乙二胺四乙酸(EDTA)生產(chǎn)工藝清潔生產(chǎn)分析與評價

潘偉（成都西格瑪化學(xué)品有限公司 四川 成都 611534）

前言：

EDTA用途極為廣泛，可用作漂白定影液、染色助劑、纖維處理助劑、化妝品添加劑等，但在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中，其污染得不到有效控制，勢必會造成環(huán)境質(zhì)量的惡化，不僅嚴(yán)重浪費(fèi)了資源，而且會給企業(yè)帶來高額的末端治理費(fèi)用，從而給企業(yè)增加了沉重負(fù)擔(dān)，使得企業(yè)陷入無法擺脫的困境。因此，工業(yè)化生產(chǎn)EDTA過程當(dāng)中，需要采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，并融合現(xiàn)代科技與技術(shù)力量，從資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的視角對企業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全方位的約束和控制，保證生產(chǎn)所產(chǎn)生的污染物排放降低到最低程度，以減少資源的浪費(fèi)以及對環(huán)境的污染，構(gòu)筑良好和諧的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境，保證人民的利益和財(cái)產(chǎn)安全。

一、清潔生產(chǎn)手段闡述

清潔生產(chǎn)被納入到資源有序開發(fā)、環(huán)境影響評價當(dāng)中，不僅能夠強(qiáng)化企業(yè)生產(chǎn)流程，使得企業(yè)生產(chǎn)規(guī)范化和有序化，而且還能一定程度上提高環(huán)境影響評價的質(zhì)量。所以以往不同的是，對于環(huán)境的保護(hù)，過去通常采用末端治理，從問題上來進(jìn)行對工業(yè)生產(chǎn)流程當(dāng)中不合理的因素分析；而采用清潔生產(chǎn)則是從預(yù)防的角度來進(jìn)行深化內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使得生產(chǎn)工藝趨向于合理化，這是一種全新的污染防治的方法，從而避免污染問題產(chǎn)生和發(fā)展。生產(chǎn)工藝清潔生產(chǎn)不僅在方法上從舊的方面加以更新，其實(shí)施過程當(dāng)中還必須注意，需要采用先進(jìn)成熟的清潔生產(chǎn)工藝和相關(guān)的設(shè)備，從而達(dá)到合理利用資源、節(jié)省能源的目的。

二、乙二胺四乙酸(EDTA)生產(chǎn)工藝流程

乙二胺四乙酸(EDTA)生產(chǎn)所使用的原材料由乙二胺、氰化鈉、甲醛為主，分步驟進(jìn)行生產(chǎn)。首先在堿性環(huán)境條件下進(jìn)行相互的化學(xué)反應(yīng)，得到EDTA-4Na，其次再通過EDTA-4Na與硫酸進(jìn)行酸化反應(yīng)得到EDTA-4Na溶解液，此時應(yīng)該注意溶解液pH值的大小,一般情況下控制3.5——5.0左右,便可以得到EDTA-2Na或EDTA產(chǎn)品。第三步在得到EDTA-2Na之后，可以將其與氫氧化鈉做進(jìn)一步的反應(yīng)，這樣就可以得到EDTA-4Na產(chǎn)品，按照配比進(jìn)行批量生產(chǎn)，得到純度較高的EDTA-4Na產(chǎn)品，氰化鈉法生產(chǎn)EDTA在反應(yīng)過程中不會產(chǎn)生氫氰酸，生產(chǎn)操作比較安全，同時反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，設(shè)備費(fèi)用較低。

三、乙二胺四乙酸(EDTA)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

1.原材料的消耗

原材料消耗是衡量企業(yè)生產(chǎn)效率的重要指標(biāo)，其影響到企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營成本，是保證企業(yè)生產(chǎn)正常有序的基礎(chǔ)。針對原材料環(huán)節(jié)，生產(chǎn)工藝的清潔生產(chǎn)主要是尋求原材料定額消耗與設(shè)計(jì)指標(biāo)時間的差異，并通過手段與方法進(jìn)行整改，達(dá)到最小化差異值。

2.公用工程的消耗

公用工程消耗泛指企業(yè)生產(chǎn)過程中水、電等消耗，是企業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中必備的條件和基礎(chǔ)；公用工程消耗的大小在一定程度上反映了生產(chǎn)設(shè)備是否能夠最大限度的滿足降低外部污染的要求，也是衡量能源消耗、物質(zhì)消耗重要的指標(biāo)之一。對公用工程消耗的控制，有助于企業(yè)清潔化生產(chǎn)的進(jìn)行，保證企業(yè)清潔化生產(chǎn)實(shí)施。

3.環(huán)境指標(biāo)

環(huán)境指標(biāo)是指企業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，生產(chǎn)設(shè)備、工藝、技術(shù)對環(huán)境因素的影響而實(shí)施的一種評價；這里就存在對生產(chǎn)設(shè)備、工藝、技術(shù)的一種選擇。只有滿足環(huán)境指標(biāo)的相關(guān)設(shè)備、工藝和技術(shù)才是對環(huán)境傷害最小化的項(xiàng)目選擇。相對而言，環(huán)境指標(biāo)的把握具有很強(qiáng)的主觀性。

4.生產(chǎn)能力

生產(chǎn)能力在一定程度上主宰著企業(yè)的產(chǎn)品是否能夠按照企業(yè)的經(jīng)營計(jì)劃安排正常的實(shí)施，其也是企業(yè)生存與發(fā)展的重要指標(biāo)。針對于生產(chǎn)能力清潔生產(chǎn)的關(guān)系，在產(chǎn)品產(chǎn)出指標(biāo)上，生產(chǎn)能力一般大于清潔生產(chǎn)。找出它們之間的差距，也是提高企業(yè)生產(chǎn)效率與清潔生產(chǎn)的重要內(nèi)容，換角度來說，生產(chǎn)能力也是組成企業(yè)核心競爭力的主要方面。

四、乙二胺四乙酸(EDTA)清潔生產(chǎn)的實(shí)施措施

1.原材料的消耗清潔生產(chǎn)實(shí)施措施

制作生產(chǎn)乙二胺四乙酸(EDTA)的主要原材料是乙二胺、氰化鈉、甲醛，原材料的清潔生產(chǎn)主要是這幾種原材料的質(zhì)量與純度問題。首先必須對原材料的進(jìn)場進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的取樣化驗(yàn)，其中乙二胺有毒并且是生產(chǎn)過程當(dāng)中氨氣廢棄氣體產(chǎn)生的主要來源，對環(huán)境的傷害性很大，在此當(dāng)中我們要注意兩點(diǎn)，一是乙二胺原材料的采購需要通過正規(guī)渠道，且運(yùn)輸包裝需要按照危險化學(xué)品運(yùn)輸包裝類別劃分原則進(jìn)行。由于乙二胺生產(chǎn)廠家一般對包裝采用循環(huán)使用的方法，所以運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場乙二胺原材料表面都呈現(xiàn)出新包裝的特質(zhì)。倉儲部門在驗(yàn)收時應(yīng)該對包裝進(jìn)行檢查，避免使用腐蝕性包裝或者由于在裝卸運(yùn)輸過程中造成包裝的損壞產(chǎn)生泄露。二是乙二胺生產(chǎn)有效期的維護(hù)。乙二胺呈現(xiàn)出液態(tài)狀態(tài)，生產(chǎn)時間過長，將有可能造成乙二胺溶液的不均勻性，甚至也使得濃度產(chǎn)生差異。進(jìn)廠檢驗(yàn)時間和生產(chǎn)時間如果相距甚遠(yuǎn)，那么就有可能造成實(shí)際生產(chǎn)所采用的乙二胺原材料與原來檢測的原材料之間的差異，勢必會造成生產(chǎn)過程當(dāng)中的細(xì)微配比的差異，影響乙二胺四乙酸(EDTA)的產(chǎn)出質(zhì)量。在一般性的生產(chǎn)過程中，乙二胺通常采用70%含量。其他輔助原材料，例如硫酸或者鹽酸、氫氧化鈉、活性炭等。在實(shí)際操作中，需注意原材料的含量濃度，如：硫酸一般濃度為98%，替代鹽酸則為35%，原材料的技術(shù)配比也要按照設(shè)計(jì)指標(biāo)精心安排，一般來說，輔助原材料用量不大，但需要按照正常的操作流程來進(jìn)行檢測和保管，以及針對生產(chǎn)過程當(dāng)中的安全措施要引起注意。

2.公用工程的消耗清潔生產(chǎn)實(shí)施措施

制作生產(chǎn)乙二胺四乙酸(EDTA)的公用工程的消耗清潔生產(chǎn)實(shí)施，規(guī)范性流程和設(shè)備有密切關(guān)系。操作方面在縮合反應(yīng)罐中，加入原料次序不能倒置，而且在酸化的過程當(dāng)中，要注意攪拌操作。如果在生產(chǎn)當(dāng)中攪拌操作不能實(shí)施徹底，有可能使得酸化反應(yīng)過程中的主要化學(xué)反應(yīng)不充分，一是影響了生產(chǎn)的效率、二是質(zhì)量得不到保證、三有可能造成半成品母液純度失真，從而使得煤電能源的消耗加大和廢水廢氣產(chǎn)生量急劇上升。操作過程當(dāng)中反應(yīng)溫度和時間必須控制好，加入原料量大小要掌握精確，且應(yīng)采用間歇式加入的方法進(jìn)行，目的是為了減少生產(chǎn)過程當(dāng)中的副反應(yīng)，降低污染物的產(chǎn)生量從而達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。清洗濾渣用水要合理，宜采用少量多次或霧狀水清洗，盡量減少操作的水電用量和用工消耗。每次清潔盡量徹底，這樣不僅能夠保證縮合反應(yīng)罐、酸化設(shè)備處于良好的使用狀態(tài)，也延長了設(shè)備的清洗周期和使用壽命。反應(yīng)時同時要注意對加料過程中和完畢后pH值大小的實(shí)時調(diào)整和監(jiān)控，酸堿度如果出現(xiàn)失控狀態(tài)，不僅加大了原材料的投入，而且也使得廢棄物產(chǎn)生量增加。各道工序按照設(shè)計(jì)操作流程準(zhǔn)確的貫徹實(shí)施，注意每一個細(xì)節(jié)都有助于公用工程清潔生產(chǎn)的有利進(jìn)行。

3.環(huán)境指標(biāo)清潔生產(chǎn)實(shí)施措施

環(huán)境指標(biāo)是生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)對環(huán)境因素的影響有一定的要求，相關(guān)設(shè)備如：成鹽鍋、機(jī)泵、縮合反應(yīng)罐、離心機(jī)、貯槽、干燥設(shè)備等都要進(jìn)行性能與指標(biāo)的測試，并進(jìn)行設(shè)備之間橫向的比較，選擇性價比高的設(shè)備進(jìn)行企業(yè)的生產(chǎn)。每一個設(shè)備都是實(shí)施清潔生產(chǎn)完整性的重要方面，例如，成鹽鍋填料密封性能分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn) 通過對填料密封性能的分析,找到了填料易失效而發(fā)生泄漏的原因,設(shè)計(jì)改進(jìn)了雙向壓緊密封結(jié)構(gòu)，有利于環(huán)境指標(biāo)清潔生產(chǎn)的實(shí)施；機(jī)泵選型需要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇，流量過大會造成電能消耗增加。運(yùn)送高溫物料的，可增加冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，防止軸承或者機(jī)封因溫度過高而損壞；縮合反應(yīng)罐要注意設(shè)備的維護(hù)，大到設(shè)備的內(nèi)部清潔工作、小到設(shè)備外的儀器儀表都要進(jìn)行事無巨細(xì)的維護(hù)，并加強(qiáng)巡回檢查防止跑、冒、滴、漏；離心機(jī)型號的選擇、貯槽銜接的連貫性、干燥設(shè)備電耗的大小，也需要綜合考慮能源消耗問題，其中離心機(jī)選型的原則一般要考慮：材料性質(zhì)特殊；分離任務(wù)有特殊要求的情況；在目前，可根據(jù)企業(yè)自身的條件選用普通三足式離心機(jī)或者刮刀離心機(jī)，也有部分廠家沉降式離心機(jī) 。有關(guān)環(huán)境指標(biāo)清潔生產(chǎn)的人員定額、生產(chǎn)場地面積等因素也應(yīng)該納入到整體的考慮因素當(dāng)中，找到和諧生產(chǎn)與管理的平衡點(diǎn)。

4.生產(chǎn)能力清潔生產(chǎn)實(shí)施措施

生產(chǎn)能力是指標(biāo)綜合性反應(yīng)體現(xiàn)，并不會局限于某一個點(diǎn)或者單個項(xiàng)目；這就要求在宏觀整體的目標(biāo)之下，分步驟進(jìn)行生產(chǎn)能力與清潔生產(chǎn)之間的協(xié)調(diào)，兩者均能滿足是最理想的狀態(tài)。

結(jié)語

乙二胺四乙酸(EDTA)清潔生產(chǎn)不僅在環(huán)境評價中占有重要地位，其從源頭指向問題本質(zhì)的方法，可以引導(dǎo)企業(yè)把“源頭削減、過程控制、末端治理”相結(jié)合，對企業(yè)節(jié)能降耗、排放無害化、資源化處理，推進(jìn)行業(yè)科技進(jìn)步，提升行業(yè)工藝技術(shù)與裝備水平具有重要作用。

[1]雷鳴,田中干也,廖柏寒,秦普豐.EDTA及其回收溶液治理重金屬污染土壤的研究[J].環(huán)境工程學(xué)報.2011(05).

[2]王羅春,蔣桂云,翁彥.EDTA廢水處理研究現(xiàn)狀及其展望[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué).2013(06).