抗氧劑3114生產(chǎn)過程中廢氣的產(chǎn)生及治理分析

張紹衛(wèi)（河北冀都環(huán)保科技有限公司 河北 石家莊 050021)

王池(石家莊焦化集團(tuán)有限責(zé)任公司 河北 石家莊 050031）

抗氧劑能阻礙塑料的氧化，降低塑料材料氧化速度，延緩老化現(xiàn)象，使塑料制品的壽命延長。三-(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸酯，俗稱抗氧劑3114，屬于氮雜環(huán)多酚抗氧劑，熔點(diǎn)達(dá)220℃，是國內(nèi)熔點(diǎn)最高的抗氧劑產(chǎn)品，同時(shí)還具有一定的光穩(wěn)定性。其在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣，如不采取有效的治理措施，將會(huì)對環(huán)境造成污染。本文通過對抗氧劑3114的生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析找出了生產(chǎn)過程中的廢氣產(chǎn)生點(diǎn)，并針對廢氣產(chǎn)生情況提出相應(yīng)的治理措施。

一、抗氧劑3114生產(chǎn)工藝

用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)釜中的空氣后，將原料氰尿酸、多聚甲醛，催化劑二丁胺和溶劑甲醇準(zhǔn)確計(jì)量后加入反應(yīng)釜，夾套內(nèi)通入蒸汽升溫至50℃，保溫50℃常壓下反應(yīng)1小時(shí)。反應(yīng)釜降溫，加入2,6-二叔丁基苯酚，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。

反應(yīng)完成后然后降溫至30℃，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜內(nèi)物料壓入結(jié)晶釜，降溫到25℃由結(jié)晶釜放料至離心機(jī)進(jìn)行離心分離，再加入甲醇進(jìn)行洗滌后送入雙錐干燥器真空干燥，烘干后得到成品包裝入庫。

離心母液送甲醇精餾塔進(jìn)行精餾回收甲醇，可得到98%的甲醇，回收得到的甲醇可作為溶劑循環(huán)使用，塔底可得到副產(chǎn)品低值抗氧劑。

二、廢氣產(chǎn)生點(diǎn)位分析

1.反應(yīng)釜

抗氧劑3114的合成在合成反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)過程中需要加入易揮發(fā)的甲醇作為溶劑，由于反應(yīng)釜溫度較高，甲醇溶劑揮發(fā)，為保持釜內(nèi)壓力穩(wěn)定，需將揮發(fā)的甲醇引出冷凝后返回反應(yīng)釜內(nèi)。在冷凝過程中產(chǎn)生含甲醇的廢氣。

2.結(jié)晶釜

抗氧劑3114合成后使用氮?dú)鈱⑵鋲喝虢Y(jié)晶釜，結(jié)晶后放料至離心機(jī)，在放氣和放料過程中有甲醇揮發(fā)出來。

3.離心機(jī)

抗氧劑3114在離心機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)下液固分離，若離心機(jī)為開口式，會(huì)有大量甲醇揮發(fā)，若為密閉式，在進(jìn)出料時(shí)有少量甲醇揮發(fā)。

4.雙錐干燥器

抗氧劑3114在雙錐干燥器內(nèi)進(jìn)行干燥，溶劑甲醇會(huì)隨溫度的升高逸出。

5.甲醇精餾塔

離心母液送甲醇精餾塔進(jìn)行精餾回收甲醇，經(jīng)塔頂冷凝器冷凝后得到98%的甲醇，冷凝過程中產(chǎn)生甲醇廢氣。

三、廢氣治理措施分析

由于生產(chǎn)車間內(nèi)甲醇廢氣產(chǎn)生點(diǎn)較分散，提出將各產(chǎn)生點(diǎn)產(chǎn)生的甲醇廢氣使用管道收集，集中處理的方式進(jìn)行治理。

甲醇廢氣常用的治理措施有燃燒法、催化燃燒法、吸附法、吸收法、冷凝法等，對于不同的廢氣產(chǎn)生情況采用不同的廢氣治理方法，具體見表1。

表1 甲醇廢氣治理方法

根據(jù)甲醇與水互溶的特性，提出使用吸收法對甲醇廢氣進(jìn)行治理。

采用水噴淋吸收塔處理甲醇廢氣，含甲醇廢氣通過風(fēng)機(jī)從噴淋吸收塔底部吹入，塔頂由分配母管和噴嘴組成的網(wǎng)狀系統(tǒng)向下噴出霧狀水，使廢氣中的甲醇與霧狀水充分接觸，達(dá)到吸收甲醇的目的，噴淋水可循環(huán)使用。吸收甲醇后的噴淋水送甲醇精餾塔進(jìn)行精餾回收甲醇。

采取上述措施有效去除廢氣中的甲醇，廢氣排放達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論

通過對抗氧劑3114生產(chǎn)過程中廢氣的產(chǎn)生情況進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的治理措施，經(jīng)治理后可有效降低甲醇的排放，減輕對環(huán)境的污染。

[1]開小明，王長明，邱曉生，鄭學(xué)根，徐志兵?！犊寡鮿?114合成反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的研究》，《安徽化工》2003年06期.

[2]尹振晏，李艷云?！冻悍ê铣扇?(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸酯(抗氧劑3114)》，《化學(xué)世界》2010年03期.