抗氧剂3114生产过程中废气的产生及治理分析

抗氧剂能阻碍塑料的氧化, 降低塑料材料氧化速度, 延缓老化现象, 使塑料制品的寿命延长。三- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基) 异氰尿酸酯, 俗称抗氧剂3114, 属于氮杂环多酚抗氧剂, 熔点达220℃, 是国内熔点最高的抗氧剂产品, 同时还具有一定的光稳定性。其在生产过程中会产生大量的有机废气, 如不采取有效的治理措施, 将会对环境造成污染。本文通过对抗氧剂3114的生产工艺进行分析找出了生产过程中的废气产生点, 并针对废气产生情况提出相应的治理措施。

一、抗氧剂3114生产工艺

用氮气置换反应釜中的空气后, 将原料氰尿酸、多聚甲醛, 催化剂二丁胺和溶剂甲醇准确计量后加入反应釜, 夹套内通入蒸汽升温至50℃, 保温50℃常压下反应1小时。反应釜降温, 加入2, 6-二叔丁基苯酚, 继续反应1小时。

反应完成后然后降温至30℃, 用氮气将反应釜内物料压入结晶釜, 降温到25℃由结晶釜放料至离心机进行离心分离, 再加入甲醇进行洗涤后送入双锥干燥器真空干燥, 烘干后得到成品包装入库。

离心母液送甲醇精馏塔进行精馏回收甲醇, 可得到98%的甲醇, 回收得到的甲醇可作为溶剂循环使用, 塔底可得到副产品低值抗氧剂。

二、废气产生点位分析

1. 反应釜

抗氧剂3114的合成在合成反应釜内进行, 反应过程中需要加入易挥发的甲醇作为溶剂, 由于反应釜温度较高, 甲醇溶剂挥发, 为保持釜内压力稳定, 需将挥发的甲醇引出冷凝后返回反应釜内。在冷凝过程中产生含甲醇的废气。

2. 结晶釜

抗氧剂3114合成后使用氮气将其压入结晶釜, 结晶后放料至离心机, 在放气和放料过程中有甲醇挥发出来。

3. 离心机

抗氧剂3114在离心机的高速旋转下液固分离, 若离心机为开口式, 会有大量甲醇挥发, 若为密闭式, 在进出料时有少量甲醇挥发。

4. 双锥干燥器

抗氧剂3114在双锥干燥器内进行干燥, 溶剂甲醇会随温度的升高逸出。

5. 甲醇精馏塔

离心母液送甲醇精馏塔进行精馏回收甲醇, 经塔顶冷凝器冷凝后得到98%的甲醇, 冷凝过程中产生甲醇废气。

三、废气治理措施分析

由于生产车间内甲醇废气产生点较分散, 提出将各产生点产生的甲醇废气使用管道收集, 集中处理的方式进行治理。

甲醇废气常用的治理措施有燃烧法、催化燃烧法、吸附法、吸收法、冷凝法等, 对于不同的废气产生情况采用不同的废气治理方法, 具体见表1。

根据甲醇与水互溶的特性, 提出使用吸收法对甲醇废气进行治理。

采用水喷淋吸收塔处理甲醇废气, 含甲醇废气通过风机从喷淋吸收塔底部吹入, 塔顶由分配母管和喷嘴组成的网状系统向下喷出雾状水, 使废气中的甲醇与雾状水充分接触, 达到吸收甲醇的目的, 喷淋水可循环使用。吸收甲醇后的喷淋水送甲醇精馏塔进行精馏回收甲醇。

采取上述措施有效去除废气中的甲醇, 废气排放达到相关排放标准。

结论

通过对抗氧剂3114生产过程中废气的产生情况进行分析, 提出了相应的治理措施, 经治理后可有效降低甲醇的排放, 减轻对环境的污染。

摘要：本文通过对抗氧剂3114的生产工艺进行分析找出生产过程中废气产生点, 并针对废气产生情况提出相应的治理措施。

关键词：抗氧剂3114,生产工艺,废气,治理

参考文献

[1] 开小明, 王长明, 邱晓生, 郑学根, 徐志兵。《抗氧剂3114合成反应热力学和动力学的研究》, 《安徽化工》2003年06期.

[2] 尹振晏, 李艳云。《常压法合成三- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基) 异氰尿酸酯 (抗氧剂3114) 》, 《化学世界》2010年03期.