腈綸聚合環(huán)保指標及污染物的分析與控制

摘 要:腈綸聚合是采用美國氰胺公司專利技術(shù)，由美國CHEMTEX公司做初步設(shè)計，上海紡織設(shè)計院進行施工圖設(shè)計，具有日產(chǎn)200噸聚合物的四臺釜和五條原液生產(chǎn)線;在工藝上采用了美國氰胺公司二步法水相懸浮聚合工藝，整個工藝流程均由計算機控制，生產(chǎn)原料以丙烯腈(AN)為第一單體，以醋酸乙烯酯(VA)為第二單體，氧化還原體系為引發(fā)劑，巰基乙醇(β-ME)為鏈轉(zhuǎn)移劑，上述物料經(jīng)聚合、終止、脫單、水洗、混合、脫水、漿化、溶解、過濾、脫泡等工序制成合格供紡原液，供紡絲生產(chǎn)。在每個過程中都存在著污染物的排放。主要是指三廢:即廢水、廢氣、廢渣。控制的好壞直接或間接地影響著腈綸廠以及公司的環(huán)保指標。據(jù)此對污染物的排放超標進行原因分析，并制定控制措施。

關(guān)鍵詞:水相懸浮聚合丙烯腈醋酸乙烯酯巰基乙醇

中圖分類號:TQ342文獻標識碼:A文章編號;1674-098X(2011)01(a)-0135-01

裝置流程簡述。

首先將AN和VA被配制成混合單體，將NaClO3和CuSO4·5H2O配制成氧化劑，將NaHSO3配制成還原劑，然后將包括分子量調(diào)節(jié)劑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，釜溫60±0.5℃的條件下發(fā)生聚合反應(yīng)，生成聚丙烯腈聚合物。

從聚合釜溢流出來的聚合物，在聚合釜溢流口處加2%NaOH終止反應(yīng)后，進入脫單塔中脫除其未反應(yīng)的單體，回收使用，脫去單體的物料在水洗機上洗去未脫凈的殘余單體和可溶性雜質(zhì)及低聚物，然后進入混合罐。

經(jīng)混合罐混合后，在脫水機中脫去部分水，變成含固量45%的濾餅，進入漿化罐中和56%的冷NaSCN按一定比例混合，對聚合物進行溶脹處理。

溶脹后聚合物和熱NaSCN按一定比例進行溶解，形成均一溶液，經(jīng)粗原液混合、第一次過濾，進入脫泡塔，在負壓下脫除氣泡，然后進入供紡原液貯罐，再經(jīng)第二次過濾后(消光時加TiO2)供給紡絲車間進行紡絲。

1 聚合車間主要的毒品為AN、VA、βME、TBP

(1)AN為無色易燃液體，揮發(fā)性，蒸汽有毒，有刺激性，苦杏仁味，遇水分解產(chǎn)生有毒氣體，AN中毒癥狀表現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸、消化以及粘膜損傷，過量吸入有惡心、腹痛、嘔吐癥狀，嚴重者失去知覺、休克以及死亡，空氣中允許最大濃度為1mg/cm3。

(2)VA是無色液體，易燃燒，有強烈氣味。其蒸汽與空氣形成爆炸混合物，火星、高溫能引起強烈反應(yīng)。對皮膚和粘膜有刺激性，經(jīng)呼吸道和消化道吸收對神經(jīng)有影響。

(3)βME無色易流動液體。有特臭。能與水、醇、醚和苯任意混合。遇明火、高熱有燃燒爆炸的危險。與氧化劑能發(fā)生反應(yīng)。受熱能產(chǎn)生有毒煙氣。過多吸入會產(chǎn)生休克，對人的腦神經(jīng)有破壞作用。

(4)TBP無色無味液體，與多數(shù)有機物相溶，微溶水，屬于低毒類。對人血、血漿中膽堿酶有輕度抑投制作用。經(jīng)口引起呼吸困難，蒸氣和煙霧對眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激作用，對皮膚有刺激作用。

2 裝置環(huán)保指標和三廢排放情況的分析

2.1 裝置環(huán)保指標

腈綸聚合裝置環(huán)保指標主要控制COD、SS、AN、pH、CN五項指標，設(shè)計值COD<2000mg/L，SS<400mg/L，AN<200 mg/L，pH =6-9，CN≤20mg/L。

聚合生產(chǎn)三廢，情況如下:

(1)廢水:排放點三處:機泵冷卻水，水洗機濾液和脫水機濾液，排放量100t/h，廢水組成含有SS、AN、COD、CN。

(2)廢氣:排放點為排風口和放空線，排放量為25﹒4Nm3/h，主要成分有AN、VA、NO、NO2、SO2。

(3)廢渣:排放點兩處，板框濾機排放量200t/年，主要成分聚合物、NaSCN、無紡布。聚合釜疤片每年3噸。

2.2 三廢排放情況分析

聚合車間在生產(chǎn)過程中所使用的原料及產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣對環(huán)境污染嚴重，對人體健康也會造成很大危害，為確保環(huán)保監(jiān)測指標合格，減少污染物的排放，特制定如下操作規(guī)程。

2.2.1 避免在收料過程中的流失，防止污染環(huán)境

收AN時，注意10-1．1的液位，當液位達到80%時停止收料。

收VA時，注意10-11．1的液位，當液位達到80%時停止收料。

收NaOH時，注意14-10．1的液位，當液位達到80%時停止收料。

收NaClO3時，防止袋子破損，對散失的NaClO3要收集起來，不得丟棄

收NH3·H2O時，注意液位，當液位達到80%時停止收料。

原液段在收從回收送來的NaSCN時，注意11-10.1的液位。

2.2.2 在生產(chǎn)過程中減少污染物的排放

注意還原劑配制系統(tǒng)，防止罐液位過高冒罐，對濾器上緊，防止漏料。

對混單配制系統(tǒng)，經(jīng)常檢查濾器使用情況，防止單體流失。

回收單體系統(tǒng)的液位不得過高，減少從分層罐及回收水罐放廢水。

自控與現(xiàn)場注意監(jiān)測篩網(wǎng)罐20-3．1及脫單塔20-7．1液位，防止冒罐和沖塔，出現(xiàn)問題及時處理。

注意監(jiān)測22-1．1罐液位，防止冒罐。

嚴格控制脫單塔脫單效果，殘單含量控制在0．10%(OWP)以下。

在水洗機、脫水機運轉(zhuǎn)中，注意觀察濾布情況，SS含量控制在200mg/L以下。

在各取樣口設(shè)有取樣桶，對取樣時產(chǎn)生的廢料收集起來處理，以防流失污染物。

2.2.3 開停車過程中避免污染物產(chǎn)生

在開停車過程中，對各罐的出料閥、取樣閥關(guān)閉，并掛標簽，以防流失污染物。聚合停車處理時，要減少污水排放，在沖釜過程中的物料送至原液處理，直至沖稀4小時后方可放掉，排放之前的物料加入0.5m3氧化劑。

煮脫單塔時廢堿在排放時應(yīng)加大量水沖稀，并告知系統(tǒng)污水站。

在開車程中過防止冒罐程中，注意檢查各罐液位檢測，及出料自控閥是否好用。

3 污染物的控制措施

3.1 廢水處理

聚合裝置排放的廢水主要匯集到V1池，然后輸送到系統(tǒng)污水處理裝置，由其處理后送到廠外腈綸污水處理場，經(jīng)引進的VNDX處理達標后排放。

3.2 廢氣處理

(1)各罐產(chǎn)生的廢氣引至室外放空。

(2)對聚合釜溢流口出料放空及篩網(wǎng)罐放空加沖稀水回收單體。

(3)脫水機、水洗機處的軸流風機應(yīng)按時運轉(zhuǎn)。

(4)車間內(nèi)所有風機運轉(zhuǎn)。

3.3 廢渣處理

板框濾機換下的廢濾布與聚合釜和終止產(chǎn)生的疤片放至指定位置，送到石化總廠化工廠焚燒爐焚燒。