安全生產(chǎn)工藝技術(shù)與三廢處理（三聚氰胺）——生產(chǎn)中的三廢處理空間（2）
1．消除三廢的理論基礎
通過(guò)尿素熱解生成三聚氰胺的化學(xué)反應為，在加熱和一定壓力條件下6摩爾的尿素生成1摩爾的三聚氰胺，同時(shí)副產(chǎn)3摩爾的二氧化碳和6摩爾的氨。反應的過(guò)程是吸熱反應，同時(shí)有副反應的存在。要保證反應的選擇性需要控制穩定的進(jìn)出料流量、反應壓力和熱源供應。
反應方程為：
6CO（NH2）2→C3N6H6+6NH3+3CO2
按照轉化率為100%的理想狀態(tài)，而且按沒(méi)有副產(chǎn)物計，每噸三聚氰胺產(chǎn)品消耗尿素約2.86t，同時(shí)副產(chǎn)的尾氣有二氧化碳約1.05t和氨約0.81t。
由于2摩爾的氨和1摩爾的二氧化碳能夠重新生成1摩爾的尿毒和1摩爾的水，所以理想狀態(tài)的生產(chǎn)過(guò)程是每3摩爾的尿素可以生產(chǎn)1摩爾的三聚氰胺和3摩爾的水，相當于每噸三聚氰胺的尿素消耗量為1.43t，副產(chǎn)0.43t水，無(wú)任何三廢排放，無(wú)污染，是個(gè)環(huán)保型產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品。
尾氣重新回收合成尿毒的反應方程為：
2NH3+CO2→NH4COONH2
NH4COONH2→CO（NH2）2+H2O
2．產(chǎn)生污染的因素
按照反應方程，由于尾氣副產(chǎn)物二氧化碳和氨的產(chǎn)生量接近產(chǎn)品生成量的2倍，而在實(shí)際生產(chǎn)裝置中，最好的生產(chǎn)工藝每噸三聚氰胺也要消耗尿素3.1~3.3t；運行狀況一般的，通常在4t以上；運行狀況相對較差的小裝置經(jīng)常消耗6t以上。顯然，高于產(chǎn)品量2~5倍的原料尿素在生產(chǎn)過(guò)程中以尾氣副產(chǎn)物的形態(tài)存在，其回收利用的程度對整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的影響舉足輕重，如果處理不當，不僅是對原材料的極大浪費，毫無(wú)疑問(wèn)，它們會(huì )被當作三廢處理排放，成為污染環(huán)境的主要來(lái)源，通常也是決定能否開(kāi)工生產(chǎn)的最大因素。
另一方面，由于尿素生成三聚氰胺的化學(xué)反應是個(gè)吸熱反應，到目前為止還沒(méi)有研究出針對這一單一過(guò)程的精確反應條件，并且在工業(yè)化生產(chǎn)中，提供熱量的過(guò)程無(wú)法做到零梯度的傳熱，尿素在被加熱的過(guò)程中其化學(xué)性質(zhì)又相對活躍，能夠發(fā)生的副反應很多，主要的副產(chǎn)物有縮二脲、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰胺的共聚物密伯胺和其高聚物密勒胺和密異。這些副產(chǎn)物必須從三聚氰胺產(chǎn)品中分離出來(lái)，工藝技術(shù)的先進(jìn)可靠性和操作控制的穩定性決定副產(chǎn)物的量，分離技術(shù)的好壞決定排污量的大小。
主要的副反應議程為：
2CO（NH2）2→NH3+HN（CONH2）2
6CO（NH2）2+H2O→C3N5H5O+3CO2+7NH3
6CO（NH2）2+2H2O→C3N4H4O2+3CO2+8NH3
12CO（NH2）2→C6N11H9+6CO2+13NH3
因此，三廢產(chǎn)生的來(lái)源主要分為尾氣回收和副產(chǎn)物分離處理兩個(gè)方面。在三聚氰胺生產(chǎn)中，技術(shù)路線(xiàn)的選擇和生產(chǎn)過(guò)程的控制對于減少三刻排放和消除污染非常重要。
王俊旭
通過(guò)尿素熱解生成三聚氰胺的化學(xué)反應為，在加熱和一定壓力條件下6摩爾的尿素生成1摩爾的三聚氰胺，同時(shí)副產(chǎn)3摩爾的二氧化碳和6摩爾的氨。反應的過(guò)程是吸熱反應，同時(shí)有副反應的存在。要保證反應的選擇性需要控制穩定的進(jìn)出料流量、反應壓力和熱源供應。
反應方程為：
6CO（NH2）2→C3N6H6+6NH3+3CO2
按照轉化率為100%的理想狀態(tài)，而且按沒(méi)有副產(chǎn)物計，每噸三聚氰胺產(chǎn)品消耗尿素約2.86t，同時(shí)副產(chǎn)的尾氣有二氧化碳約1.05t和氨約0.81t。
由于2摩爾的氨和1摩爾的二氧化碳能夠重新生成1摩爾的尿毒和1摩爾的水，所以理想狀態(tài)的生產(chǎn)過(guò)程是每3摩爾的尿素可以生產(chǎn)1摩爾的三聚氰胺和3摩爾的水，相當于每噸三聚氰胺的尿素消耗量為1.43t，副產(chǎn)0.43t水，無(wú)任何三廢排放，無(wú)污染，是個(gè)環(huán)保型產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品。
尾氣重新回收合成尿毒的反應方程為：
2NH3+CO2→NH4COONH2
NH4COONH2→CO（NH2）2+H2O
2．產(chǎn)生污染的因素
按照反應方程，由于尾氣副產(chǎn)物二氧化碳和氨的產(chǎn)生量接近產(chǎn)品生成量的2倍，而在實(shí)際生產(chǎn)裝置中，最好的生產(chǎn)工藝每噸三聚氰胺也要消耗尿素3.1~3.3t；運行狀況一般的，通常在4t以上；運行狀況相對較差的小裝置經(jīng)常消耗6t以上。顯然，高于產(chǎn)品量2~5倍的原料尿素在生產(chǎn)過(guò)程中以尾氣副產(chǎn)物的形態(tài)存在，其回收利用的程度對整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的影響舉足輕重，如果處理不當，不僅是對原材料的極大浪費，毫無(wú)疑問(wèn)，它們會(huì )被當作三廢處理排放，成為污染環(huán)境的主要來(lái)源，通常也是決定能否開(kāi)工生產(chǎn)的最大因素。
另一方面，由于尿素生成三聚氰胺的化學(xué)反應是個(gè)吸熱反應，到目前為止還沒(méi)有研究出針對這一單一過(guò)程的精確反應條件，并且在工業(yè)化生產(chǎn)中，提供熱量的過(guò)程無(wú)法做到零梯度的傳熱，尿素在被加熱的過(guò)程中其化學(xué)性質(zhì)又相對活躍，能夠發(fā)生的副反應很多，主要的副產(chǎn)物有縮二脲、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰胺的共聚物密伯胺和其高聚物密勒胺和密異。這些副產(chǎn)物必須從三聚氰胺產(chǎn)品中分離出來(lái)，工藝技術(shù)的先進(jìn)可靠性和操作控制的穩定性決定副產(chǎn)物的量，分離技術(shù)的好壞決定排污量的大小。
主要的副反應議程為：
2CO（NH2）2→NH3+HN（CONH2）2
6CO（NH2）2+H2O→C3N5H5O+3CO2+7NH3
6CO（NH2）2+2H2O→C3N4H4O2+3CO2+8NH3
12CO（NH2）2→C6N11H9+6CO2+13NH3
因此，三廢產(chǎn)生的來(lái)源主要分為尾氣回收和副產(chǎn)物分離處理兩個(gè)方面。在三聚氰胺生產(chǎn)中，技術(shù)路線(xiàn)的選擇和生產(chǎn)過(guò)程的控制對于減少三刻排放和消除污染非常重要。
王俊旭
環(huán)保知識
消防類(lèi)