000环境管理体系国家注册审核员基础知识通用教程[M].北京:中国计量出版社, 2005, 8.
玻璃优化技术工艺带动清洁生产 篇7
从浙江一玻璃有限公司了解到, 该企业通过各种技术及工艺改造, 节电节油, 取得了良好的经济效益和环境效益。该企业是1家主要生产供应优质浮法白玻的大型企业, 近年来, 企业积极实施清洁生产, 降低能耗, 2010年年初, 企业又投资80万元, 在电机上安装了变频装置, 取得明显成效, 每天可减少用电8 000kW·h左右。同时, 企业又优化原燃材料投料工艺, 在投料以前从余热锅炉房引余热烟气对原燃材料进行预烘干。据该企业办公室主任介绍:整个工艺流程进行了一些改进, 通过引用企业的余热烟气, 对使用的原燃材料进行烘干, 至少减少了2%的水分, 这样有效地减少了常用燃料的消耗量。玻璃生产平均成本每个重箱也可节约成本2元, 按照企业每天生产9 000重箱来计算, 每月就可以节约大概50万元, 同时也明显的减少了SO2等污染物的排放, 既能节约了用电成本, 又使企业生产得到了有序的健康发展。
南瓜多糖清洁生产提取工艺研究 篇8
然而,目前南瓜多糖的提取存在产品的纯度不高,有机溶剂的使用量比较大等多方面问题。针对目前南瓜多糖提取工艺中存在的问题,本课题通过正交试验设计进行提取操作单元优化,使用膜分离技术进行有效分离和纯化,从而进行南瓜多糖清洁生产提取工艺研究,为企业工业化生产提供有利的生产参数[3]。
1 实 验
1.1 仪器和材料
组合膜分离设备,湖北工业大学膜技术研究所;数显恒温水浴锅,江苏城西晓阳电子仪器厂;中药粉碎机 HX-200,浙江省永康市溪岸五金药具厂;双光束紫外可见分光光度计Tu-1901,北京普析通用仪器有限公司;南瓜,自备;浓盐酸(AR)等有机溶剂,武汉市化学试剂厂。
1.2 工艺流程
南瓜→洗净→切块→去籽→打浆→水提→离心→上清→
调pH→上清液→微滤膜除杂→纳滤膜浓缩→干燥→南瓜多糖
图1 南瓜多糖清洁生产提取工艺流程图
Fig.1 Cleaner Production Extraction Technology of Pumpkin Polysaccharide
1.3 实验方法
采用热水提取工艺,以南瓜多糖的提取率为主要指标,选择料液比、浸提时间和温度为考察因素,每个因素确定3个水平,按L9(33)正交表进行正交实验,其因素水平表见表1。
膜的选择及工作参数的确定,水提离心后的上清液通过调节PH值进行初步除杂,然后采用合适的微滤膜除杂和超滤膜进行浓缩提纯,根据膜的特性和物料的性质,选择第一级微滤膜N100除杂,第二级纳滤膜DLC进行浓缩分离。
南瓜多糖检测方法采用斐林试剂检测法。
2 结果与讨论
2.1 南瓜多糖提取正交试验结果与分析(表2)
由表2可看出:各因素影响多糖提取率的排列次序为:因素A>因素B>因素C,最优的提取条件是:A2B2C2。即温度为40 ℃、浸提时间0.5 h、料液比为1:3,提取率高达到95.6%。
2.2 南瓜多糖的膜除杂浓缩
离心后上清液,调节pH为3.0时,上清液中不再产生浑浊现象,溶液颜色为浅黄色,进行过膜除杂浓缩。微滤膜除杂,经过酸沉处理后的上清液,再用微滤膜进行除杂实验。微滤膜N100的通量衰减曲线见图2。在实验条件下N100的平均通量为173.6 L/h·m2,南瓜多糖的透过率为97.3%,固体颗粒物的截留率为21.6%。
图2实验结果可知,随着时间的延长,膜通量衰减随着过滤时间的延长而逐步衰减,但是衰减的速度极为缓慢,且平均通量较大,因此微滤系统能长时间稳定运行,满足生产的需要。
微滤后的滤液经纳滤膜浓缩,由图3可见,DLC纳滤膜系统具有较强处理能力在实验条件下纳滤膜DLC的平均通量为2.45 L/min,浓缩后南瓜多糖的纯度达67.5%,南瓜多糖截留率达94.5%。膜通量的衰减随着时间的延长而逐步衰减,但是衰减速度比较慢,而且平均通量较大,当膜通量降低至较低时,已经基本达到了浓缩的目的(4倍)。因此,该纳滤系统能长时间稳定运行,满足生产的需要。
3 结 论
通过南瓜多糖清洁生产工艺研究,先采用正交试验找到最佳提取条件:温度40 ℃、浸提时间0.5 h、料液比1:3,此条件下多糖提取率达到95.6%。提取液离心调节pH值后,依次经过微滤膜N100除杂,可使南瓜多糖透过率达97.3%、杂质截留率为21.6%;然后经纳滤膜DLC浓缩,浓缩后南瓜多糖截留率达94.5%,南瓜多糖的纯度为67.5%,其品质明显高于传统工艺提取的多糖。整个新工艺过程,分离效率高、能耗低的特点充分体现的清洁生产的“节能、降耗、减污、增效”的宗旨,企业采用此清洁生产工艺可降低成本,减少污染,大大提高经济效益。
参考文献
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钼酸铵的清洁生产工艺 篇9
本工作针对氯磺酸法合成、溶剂法颜料化的酞菁绿颜料生产工艺特点, 在现有资源与技术条件下, 优化合成工艺, 改造分离流程, 循环利用水资源[4,5], 实现了酞菁绿颜料的清洁生产。
1 酞菁绿的氯磺酸法生产工艺简介
酞菁绿的氯磺酸法生产工艺以氯磺酸为介质, 溶解铜酞菁后, 加入硫磺、三氯化铁、三氯化锑、碘等催化剂, 在100 ℃, 0.3 MPa下通入氯气反应。将反应产物用水稀释, 经过滤、洗涤 (酸洗、碱洗、水洗) 得到酞菁绿粗品。粗品在表面活性剂存在下与有机溶剂如氯苯搅拌反应, 对颜料颗粒晶型进行转变 (行业内通常称为吸附乳化步骤) , 然后蒸出溶剂、无机盐沉淀、过滤、水洗、干燥制得成品颜料[2]。该工艺合成反应的主催化剂为硫磺, 其在反应中的催化机理为先与氯磺酸、氯气反应生成焦硫酰氯, 然后再由焦硫酰氯提供的氯使铜酞菁得到氯化[3]。酞菁绿的氯磺酸法生产工艺流程见图1。
颜料生产行业普遍采用的三氯化铝-氯化钠传统工艺路线存在三氯化铝难分离、污染大、成本高、产品色光偏蓝、色泽偏暗等缺点, 而通过氯磺酸法制得的酞菁绿颜料污染小、成本低、色光可调、色泽鲜艳、着色力强, 因此正越来越受到颜料行业的重视与推广。
2 污染源分析
该工艺的污染物来源主要为:合成中未转化的反应物、酸性溶剂、副产物、催化剂;后处理中残留或过量的氯苯类有机溶剂、表面活性剂、无机盐沉淀剂。这些物质存在于粗品滤液与精品滤液中。每批产品的产量为1.25 t, 每批产品废水产生量总计约189.5 t, 酞菁绿的氯磺酸法生产工艺的主要污染物组成见表1。
3 清洁生产措施
3.1 源头削减
(1) 原工艺主催化剂硫磺是固体, 在反应中溶解较慢, 影响了催化效果。以液态氯化硫为反应主催化剂替代硫磺后, 催化效果明显提高; (2) 增加主催化剂加入量, 取消三氯化铁、三氯化锑这两种较难溶解且低效的固体辅助催化剂; (3) 增大反应压力, 降低反应温度, 调整通入氯气流量, 提高了氯气利用率, 使氯气与铜酞菁质量比由2.3下降到2.1, 溶剂氯磺酸与铜酞菁质量比由6.0下降到5.0。
由于反应时间缩短, 副反应减少, 粗品收率由88% (质量分数, 下同) 提高到了93%;后处理颜料化与表面处理中, 蒸馏工序增加冷凝设备改善氯苯类有机溶剂的回收效果;沉淀工序在保证表面活性剂沉淀效果的前提下, 减少60%的无机盐用量。
3.2 废水资源化利用
改造生产流程, 对颜料生产中的废水进行资源化循环利用, 节水减排。酞菁绿的氯磺酸法清洁生产工艺流程见图2。
(1) 取消粗品过滤洗涤 (酸洗、碱洗、水洗) 工序, 直接进行吸附乳化, 利用氯苯类有机溶剂对颜料的亲和性, 吸附颜料, 分离出含酸水, 部分含酸水回用至稀释釜, 部分作为副产品混合酸 (含硫酸10.2%和盐酸3.8%) 外销;
(2) 吸附乳化工序的部分漂洗水回用至稀释釜作合成产物的稀释水;
(3) 过滤洗涤工序中的洗涤工艺改为两次水洗, 二次水洗滤液套用作为一次水洗的洗涤水, 一次洗涤滤液部分回用至吸附乳化工序作为漂洗水, 部分回用至蒸馏、沉淀工序作为洗槽水;
由于在源头削减中已取消三氯化锑、三氯化铁催化剂的使用, 因此在废水资源化利用后得到的副产品混合酸中重金属等杂质已不存在, 可送水处理厂用于中和废水, 及用于无机高分子絮凝剂聚合氯硫酸铁等化工产品的制备[6]。
3.3 末端处理, 安全排放
通过削减源头、废水资源化循环利用, 剩余废水量已由原来的每批189.5 t大大降低至31.0 t, 且其中已基本不含重金属和氯苯类有机溶剂, 游离的表面活性剂与无机盐离子也大大减少。该废水可采用离子交换、反渗透、膜蒸馏等技术分离出无机盐回用于沉淀工序, 出水因已去除无机盐可作为蒸馏前的工艺水使用, 从而实现工艺上的“零排放”。末端废水温度约在60 ℃左右, 非常适合膜蒸馏技术处理[7,8,9], 直接送环保公司处理, 达标后排放。
4 污染防治效果及经济效益分析
采用清洁生产工艺后, 污染控制取得了良好的效果。酞菁绿的氯磺酸法原工艺与清洁生产工艺污染物产生量的对比见表2。
由表2可以估算, 酞菁绿的氯磺酸法清洁生产工艺与原工艺相比, 污染物产生量降低约94.60%。同时, 清洁生产工艺产生了明显的经济效益。单批废水排放量由189.5 t, 降至31.0 t, 减少了83.64%, 大大降低了环保处理费用;三氯化锑、三氯化铁两种催化 剂完全取消, 氯磺酸、氯气、氯苯、无机盐等的加入 量不同程度地减少, 工艺冷水完全省去, 工艺热水加入量大幅度下降, 产品收率增大5%, 从原材料和能源消耗方面降低了生产成本;副产酸外销至净水剂厂, 变废为宝, 也产生了很好的副产收益。酞菁绿的氯磺酸法清洁生产经济效益分析见表3。
1) 按年产300 t酞菁绿规模计。
5 结论
a) 通过消减污染源、资源化循环利用、末端处理等措施, 对酞菁绿颜料的氯磺酸法生产工艺进行清洁生产改造, 减少废水排放量83.64%, 剩余污染物量降低94.60%, 取得了很好的污染防治效果。
b) 清洁生产工艺改造后, 废水处理总费用减少, 同时节约热水用量66.35%、取消冷水使用, 多种原辅材料单耗降低, 还增加了副产收入, 每吨精品综合经济效益增加值为7 086.8元。按年产300 t酞菁绿颜料规模计, 每年增加经济效益2.13×106元。
摘要：根据清洁生产的理论与思维模式, 对酞菁绿颜料氯磺酸法生产工艺进行改进。通过改变催化剂、优化合成工艺、污染源头削减、对废水进行资源化循环利用, 使污染得到有效控制, 基本实现了酞菁绿颜料的清洁生产。采用清洁生产工艺, 废水排放量减少83.64%, 污染物减少94.60%。按年产300t酞菁绿颜料的生产规模计, 每年可增加经济效益2.13×106元。
关键词：酞菁绿,颜料,氯磺酸,清洁生产,综合利用
参考文献
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