第六代保险粉技术展示:高品率、自动化及完善三废治理的全流程工艺介绍
保险粉技术展示
1、流程特点
1.1、产品平均含量大于91%,优等品率大于80%,一等品率大于90%。
1.2、本工艺属于第六代保险粉技术。醇水比更稳定,操作控制更精确和平稳。
1.3、自动化程度提高,主要岗位实现全自动和半自动。
1.4、改进干燥釜结构和布置,杜绝因保险粉分解出现人员伤亡和设备损坏。
1.5、废水、废气、废固处理彻底。
1.6、副产品亚硫酸钠含量96%以上。
1.7、塔釜液回收甲酸钠可全部回用到合成。
1.8、持续改进,工艺更完善,细节更完美。
2、流程叙述
2.1、配料工序:将甲酸钠、母液、水按一定比例投入到甲酸钠配制釜,通过搅拌混合,得到甲酸钠悬浮液。将焦亚硫酸钠、液体二氧化硫、甲醇按一定比例投入到焦亚硫酸钠配制釜,通过搅拌混合,得到焦亚硫酸钠悬浮液。
2.2、合成工序:将上述的两种悬浮液按一定比例加入到合成釜内,同时加入环氧乙烷,在悬浮液加完以后继续加入液体二氧化硫直到反应终点,得到保险粉悬浮液。反应过程中控制温度75-85℃、压力0.15-0.25MPa、PH4.1-5.2。合成尾气进入尾气冷凝器,冷凝回收二氧化硫、甲醇、甲酸甲酯等物质,冷凝液回用到合成。冷凝后的尾气进入尾气吸收塔。
Na2S2O5 + 2SO2 + 2HCOONa = 2Na2S2O4 + H2O + 2CO2
2.3、干燥及包装工序:保险粉悬浮液放入干燥釜,经过滤、甲醇洗涤后在夹套和盘管中通入热水升温干燥。干燥后的保险粉加入一定量的纯碱作为稳定剂。混合均匀后包装为产品。过滤得到的母液70-80%回用到配料工序。洗涤甲醇和少部分母液送到中和工序回收亚硫酸钠副产品。
2.4、中和工序:来自干燥工序的洗涤甲醇和少部分母液加入到中和釜,再加入烧碱中和,得到亚硫酸钠悬浮液。亚硫酸钠悬浮液经过过滤、洗涤、干燥,包装成为副产品。过滤得到的中和液储存于中和液储罐,送到精馏工序回收甲醇。
NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O
2.5、精馏及甲酸钠回收工序:中和液加入精馏塔,采用蒸汽作为热源,在精馏塔顶得到甲醇气体,经过冷凝后得到甲醇,甲醇回用到配料、干燥等工序。塔底为精馏残液。精馏残液中含有甲酸钠,通过浓缩结晶、提纯后得到含量≥90%的固体甲酸钠,回用到配料工序。提完甲酸钠之后的残渣含有40-50%的钠盐、50-60%有机物。该残渣送往废固处理工序。
2.6、尾气处理工序:各工艺尾气先经过冷凝,再进入尾气洗涤塔,采用碱水洗涤,除去尾气中的二氧化硫,吸收液送到中和工序回收亚硫酸钠。除去二氧化硫后的尾气进入废固焚烧炉,经过高温焚烧去除有机物和异味。
SO2 + NaOH = Na2SO3 + H2O
3、产品标准与消耗指标
3.1、保险粉产品质量指标
项目
指标
优等品
一等品
合格品
外观
白色结晶粉末
保险粉质量分数%
≥90.0%
≥88.0%
≥85.0%
气味
略带二氧化硫味道
溶解状态
溶于中性甲醛后澄清
3.2、副产无水亚硫酸钠产品质量表
项目
单位
指标
亚硫酸钠含量
%
≥96
3.3、保险粉消耗指标表
序号
名称
单位
消耗定额
1
甲酸钠(折百)
t
0.470
2
液体二氧化硫
t
0.480
3
焦亚硫酸钠
t
0.450
4
烧碱(折百)
t
0.080
5
甲醇
t
0.030
7
纯碱
t
0.040
8
环氧乙烷
t
0.022
9
动力电
kwh
260
10
蒸汽 0.8MPa
t
1.8
11
自来水
t
5
4、三废治理
4.1、废水
1)废水来源及组成:废水主要来自精馏工序的精馏残液,其一般组成如下:
序号
组分
含量
1
水
84%
2
HCOONa
12%
3
Na2SO3
1%
4
NaCO3
1%
5
Na2S2O3
0.5%
6
NaCl
0.5%
7
有机物
2%
2)废水治理措施:精馏残液经过浓缩、甲醇萃取分离有机物后,提取其中的甲酸钠回用于保险粉生产。浓缩产生的二次蒸汽冷凝水部分回用于中和工序和配料工序。没有回用的进入废水处理,经过氧化、厌氧、好氧处理后,达到一级标准排放。甲醇萃取液去蒸发釜回收甲醇,蒸完甲醇后的釜底残渣送去废固焚烧炉。
4.2、废气
1)废气来源及组成:废气主要来自合成尾气、干燥压料及物料输送放空尾气、真空泵尾气。各气体主要污染因子为SO2、CH3OH等。其他成分为氮气、CO2。
2)废气治理措施:尾气先经过冷甲醇吸收回收CH3OH、SO2、甲酸甲酯等物质。吸收液回用至配料岗位。然后进入碱洗涤,采用碱水洗涤,洗涤液回中和工序回收亚硫酸钠,经过碱洗后的气体进入废液焚烧炉。经过焚烧去除有机物和异味。焚烧后的尾气经过碱洗去除二氧化硫后达标排放。
4.3、废固
1)废固来源及组成:废固来自提完甲酸钠之后的残渣。含有40-50%钠盐和50-60%有机物,常温下为膏状或粘稠油状。
2)废固处理措施:采用焚烧方式处理,经过焚烧后,得到含有硫化钠、碳酸钠的混合熔盐以及含二氧化硫的尾气。熔盐用水浸取溶解后,吸收含有二氧化硫尾气。吸收液再经过加硫合成、浓缩结晶、离心分离得到大苏打副产品。焚烧尾气经过碱液吸收后达标排放。
4.4、经过处理后的三废排放汇总表:
排放点
排放量
指标
废水
废水处理装置
600-1000kg/T保险粉
一级排放标准
废气
废固焚烧炉烟囱
850Nm3/T保险粉
SO2:30mg/m3
废固
废固处理工序
2-5kg/T保险粉
氯化钠为主