雙氧水生產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)綜述
時間:2022-02-07 12:17:49
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摘要:雙氧水屬于一種綠色環(huán)保的化學(xué)產(chǎn)品,在使用過程中幾乎不產(chǎn)生污染。然其生產(chǎn)過程中,還是會殘存一些污染物,諸如廢氣、廢水和廢渣等,會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染,且生產(chǎn)過程中還存在一定的高能耗現(xiàn)象。因此文章重點(diǎn)就雙氧水生產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)展開相關(guān)探究。
關(guān)鍵詞:雙氧水;節(jié)能減排;技術(shù)
1雙氧水生產(chǎn)工藝概述
雙氧水又稱過氧化氫溶液,外觀為無色透明液體。其工業(yè)生產(chǎn)方法主要有三種,即電解過硫酸銨法、蒽醌自氧化法、異丙醇氧化法。蒽醌氧化法是成熟的主流方法,1953年由美國杜邦公司首次投產(chǎn)建成第一套裝置,國內(nèi)則由黎明化工研究院在1971年開發(fā)成功,并在北京氧氣廠投產(chǎn)運(yùn)用。其工藝原理為以烷基蒽醌為載體,以重芳烴和磷酸三辛酯為溶劑組成的工作液,在一定壓力和溫度條件下及鈀觸媒存在時,與氫氣進(jìn)行氫化反應(yīng),得到相應(yīng)的烷基蒽醌的氫化液。氫化液再與空氣中的氧氣在一定溫度和壓力條件下進(jìn)行氧化反應(yīng)得到氧化液,烷基氫蒽醌被氧化還原為烷基蒽醌同時生成過氧化氫。過氧化氫經(jīng)萃取、凈化、濃縮得到不同濃度的雙氧水產(chǎn)品。
2雙氧水生產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)的具體應(yīng)
2.1廢氣回收。雙氧水生產(chǎn)過程中會排放一定的氣體,主要來自于生產(chǎn)過程中的氫化尾氣和氧化尾氣,氫化尾氣非連續(xù)產(chǎn)生,主要為含有機(jī)物的氫氣。氧化尾氣連續(xù)產(chǎn)生,主要是含芳烴類有機(jī)物如不經(jīng)處理直接排放,會產(chǎn)生大量的環(huán)境污染。同時氣體排放過程中,若含有太多的芳烴類有機(jī)物,則會增加生產(chǎn)成本。所以雙氧水生產(chǎn)過程中對廢氣進(jìn)行回收處理,不僅能降低對環(huán)境的污染,還能節(jié)省生產(chǎn)成本。目前針對氧化尾氣的較好處置措施是利用活性炭纖維吸收裝置,并適當(dāng)改造設(shè)備,可大大提高氧化尾氣回收率?;钚蕴坷w維容量大、使用效率較高,吸附范圍也十分廣泛,針對濃度較低的有害物質(zhì),吸附能力極強(qiáng),吸附速度較快,脫附也十分容易。將活性炭纖維用于吸附廢氣時,能夠降低回收成本,降低能源損耗率,且還能夠?qū)τ泻ξ镔|(zhì)進(jìn)行回收,降低工作液配制成本,改善生產(chǎn)環(huán)境,最終經(jīng)過吸附后的廢氣,能夠滿足國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。2.2廢水處理。雙氧水生產(chǎn)廢水主要來自兩部分,一是蒸汽再生催化劑、吹掃氧化鋁或再生活性炭吸附床產(chǎn)生的冷凝水,二是系統(tǒng)排放的氧化殘液、萃余分離器排放水、洗工作液水等,這些污水直接排放出去會對自然環(huán)境產(chǎn)生污染,特別是有毒有害物質(zhì),更是會對人們的身體健康產(chǎn)生不良影響。目前針對雙氧水生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水的較好處理工藝為氣浮、微電解、芬頓、UASB、A/O聯(lián)合處理工藝,并通過PLC實現(xiàn)集中自動控制。氣浮法是固液分離或液液分離的一種技術(shù),用于從廢水中去除相對密度小于1的懸浮物、油類和脂肪,并用于污泥的濃縮。微電解法是利用金屬腐蝕原理,具有使用范圍廣、工藝簡單、處理效果好等特點(diǎn),尤其對于高鹽度,高COD以及色度較高的工業(yè)廢水的處理具有更加明顯的優(yōu)勢。芬頓催化氧化法是以亞鐵離子(Fe2+)為催化劑用過氧化氫(H2O2)進(jìn)行化學(xué)氧化的廢水處理方法,F(xiàn)enton試劑可無選擇氧化水中的大多數(shù)有機(jī)物,特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機(jī)廢水的氧化處理。。UASB是一種處理污水的厭氧生物方法,UASB反應(yīng)器具有工藝結(jié)構(gòu)緊湊,處理能力大,無機(jī)械攪拌裝置,處理效果好及投資省等特點(diǎn),目前研究最多,應(yīng)用日趨廣范。A/O是改進(jìn)的活性污泥法,其優(yōu)越性是既降解有機(jī)污染物,又可脫氮除磷。2.3廢渣處理。雙氧水生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢渣主要是廢催化劑,一般3-8年更換一次。廢催化劑由專業(yè)廠家回收,經(jīng)提取其中的貴金屬后可用于催化劑的再制造。其他廢渣包括氧化鋁和各種原料包裝物。其中氧化鋁廢渣卸出系統(tǒng)前應(yīng)經(jīng)蒸汽吹掃,回收其中的大部分工作液,然后再卸出裝袋,給專業(yè)回收廠家回收用作鋁廠生產(chǎn)的原料和化工填料等。還可以將廢渣和煤炭混合在一起進(jìn)行焚燒,以利用產(chǎn)生的能量。2.4提高空氣的利用率。氧化塔是雙氧水生產(chǎn)過程十分重要的設(shè)備,空氣經(jīng)壓縮進(jìn)入該塔中,和工作液中的氫蒽醌進(jìn)行氧化反應(yīng),生成雙氧水。氧化塔一般包括兩節(jié),由上自下串聯(lián)運(yùn)行。氫化液自塔底輸入,從塔頂流出,再進(jìn)入到下節(jié)塔底部繼續(xù)反應(yīng)。壓縮空氣則從各節(jié)的底部分別進(jìn)入,和塔內(nèi)的工作液充分接觸后,再一起并聯(lián)向上進(jìn)行氧化反應(yīng),經(jīng)兩節(jié)塔中分別反應(yīng)后和剩余的空氣合并,再經(jīng)芳烴回收后排放。該工藝過程氧化塔主要進(jìn)行氧化反應(yīng),為確保充分反應(yīng),進(jìn)入底塔的空氣一般少于進(jìn)入頂塔的空氣,比例約9:11左右,底部氧化塔對氧氣的利用率偏低。壓縮空氣主要由空氣壓縮機(jī)提供,需要消耗大量的電能,基本占據(jù)總消耗電量的1/2左右。因此適當(dāng)降低空氣使用量,提升其利用效率是節(jié)能節(jié)電的重要舉措。也可通過對空壓機(jī)排氣壓力進(jìn)行調(diào)整,以提供符合工藝要求的空氣量來達(dá)到節(jié)能目的。目前企業(yè)在用空壓機(jī)的節(jié)能空間在5%—25%之間。通過設(shè)備改造可以為企業(yè)帶來新的節(jié)能空間。
總之,雙氧水屬于綠色環(huán)?;瘜W(xué)用品,其生產(chǎn)過程中也會出現(xiàn)一定的污染現(xiàn)象。這就要求生產(chǎn)時,做好廢氣、廢水和廢渣的處理工作,最大限度的避免這些污染物對周邊環(huán)境的危害。同時通過提升空氣利用率,能夠顯著降低能耗,對于提升雙氧水生產(chǎn)過程中的節(jié)能效果十分顯著。雙氧水節(jié)能減排技術(shù)還有很多,鑒于篇幅有限,僅就其中幾方面展開論述。
參考文獻(xiàn):
[1]王洪艷.雙氧水生產(chǎn)中工作液損耗大的原因及預(yù)防措施[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2019(22):195-196.
作者:時海俠 徐根祥 單位:連云港市工投集團(tuán)利海化工有限公司