起爆藥DDNP生產(chǎn)新工藝及其污水處理

劉書翠

河北衛(wèi)星民爆器材有限公司，河北石家莊 050700

廢水的化學(xué)性質(zhì)是呈酸性和堿性的，并且含有較多的有害物質(zhì)。如果不進行處理排放后，將會嚴(yán)重?fù)p害人們的身體健康，影響動植物的生存，造成水體污染。因此有必要對DDNP廢水的處理方法做進一步的研究，尋找解決問題的實用方法，帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 DDNP生產(chǎn)新工藝介紹

DDNP（Diazodinitrophenel）即二硝基重氮酚，是具有幾十年的歷史的苯酚的硝基衍生物。它一般作為工業(yè)雷管中并具有許多優(yōu)點，比如沖擊感度低、火焰感度好，熱安定性好、起爆性能優(yōu)良，生產(chǎn)操作安全等，因此在日本、南朝鮮和我國都獲得了廣泛的應(yīng)用。

過去，我們用粉狀活性炭吸附的方法處理DDNP廢水，DDNP微塵粒徑非常微小，所以就能很容易的附在管壁上面，從而導(dǎo)致了微塵之間撞擊與摩擦，增加了意外爆炸事故發(fā)生的可能性，其生產(chǎn)、貯存及使用環(huán)節(jié)存在著諸多事故隱患，同時廢活性炭的再處理困難，加上材料價格上漲，其操作機械化水平低，勞動強度大，工作環(huán)境艱苦。1990年我們開始對DDNP廢水處理新工藝進行研究，1991年與研究部門合作，為了避免環(huán)境污染并維護人類和動植物的健康，我國制定了廢水排放標(biāo)準(zhǔn)GB4278—84，里面規(guī)定了對污染物的排放要求，二硝基重氮酚生產(chǎn)廠家投入大量的財力和物力對污水進行整治，極力尋找能實現(xiàn)操作簡單、安全可靠，并且能夠節(jié)能降低成本的處理方法，使之做既符合循環(huán)經(jīng)濟和清潔生產(chǎn)的要求，又符合國家環(huán)保政策。

二硝基重氮酚工業(yè)廢水治理的關(guān)鍵在于對廢水內(nèi)有機物的辨析，以及其在變化的溫度和酸堿度以及不同光照條件下的變化情況，衡量一種新技術(shù)新工藝是否具有可行性，主要是看產(chǎn)品的成產(chǎn)安全。經(jīng)濟效益、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境效益這4個方面是否完善。新工藝生產(chǎn)出的DDNP從鈉鹽到最終產(chǎn)品都確保了每個步驟的反映安全完整，且通過工藝參數(shù)的控制其副反已經(jīng)降低到最低程度，故產(chǎn)品純度較高，很好的保證了抗壓性能?？偟膩碚f，新工藝的安全生產(chǎn)狀況和產(chǎn)品質(zhì)量等方面在于原工藝一致的基礎(chǔ)上在經(jīng)濟效益和環(huán)境效益方面都得到了很好的改善與提高。

2 工藝原理

二硝基重氮酚的生產(chǎn)廢水，按來源和性質(zhì)可以分為兩個部分。一部分是用硫化鈉還原苦味酸時產(chǎn)生的還原廢水，該還原廢水是暗紅色，主要雜質(zhì)為硝基化合物，硫代硫酸鈉、氫氧化鈉等，該部分廢水的pH=12.0～13.5，故通常稱為堿性廢水；另一部分是用氮基苦味酸鈉重氮化時產(chǎn)生的廢水，該重氮廢水是暗黃色。主要為硝基化合物、氯化鈉等，該部分廢水的 pH=1.5～1.7，故通常又稱為酸性廢水。如把兩種廢水混合在一起，則總體呈暗紅色，PH值為9以上。根據(jù)其廢水成分污水處理問題DDNP污水處理分為還原反應(yīng)和重氮反應(yīng)兩個工序。

直接還原反應(yīng)先采用苦味酸和碳酸鈉進行中和，然后再用硫化鈉進行還原反應(yīng)制得鈉鹽。形成的無粉塵脫落的外殼，使極少部分DDNP溶解在反應(yīng)母液中，通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為溶解度較小的硝基酚類，從水體中析出其中大部分，還要通過調(diào)整反應(yīng)溫度，使副反應(yīng)產(chǎn)物減少到最低限度，使鈉鹽過濾，經(jīng)分離后，澄清液中還有一些殘留的硝基化合物，于是加入化學(xué)藥品后進行二次進行反應(yīng)，于是就可以將這些硝基化合物轉(zhuǎn)化為不溶于水的沉淀析出。同時通過控制硫化鈉流速、加入量和反應(yīng)時間，使鈉鹽的得率得以穩(wěn)定。經(jīng)分離中和后，廢水即可達到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，其中pH值為6～9。

重氮反應(yīng)通過控制晶種產(chǎn)生時機、變換鹽酸流量，保持鹽酸適當(dāng)過量，充分發(fā)揮鄰苯三酚的聚晶作用，并掌握總反應(yīng)時間和嚴(yán)格控制亞硝酸鈉加入量，通過多種技術(shù)手段來確保鈉鹽的反應(yīng)完全，通過重氮反應(yīng)制得的DDNP顆粒呈球形且無粉塵，減少了母液中的含鹽量而且省去了還原工藝中的碳酸鈉和部分鹽酸，這樣之后可轉(zhuǎn)入干燥工序，減低污水生產(chǎn)量。

3 工作流程

3.1 蒸發(fā)

根據(jù)DDNP廢水的混濁度及pH值，定期向沉淀池中加入適量聚合硫酸鐵和生石灰，當(dāng)廢水絮凝澄清并呈堿性后就用高壓泵將溢流進入廢水，向廢水中加入適量無機鹽混凝劑-聚合硫酸鐵，與水中的懸浮物一起沉降下來，用噴淋泵將沉淀池中的廢水打入鍋爐蒸汽回水池的盤管中，利用高溫回水加熱廢水，以利于蒸發(fā)濃縮。

3.2 濃縮

將預(yù)熱的廢水，DDNP廢水中需加入適量生石灰，將pH值從7.7調(diào)至8.5左右，更有利于吸收中和酸性煙氣。送入水浴除塵器中，由噴頭噴淋沖洗污水再回到沉淀池中。當(dāng)鍋爐煙氣旋轉(zhuǎn)上升時，與噴淋的堿性廢水水滴對流接觸，煙氣中的有害氣體被水滴吸收溶解，發(fā)生中和反應(yīng)，煙氣中氣體被水滴吸收溶解，生成鹽和水，此時煙氣中微?。?0μm以下）粉塵也可被水滴吸附降落。

3.3 焚燒

將蒸發(fā)濃縮后剩余的廢水，由泥漿泵將泥漿抽出，再送到煤場混煤機中，與混末煤混合后燒鍋爐。泥漿中水被蒸發(fā)，硫化物、有機物和碳化物被氧化分解，生成鹽和氣體排出，而少量有害氣體又隨鍋爐煙氣再被廢水吸收。廢水中硝基化合物將全部被分解燃燒，僅有無毒害的氮氣放出。無機鹽均被氧化，氣體再被廢水吸收。最后隨爐渣排出。

4 結(jié)論

DDNP是目前我國工業(yè)雷管中應(yīng)用最廣的起爆藥，新工藝操作方便、工藝簡單、勞動強度低、便于管理，工人易于接受，工藝本身安全，能制造出流散性好，密度均勻無粉塵的球狀DDNP，并且降低了污水量，減少了環(huán)境污染，已經(jīng)在實際中應(yīng)用并取得良好的反映，是一種低成本、低耗能以廢治廢雙達標(biāo)的方法。

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