TDI生產(chǎn)硝化廢酸濃縮技術(shù)研究

劉百（中國(guó)藍(lán)星集團(tuán)股份有限公司，北京　101318）

TDI生產(chǎn)硝化廢酸濃縮技術(shù)研究

劉百（中國(guó)藍(lán)星集團(tuán)股份有限公司，北京101318）

基于TDI生產(chǎn)硝化單元下，大量硝化廢酸的產(chǎn)出不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定污染，同時(shí)也使得這一生產(chǎn)的綜合效益大大降低。因此，對(duì)于相應(yīng)的生產(chǎn)企業(yè)而言，要想確保實(shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展，就要求在進(jìn)行TDI生產(chǎn)的過程中，針對(duì)硝化廢酸的產(chǎn)生落實(shí)相應(yīng)的濃縮回收技術(shù)，以從根本上提升自身的經(jīng)濟(jì)效益并實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。本文針對(duì)TDI生產(chǎn)硝化廢酸濃縮技術(shù)進(jìn)行了研究與探討，以供參考。

TDI；硝化廢酸；濃縮技術(shù)；研究

在生態(tài)環(huán)境日益惡化與能源資源逐漸匱乏的背景下，全面落實(shí)保護(hù)環(huán)境這一基本國(guó)策是各行業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展過程中所應(yīng)肩負(fù)起的重要職責(zé)。因此，針對(duì)當(dāng)面TDⅠ生產(chǎn)硝化環(huán)節(jié)下所產(chǎn)生的大量硝化廢酸問題，為了避免對(duì)環(huán)境造成污染，并實(shí)現(xiàn)對(duì)硝化廢酸的回收再利用，以提高自身的綜合效益，則就需要給予相應(yīng)的濃縮技術(shù)以充分重視。但是，如何實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的完善應(yīng)用，已成為當(dāng)前行業(yè)所關(guān)注的一大焦點(diǎn)。

1　混酸硝化分類

主要可分為如下兩類：第一，發(fā)煙硫酸與硝酸的混合系統(tǒng)?；谶@一硝酸混合系統(tǒng)下，由于硝化的過程需要以發(fā)煙硫酸混合來生產(chǎn)H2SO4，其濃度要求要在百分之一百以上，相應(yīng)廢酸為75%左右的硫酸以及一氧化碳等；第二，濃硫酸與硝酸的混酸系統(tǒng)。相應(yīng)硫酸的濃度在90%左右，同時(shí)產(chǎn)生了75%左右的硫酸與少量有機(jī)物，如亞硝酸等。這是TDⅠ生產(chǎn)過程中產(chǎn)生硝化廢酸產(chǎn)的典型代表。如上兩種混酸硝化系統(tǒng)下，在實(shí)際生產(chǎn)的過程中都會(huì)導(dǎo)致大量的硝化廢酸隨之產(chǎn)生，而將硫酸進(jìn)行回收與處理后，其回收再利用的價(jià)值較大。

2　基于TDI生產(chǎn)下硝化廢酸濃縮回收的過程

2.1脫硝

這一環(huán)節(jié)實(shí)施的場(chǎng)所為：搪玻璃亦或是剛填料塔內(nèi)，然后借助間接換熱組合與熱量的注入來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際操作的過程中，要想降低殘余硫酸與氮氧化物的含量，則就需要保證所使用的硫酸產(chǎn)品量在百分之六十七以內(nèi)；在回收硝酸的同時(shí)，在實(shí)際操作的過程中，還能夠?qū)⒕哂袚]發(fā)性質(zhì)的有機(jī)化合物以及氮氧化物進(jìn)行回收利用。在進(jìn)行脫硝的過程中，促使原來的混酸編程了單一酸，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，同時(shí)有機(jī)物的脫除也阻止了化學(xué)反應(yīng)的繼續(xù)，這就為提高酸的濃度并實(shí)現(xiàn)后續(xù)處理技術(shù)的落實(shí)奠定了基礎(chǔ)。

2.2硫酸濃縮

在進(jìn)行硫酸硝化的過程中，相應(yīng)硫酸的量并沒有發(fā)生較大的變化，所以在落實(shí)脫硝環(huán)節(jié)之后，則就需要實(shí)現(xiàn)濃縮技術(shù)的落實(shí)，在此過程中，需要將稀釋的硫酸以濃縮技術(shù)的應(yīng)用來提煉到最初的濃度標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際踐行的過程中，傳統(tǒng)工藝技術(shù)下所采用的濃縮方法主要是以Chemico以及Pauling這兩種工藝來進(jìn)行，而在實(shí)踐的過程中，這兩種方法的缺點(diǎn)凸顯，基于其在進(jìn)行濃縮的過程中，所實(shí)施的環(huán)境是敞開的大氣環(huán)境，相應(yīng)單位傳熱的能力相對(duì)偏低，因此，就會(huì)導(dǎo)致易揮發(fā)性的酸成分等排放到了大氣中，進(jìn)而造成了二次污染。因此，替代工藝的出現(xiàn)與應(yīng)用則為解決這一問題提供了新方法，以SAC技術(shù)進(jìn)行濃縮處理時(shí)，所選擇的實(shí)施環(huán)境為真空環(huán)境，相應(yīng)酸的沸點(diǎn)隨之減低，所以在相應(yīng)材料選擇上的范圍上得到了擴(kuò)展，加上能夠以蒸汽來實(shí)現(xiàn)熱傳遞，進(jìn)而為有效提升濃縮工藝環(huán)節(jié)的效率奠定了基礎(chǔ)。

3　當(dāng)前在處理TDI生產(chǎn)硝化廢酸過程中所采用的濃縮工藝技術(shù)

第一，QVF技術(shù)。該技術(shù)的實(shí)施主要是借助水平蒸發(fā)器這一裝置來實(shí)現(xiàn)對(duì)稀硫酸的濃縮，因這一裝置采用的是由玻璃與鉭材加熱器構(gòu)成的，且是采用水平流向方式的，在進(jìn)行濃縮的過程中，通過提升對(duì)數(shù)平均溫度差，能夠?yàn)樽畲蟪潭鹊奶嵘凉饪s的效率奠定基礎(chǔ)，并提高濃縮的質(zhì)量。同時(shí)，這一技術(shù)下使得相應(yīng)的濃縮溫度降低，只要溫度達(dá)到180度就能夠?qū)崿F(xiàn)濃縮，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)DNT的有效分離與回收再利用，進(jìn)而整體上的運(yùn)行成本隨之大大降低。因此，該工藝技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)出了良好的經(jīng)濟(jì)效益性，成為當(dāng)前主要采用的技術(shù)之一，但是，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，要注意實(shí)現(xiàn)摚玻璃的規(guī)范安裝，并以精餾塔的安裝來進(jìn)一步提升硝酸的濃度。第二，PLⅠNKE技術(shù)。基于這一技術(shù)下，相應(yīng)硝酸的濃度相對(duì)較高，能夠達(dá)到百分之五十，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)濃縮過程中蒸汽消耗量的控制與降低；這一系統(tǒng)對(duì)于真空度的要求也相對(duì)較低，并且以導(dǎo)熱油系統(tǒng)的應(yīng)用來確保溫度達(dá)到要求，提高濃縮酸的質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，要在第四階段使用具備特殊性質(zhì)的耐酸材料，同時(shí)為了避免出現(xiàn)二硝基甲苯結(jié)晶的問題，要實(shí)現(xiàn)單硝機(jī)基甲苯的注入。第三，Aker Chemetics技術(shù)。這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)DNT的完全脫除，這就能夠確保在進(jìn)行酸濃縮的過程中避免設(shè)備出現(xiàn)故障問題；此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)低壓蒸汽的有效回收。但是，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，由于該技術(shù)只需要兩個(gè)步驟就能夠?qū)崿F(xiàn)算的濃縮，相應(yīng)酸的濃度接近百分之九十，所以要想進(jìn)一步提高酸的濃度，則就需要采用其它的設(shè)備來進(jìn)行進(jìn)一步的濃縮提純操作。

綜上，基于當(dāng)前針對(duì)TDⅠ生產(chǎn)硝化下會(huì)導(dǎo)致大量的硝化廢酸隨之產(chǎn)生，按照當(dāng)前的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)所提出的要求，對(duì)于相應(yīng)的生產(chǎn)單位而言，則就需要以相應(yīng)濃縮技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)對(duì)硝化廢酸的回收再利用，進(jìn)而在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，提高這一生產(chǎn)的綜合效益?；诋?dāng)前現(xiàn)有的濃縮技術(shù)下，要想實(shí)現(xiàn)濃縮技術(shù)綜合效益的最大化，則就需要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際狀況與需求特點(diǎn)來合理選擇相應(yīng)的濃縮技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)工藝的完善落實(shí)，以充分實(shí)現(xiàn)濃縮技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

［1］硝化廢酸的濃縮套用［J］.染料工業(yè)，1976，06：31～33.

［2］李洪波.DRH樹脂吸附法處理TDⅠ硝化堿洗廢水技術(shù)研究［D］.南京理工大學(xué)，2003.