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专利简介
本发明公开了一种基于离子束技术的新型无烟锅的制造方法及设备。该无烟锅的制备方法包括:以铝合金、不锈钢或者铁锅为基体,利用离子束技术在锅底沉积一层导热性好、无毒、环保的超硬类金刚石膜层。具体的沉积方法包括:采用金属真空蒸汽离子源(MEVVA)在锅基底表面注入金属Ti离子形成金属″钉扎层″,接着采用90度磁过滤金属阴极真空弧(FCVA)技术,在基体表面沉积第一层金属Ti应力释放层;在所述的第一层应力释放层之上,采用180度磁过滤FCVA方法沉积得到第二层超硬类金刚石膜层,二层复合膜总厚度为0.1‑10微米,膜层的热导率为500‑1000W/m·K是铁锅热导率的20倍以上,同时膜层硬度为60Gpa,是铁、不锈钢或者铝合金硬度15倍以上。通过实施本发明,能够制造出新型能适用于各种类型的锅铲、且寿命长的无烟锅。
温馨提示
此专利适用于积分落户、高企申报、中考加分、自主招生申报、获得大学学分。
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工业水处理剂的生产工艺
技术简介:本生产工艺是一系列产品的成熟生产方案,它涵盖了有机磷试剂、聚合物、以及杀菌灭藻类剂等,操作工艺对反应设备没有特殊的要求,操作简便,工艺稳定安全,适合2吨、3吨、5吨、10吨反应釜的生产。水处理剂指用于水处理的化学药剂,通常指用于污水处理的化学药剂。 广泛应用于化工、石油、轻工、日化、纺织、印染、建筑、冶金、机械、医药卫生、交通、城乡环保等行业,以达到节约用水和防止水源污染的目的。 包括冷却水和锅炉水的处理、海水淡化、膜分离、生物处理、絮凝和离子交换等技术所需的药剂。 如缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂等。一、水处理剂的种类1. 絮凝剂絮凝剂是能将水溶液中的溶质、胶体或悬浮物颗粒产生絮状物沉淀的一种物质。按化学组成可分为无机盐类絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。无机盐类絮凝剂的品种较少,主要是一些铝盐、铁盐及其水解聚合物等,这种絮凝剂的特点是生产工艺操作简单、产品价格低廉,但投放过程中的用量较大。其目前在水处理剂中仍具有较大的市场。高分子絮凝剂包括无机高分子、有机高分子和微生物三大类。在国内,无机高分子絮凝剂是目前研究比较多的一类高分子絮凝剂,其产量占絮凝剂总产量的30%~60%。当前常用的以聚合氯化铝产量最高、应用范围最广。与无机高分子相比,有机高分子絮凝剂投加量少,效果好,使其在市场上占绝对优势。大量使用的有聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯磺酸盐、聚氧化乙烯等。尤以聚丙烯酰胺(PAM)和聚丙烯酸的研究和应用最为深人广泛,在美国、日本其市场占有率达80%以上,在我国也占整个合成高分子絮凝剂总量的80%左右。2. 水质稳定剂水质稳定剂又称水质处理剂,是一类能够防止工业水发生腐蚀、结垢和细菌滋生的物质,主要包括缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂。2.1 缓蚀剂在整个水处理化学品中,缓蚀剂所占的分额最大,经过半个世纪的研究开发,主要形成了无机缓蚀剂(磷酸盐、锌盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、铬酸盐等)和有机缓蚀剂(有机膦酸盐类、有机羧酸类及含磷共聚物类等)。由于自身缺陷的存在,水处理缓蚀剂从最初的铬酸盐、聚磷酸盐到有机膦酸盐;从高磷、含金属的配方到低磷、全有机配方;从单一配方到复合配方,显示出水处理缓蚀剂正朝着多品种、高效率、低毒性等方向发展。近几年来,国内外研究学者不断研究开发出新品种、新配方。有机膦酸类是阴极型缓蚀剂,是目前研究最多的一个系列;有机膦羧酸共聚物同时含有膦酰基和羧基,兼具有阻垢、分散、缓蚀性能。该系列已形成HEDP(ATMP),2-膦酸基-1,2,4 -三羧酸丁烷(PBTC),2-羟基膦基乙酸(HPA)和POCA 4代产品。2.1.1 PBTCPBTC是20世纪70年代后期开发应用的水处理剂。PBTC分子中同时引入-PO3H2基团和-CO2H基团,因此具有独特的缓蚀阻垢性能。其缓蚀效果、耐氧化性均优于HEDP和ATMP等第一代产品,且稳定性能高,并具有优异的稳定锌离子作用。2.1.2 POCAPOCA是20世纪90年代开发的一种大分子有机膦酸。其结构特点是,将具有缓蚀性能的膦酰基和具有阻垢分散性能的羧基、酯基和磺酸基等官能团,通过自由基共聚反应引入到同一分子中,是一种兼具阻垢和缓蚀的多功能的低磷水处理化学品,同时也是一种有效的锌盐稳定性。2.1.3 共聚物缓蚀剂人们发现某些共聚物不但具有阻垢分散作用,而且还具有缓蚀作用,因此近年来国外大力研究共聚物缓蚀剂,以代替无机磷酸盐、锌盐、有机磷酸盐或磷酸酯等缓蚀剂,用于配制不含有机磷的全有机配方。如粟田公司的马来酸/戊烯共聚物、不饱和酚/不饱和磺酸和不饱和羧酸共聚物;片山公司的聚烷撑二醇丙烯醚/不饱和羧酸共聚物。除以上所述新型缓蚀剂外,还有氨基磷酸、烷基环氧羧酸酯、无磷钨系缓蚀剂、有机硅缓蚀剂等。2.2 阻垢剂阻垢剂是一类能阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的物质。一般认为,阻垢剂起阻垢作用是因为它对水中金属离子有螯合作用、对微晶有吸附分散作用和晶格畸变作用。经过半个多世纪的发展,阻垢剂的研究开发和应用已取得一定的成果。近年来,阻垢剂的品种丰富多样,在工业水处理及环保要求的推动下,阻垢剂朝着多功能、高效、环保的方向发展2.2.1 有机膦酸盐类有机多元膦酸盐是目前国内外产量最大、应用最广的水处理剂,具有良好的化学稳定性、耐高温性,用量少、具缓蚀作用。此外,有机多元磷酸盐对钙、镁、锌、铁等许多金属离子具有优异的螯合能力,故大量用于水处理中。2.2.1.1 羟基乙叉二膦酸羟基乙叉二膦酸(HEDP)是目前我国工业循环冷却水处理中应用最广的一种有机多元膦酸,对抑制碳酸钙、水合氧化铁等的沉积有很好的效果。HEDP广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水系统及热水锅炉、换热器等的阻垢和缓蚀。目前我国HEDP年产量近万吨,是国内产量最大的水处理剂品种之一,也是国外仍广泛使用的水处理剂。HEDP的生产方法有很多,其中三氯化磷-冰醋酸-水法是国内广泛采用的一种生产方法,该法近年来不断得到改进,并形成了专利技术。2.2.1.2 氨基三甲叉膦酸氨基三甲叉膦酸(ATMP)不易水解,耐高温,低毒或无毒,对碳酸盐的防垢效果特别好,且具有一定的缓蚀性能,可作为硬度大、矿化度高、水质条件恶劣等用水系统的阻垢剂,如工业循环冷却水、油田注水、印染用水等。ATMP的合成方法较多,适合于工业生产的合成方法主要有2种,为亚磷酸(或三氯化磷)与铵盐、甲醛在酸性介质中一步合成。该方法具有原料易得、合成方法简单、成本低和产品质量稳定等优点,适合工业化生产。2.2.1.3 乙二胺四甲叉膦酸乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)能与铁、铜、锌、铝、钙、镁等离子中的2个或多个金属离子螯合,形成立体结构的双环或多环螯合物可分散于水中,使水垢的正常结晶破坏,有效地抑制各种盐垢的生成。EDTMP化学稳定性好,在高含量时还具有缓蚀性能,可作为工业循环冷却水、锅炉用水、电厂循环水及印染行业的阻垢缓蚀剂。EDTMP一般可由市场上易购到的乙二胺、甲醛、三氯化磷为原料来合成。2.2.1.4 多氨基多醚基甲叉膦酸进入上世纪90年代,以多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)为代表的新型含醚有机膦酸的发展颇引人关注,由于醚键的引入使有机膦性能有了突破性进展。PAPEMP具有很好的钙容忍度和优异的阻垢、分散性能,它是作为优异的碳酸钙阻垢剂引入冷却水领域的。它也可以有效地控制硅垢的形成,且具有良好的对金属离子如锌、锰和铁的稳定性。业已在国外的石化、电力、油田等部门得到应用。2.2.1.5 聚合物类阻垢剂聚合物阻垢剂具有阻垢效果好、热稳定性高、用量少等优点,被广泛应用于石化、化肥、电力等冷却水系统。聚合物阻垢剂经历了天然高分子聚合物、均聚物、二元及多元共聚物、环境友好聚合物的发展历程。由于羧基是阻碳酸钙、硫酸钙垢的主要官能团,而羟基、酰胺基等有利于阻磷酸钙垢,磺酸基能有效分散金属氧化物、稳定锌和有机磷酸。因此人们利用具有不同官能团的单体或它们的不同配比,共聚成具有多种水处理功能的共聚物,从而陆续开发出了一系列二元、三元甚至四元共聚物。2.2.1.5.1 羧酸类聚合物阻垢剂羧酸类聚合物阻垢剂是丙烯酸(AA)、马来酸或马来酸酐(MA),引发剂作用下,通过均聚或与其他单体共聚形成的一类水溶性高分子化合物。该类阻垢剂中的羧基官能团对Ca2+,Mg2+,Ba2+,Fe3+等离子具有较强的螯合能力,不仅有分散、凝聚作用,还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列,从而起到阻垢作用。20世纪80年代中期,国内丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物开发成功,奠定了我国水溶性聚合物水处理剂的基础。2.2.1.5.2 膦基羧酸聚合物阻垢剂有机膦酸和聚羧酸是工业水处理中较为常用的水处理剂。但随着工业处理及环保要求的提高,综合了有机膦酸和聚羧酸两者优点,具有多项水处理功能的膦基羧酸聚合物正逐步发展。该类共聚物具有优良的阻碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙垢的性能,而且还具有较好的稳定锌离子和分散氧化铁能力,是一种综合性能较好的水质稳定剂。2.2.1.5.3 含磺酸基团的聚合物阻垢剂羧酸类均聚物阻垢剂在高钙、高pH值条件下会产生难溶的钙凝胶,有机膦酸阻垢剂在磷系、锌系配方处理系统中会产生磷酸钙垢和锌垢。而含磺酸基团的聚合物阻垢剂,则能有效防止钙凝胶的生成,对P,S,Ca,Ba,Mg等盐垢,特别是对磷酸钙垢和铁垢有良好的抑制作用,且能有效地分散颗粒物,能稳定金属离子和有机膦酸。2.3 杀菌剂杀生剂是一类能杀死水中细菌和其他简单生命体的化学品,按其作用机理不同可分为氧化型和非氧化型两大类。氧化型杀生剂开发较早,品种较多,主要包括:氯气、溴系杀生剂、二氧化氯、过氧化物和臭氧等五大类。目前氯气的用量最大,但由于易产生三氯甲烷,使用受到一定的限制。而二氧化氯的杀生能力约为氯气的2.5倍,完全可以替代氯气进行杀菌灭藻处理。近年来,随着研究的进展,人们发现溴系杀生剂可以弥补氯杀生剂主要缺点,因此国外呈现出以溴代氯的趋势。在非氧化型中,国内成功研制了卤代海因、异噻唑啉酮、季铵盐和季膦盐等杀生剂产品,但实现工业应用的主要以季铵盐及其复配物为主,代表产品为十二烷基二甲基苄基氯化铵,目前广泛使用的洁尔灭和新沽尔灭均属于此类产品。近年来,国内外又开发出了有代表性的季铵盐新品种,如双烷基季铵盐、双季铵盐、聚季铵盐等。3. 环境友好型水处理剂在使用各种性能良好的水处理剂过程中,人们发现其对环境的污染却不可避免。比如,有机磷酸中磷的排放易产生富营养化,破坏生态平衡;铬酸盐、亚硝酸盐等无机缓蚀剂具有较大的毒性;在某些水处理剂制备过程中使用的原料(如氰化物等)含有毒性,也在一定程度上限制了水处理剂的开发及应用。因此,研制开发性能良好且环境友好水处理剂是目前的研究热门。环境友好水处理剂又称绿色水处理剂,是指制备过程清洁,使用过程对人体健康和环境无毒性,并可生物降解成对环境无害物质的一类新型水处理剂。目前主要有烷基环氧羧酸盐(AEC)、聚天冬氨酸型(PASP)和聚环氧琥珀酸型(PESA)3.1 PASP聚天冬氨酸是近年来受海洋动物代谢启发而研制开发的一种生物高分子,具有优异的阻垢分散性能和良好的生物可降解性,是目前公认的绿色聚合物和水处理剂的更新换代产品,且生产成本较低。PASP的制备通常是先由原料合成中间体聚琥珀酰亚胺(PSI),然后将中间体在酸或碱的催化作用下,进行水解生成聚天冬氨酸(盐),最后经酸化、分离提纯后即得到纯化的PASP。其中制备中间体PSI是合成PASP的关键。3.2 PESP聚环氧琥珀酸(钠)(PESA)是一种无磷、非氮且具有良好的生物降解性的绿色水处理剂,具有很强的抗碱性,在高钙、高硬度水中,其阻垢性能明显优于常用的有机磷酸类阻垢剂。聚环氧琥珀酸的制备通常以MA为原料制得,该阻垢剂具有用量少、阻垢性能好、适用范围广等优点。技术的应用领域前景分析:我国的水处理剂生产是从20世纪70年代引进大化肥装置和石油化工装置配套引进的,主要用于装置的循环水的处理;其间,我国水处理剂发展出现了一个小高潮,许多乡镇企业依托大专院校和科研院所生产了一批水处理药剂。经过多年发展,我国在此领域取得了一定成绩,到2008年为止,我国水处理产品已逾百余种,但和国外发达国家相比,目前我国的水处理产品仍然存在着产品品种少、系列化水平低、专用品少、质量参差不齐等缺点。在污水处理剂方面,国内的起步则较晚,主要是近几年才有所发展和创新,但发展势头较强。现在,许多水处理技术工作者都把创新方向着力向污水处理剂研发发展,通过国外技术的消化吸收和自主创新,也取得了一批科研成果,正逐步向现实生产转化。目前,国内污水处理剂的生产主要以有机絮凝剂为主,缺少专用的产品和规模化生产装置,产品的标准化程度也不高。但另一方面来说,我国污水处理剂的发展虽然起步晚,但我们可以在国外成熟工艺技术条件下实现跨越式发展,发挥后发优势,利用当代最新科学技术成果,在水处理剂市场上有所作为。一个时期以来,我国从大的政策上推行科学发展战略,其中“节能减排”是其重要的组成部分。在节水治污方面也不断有大的政策出台,如新的《生活饮用水卫生标准》和1985年的老标准相比,,就把水的安全卫生指标由35项增加到106项。在国家“十一五”规划当中,明确指出将城市污水的处理率由目前的不足30%提高到2010年的70%。为此,全国将新建污水处理厂1000多座。总投资将在4000亿元左右。城市污水处理费用的按量征收等因素决定,未来几年我国水务市场年增长将保持在l5%左右。由于之前相继发生的“松花江污染事件”和“牡丹江污染事件”,还有“太湖蓝藻爆发”等国内外影响巨大的水污染事件的发生,国家必将加大水污染治理的力度;现代社会与工业的快速发展和水资源匮乏、污染加剧的严峻形势都在极大地促进水处理化学品新产品、新技术的出现和产业规模的不断扩大。所以,优惠的政策环境、巨大的市场空间,将为国内外水处理化学品生产企业提供巨大的商机。目前世界上水处理工业市场销售额达300多亿美元,其中美国是世界上最大的水处理剂消耗国,其次是日本和西欧。近年来,随着我国水处理行业的发展和生产技术的不断完善,这些工业发达的国家开始转移水处理剂的生产,更多的从我国进口,如美国的GE和纳尔科化学(NALCO),因此,这也给了国内水处理企业一个巨大的商机。经济收益分析:对反应设备的投资较少,原料廉价易得,目前国际国内对水处理药剂的需求量,逐年递增,且国内从事这方面生产的企业较少,大多都以小规模生产。厂房条件建议:厂房建设满足基本的化工生产需求即可,无需增加额外的设计,通风。
行业:肥料制造
一种复合电磁屏蔽材料及其制造方法
摘要:本发明属于磁性功能材料领域,涉及一种新型电磁屏蔽材料及其制造方法。本发明是在软磁材料基体的两个表面电沉积一层金属铜形成复合电磁屏蔽材料。所述软磁材料是用快淬方法制备的纳米晶或非晶带材,厚度在20~40μm之间;基体软磁材料的成分由Fe,Co,Ni,Cu,Nb,Zr,Hf,Si,B,P中的金属和非金属元素组成,该软磁材料采用单辊或双辊快淬方法制备。而电沉积的双面铜导电层总厚度在1~50μm之间。沉积的金属铜是在含有铜离子的酸性或碱性电解液中,使用直流或交流电源沉积得到。本发明的优点是该复合材料具有优良的电磁屏蔽性能,其屏蔽的频率范围在50Hz-20GHz,屏蔽效能达到80dB以上。
行业:通用仪器仪表制造
一种生活垃圾处理设备综合风选机(垃圾风选机)
垃圾风选机投资分析: 该机主要用于原生、混装城市生活垃圾的分类,适用于城市生活垃圾填埋、堆肥、焚烧、高温高压催化降解等各类型城市生活垃圾处理厂的前、后处理分选工艺。 垃圾风选机的主要特点 1.机械化程度高,彻底解决了现在原生、混装城市生活垃圾技术中,滚筒筛分选机孔径定死、分选纯度太低;卧、立式风选机分类简单,以及人工分选机严重损害员工身体健康的问题。率先在国内城市生活垃圾处理行业中,取消了人工分选工艺。 2.分选纯度高,易于后工序进一步处理。该机的工作原理主要采取集破碎法、比重法、体积法、旋风分离法、磁选法、于一体的综合分选方法,可将原生、混装城市生活垃圾分为六大类:A.无机物类;B:有机物类;C:砂土类;D:不可回收可燃物类;E:铁磁物和电池类;F:薄膜类塑料垃圾等。 3.工艺简单,占地面积小,易于设备布置,是其它工艺占地面积的三分之一。 4.设备投资少,性价比高,是其它工艺设备的投资的地二分之一. 5.适用范围广,适用于全国不同地区、不同季节的各类城市生活垃圾处理厂的垃圾分选工艺。不同地区、不同季节、人们的不同消费,必然导致垃圾成分的不同,比重也有变化。为此,该机部分传动装置设计有前后可移、位置可调的装置。三辊锤刀反击破碎机的破碎效果,也可通过调整锤刀数量来实现,锤刀越多,破碎效果越好,可视垃圾成分,最终处理目的而调整(设备出厂时,已按最多锤刀安装);粒选系统的粒选机、有机物出料机、无机物出料机的位置,可视垃圾不同落点而调整;风机的风压、风量也可视垃圾所需的风力而调整到最佳风速,保证了垃圾风选效果,这是其它垃圾分选设备所不能具备的。基工作过程是:首先视生活垃圾的成分、最终处理目的,调整好破碎机锤刀数量,而后调整风机的风压风量,使其达到最佳风速。风机的风量、风压怛定后,视垃圾的落点,先调整好粒选机的位置,而后根据最终处理目的,确定有机物出料机、小块无机物出料机的转向(正、反转),最后视垃圾的落点调整好各自的位置。 6.故障率低,使用寿命长,单机产量高。该项机主要部件全部采用高猛钒钢制作,可实现连续作业。 生活垃圾快速化、无害化、无剩余化、资源循环利用化、产业化的处理技术,简解“LJ五化”技术。本技术主要解决了垃圾填埋占地面积大、占用时间长、污染地下水、污染土壤、污染大气的问题;垃圾纯焚烧及纯焚烧发电运行费用昂贵、焚烧产生的有毒气体难以处理的问题;堆肥产品肥质低劣难以资源化、堆肥处理厂苍蝇蚊子孳生,损害周边人民群众身体健康的问题。 该技术历经十几年研发实践,现采用的是新一代生产线,按花园式工厂规划设计,立体布局,中央集中控制、电脑管理、可视监控,物料封闭输送、气体完全净化后排放,污水不外排,达到清洁生产,各项指标均达到国家有关标准。 2.1:“LJ五化”技术主要主要内容: 2.1.1:城市生活垃圾分选的主要方法: 城市生活垃圾分选主要采用风选加水选的方法。 2.1.2:城市生活垃圾分选后的主要分类: 2.1.2.1:有机物类; 2.1.2.2:无机物类; 2.1.2.3:铁磁物类; 2.1.2.4:塑料类; 2.1.2.5:不可回收可燃物类; 2.1.2.6:砂土类; 2.1.2.7:污泥类; 2.1.2.8:渗滤液。 2.1.3:城市生活垃圾分类后的主要处理方法: 2.1.2.1:有机物、渗滤液、污泥类,高温高压水解水热氧化处理后制高效生态有机肥; 2.1.2.2:无机物、砂土类垃圾,破碎、混合后制轻型建材; 2.1.2.3:塑料类,破碎、清洗后制塑料粒子; 2.1.2.4:铁磁物类,主要以回收为主; 2.1.2.5:不可回收可燃物类,科学配方后焚烧、余热利用; 2.2:“LJ五化”技术主要主要系统: 2.2.1:全封闭、机械化、垃圾分选系统(风选加水选): 生活垃圾经垃圾运输车运入,经地磅过重后垃圾运输车进入垃圾车回转车间,将垃圾卸料在垃圾暂存车间,经垃圾均匀给料、大件垃圾自动分选机粗选后,将大件垃圾(粒径大于400mm)选出,去向大件垃圾破碎机,破碎后垃圾经永磁辊输送机磁选后,铁磁物去向回收仓库,其余破碎物去向垃圾破袋破碎机,经再次破碎后,去向下工序参加风选;粗选后的其余垃圾全部下落至安装在垃圾暂存坑中间的裙板输送机上,渗滤液经裙板输送机的孔板自然下落到渗滤液储坑,经计量泵去向水解水热氧化釜,无害化浓缩处理后制高效有机肥。其余垃圾经裙板输送机去向永磁辊输送机磁选后,铁磁物去向回收仓库(电池类垃圾在此分选部分出来),剩余垃圾去向垃圾破袋机。 生活垃圾破袋破碎机将城市生活垃圾包装袋自动破开,大块有机物自动破碎,并使无机物类垃圾破碎率降到最低。经垃圾破袋破碎机破袋、破碎后的混合垃圾,经永磁辊输送机磁选后,铁磁物去向回收仓库,其余垃圾去向城市生活垃圾综合风选机,该机可将城市生活垃圾分选为:无机物、铁磁物、砂土类垃圾、有机物、不可回收类可燃物、薄膜塑料类轻质垃圾等(如需分类很细,可增加静电分选机、涡电流分选机,将混入无机物垃圾中的有色金属、混入铁磁物垃圾中的电池、混入塑料类轻质垃圾中的纸张自动分离出来,但不符合中国国情,本技术不予采用)。 2.2.2:有机物高温高压水解水热氧化、制肥系统: 2.2.2.1:系统原理: 综合垃圾风选机分选出来的有机物,经皮带输送机输送至有机物料仓。物料进入料仓的同时,将15%浓度稀酸按物料干基重量1%的比例同时喷入,使物料与稀酸充分混合,同时开启预热阀,利用锅炉尾气或者水解水热氧化釜废热使物料充分预热。预热后的有机物经出料机、提升机去向水解水热氧化釜,物料进入水解水热氧化釜的同时,将15%浓度稀酸按物料干基重量2%的比例同时喷入。当物料体积达到水解水热氧化釜容积90%时,关闭上料机及所有阀门,打开来自过热蒸汽锅炉的过热蒸汽阀门,当水解水热氧化釜内温度达到150--200度,釜内压力达到8--1.2Mpa时,关闭所有阀门,保压反应2小时。保压反应60分钟时,打开蜜水阀,将水解水热氧化釜内蜜水泄放到蜜水收集罐(部分蜜水去向垃圾暂存车间,作为除臭剂使用,其余蜜水经浓缩后,去向制肥车间制肥或配料后直接制液肥)。保压反应完成后打开泄压阀,使釜内压力泄压至另一水解水热氧化釜(热能循环利用),当釜内压力泄压至0.5Mpa时,关闭泄压阀,打开来自热空气储罐的热风阀,打开水解水热氧化釜的排气阀,(废气去向有机物料仓吸收余热后,去向废气洗涤塔)工作一小时后,使釜内物料含水量达到35%-40%时,关闭所有阀门,保压0.5Mpa,而后快速打开水解水热氧化釜排料阀,使水解水热氧化釜内物料瞬间喷爆至膨化灌并完全膨化(此时物料含水量应在30%-35%,一部分水分在物料膨化过程中已转化为水雾去向废气洗涤塔)。膨化后的物料经膨化物出料机、膨化物提升机去向膨化物料仓,经出料机去向带式干燥机(带式干燥机尾气去向废气洗涤塔处理达标后排空)。干燥物料经提升机去向干燥物料仓,经出料机去向破碎机,该机将所有干燥物料及部分结块的干燥物料、未彻底熟化的大块类木质有机物打散、破碎后,去向干燥物料筛分机。干燥物料筛分机将部分混入有机物中的小块无机物、硬质有机物、部分混入有机物中的经水解水热氧化釜聚缩成球状的塑料类垃圾分离出来,去向筛上物料仓,经出料机去向垃圾焚烧炉。筛下物自然下落在筛下物料仓,经出料机去向制肥车间进行深加工(此时的筛下物已可做纯高效生态有机肥直接使用,总养分可达5%--8%)。 这种降解后的有机质,经过“中和”工序,使其PH值调至6.2—7.5,然后用电子配料系统,自动配入农作物生长所需要的氮、磷、钾营养和中微量元素,并经科学造粒与低温烘干,最终制成高养分有机复合肥。若制成生物有机肥,在“中和”工序后增加扩培发酵工序,在有机质中加入专用菌群,使有机质在适当温度和湿度下发酵,并最终制成生物有机肥。 2.2.2.2:化学催化水解工艺参数 2.2.2.2.1:温度:150℃-250℃ 2.2.2.2.2:压力:0.8Mpa-1.8Mpa 2.2.2.2.3:反应时间:1h-2h 2.2.2.3:“LJ”高养分纯生态有机肥主要质量指标控制(符合中华人民共和国农业部农业行业标准) 2.2.2.3.1:外观:呈褐色粉末状无恶臭和异味。(可制成颗粒) 2.2.2.3.2:N+P+K总量≥5% 2.2.2.3.3:有机质含量≥30% 2.2.2.3.4:含水量≤20% 2.2.2.4:“LJ”高养分生态有机复合肥质量标准: 2.2.2.4.1:外观:综褐色柱状颗粒 2.2.2.4.2:水分:12% 2.2.2.4.3: PH值:6.5—7.5 2.2.2.4.4: 有机质含量:30% 2.2.2.4.5: N+P+K总含量:20—25%(可根据土壤情况配方) 2.2.2.4.6:颗粒直径: 3—5.5mm 2.2.2.4.7:有效颗粒比:90% 。 2.2.2.4.8: 颗粒抗碎力:8N 。 2.2.2.5:“LJ”高养分生态有机复合肥特点: 2.2.2.5.1:养分高,总养分大于或等于20%。 2.2.2.5.2:提高土壤肥力,克服土壤板结。 2.2.2.5.3:促早熟,增产增收。 2.2.2.5.4:抗病害,可减少或不用化学农药。 2.2.2.5.5:提高农产品质量,口感好。 2.2.2.5.6:施肥方法简单,减轻农民劳作强度。 2.2.2.5.7:长效肥,提高肥料利用率。 2.2.3:不可回收类可燃物焚烧余热利用系统: 综合垃圾风选机分选出的高热值可燃物,如竹木制品、硬质塑料、废橡胶、破衣物及其它可燃物,配入能抑制和吸附氯化物、防止二恶英产生的添加剂和粘接剂,按一定比例混合,进入焚烧炉焚烧。由于添加剂对可燃物燃烧过程中产生的Hce气体有特殊的吸附作用,所以,有效地抑制了“二恶英”一类有害气体的产生,大大地降低了对尾气的处理成本。同时由于本技术前分选分类彻底,没有塑料焚烧,所以很少生成有害气体,大大地降低了对尾气的处理成本。焚烧炉产生的热能供给余热锅炉,余热锅炉产生的过热蒸气供给本厂水解水热氧化制肥车间,多余热能或发电或给居民集中供热。 2.2.3.1:焚烧炉上料系统: 为了提高垃圾燃烧的效率,须在垃圾加入炉内前对垃圾进行预烘干。垃圾输送机输送到推料机上方的料斗内,然后通过液压推杆将垃圾推入预烘干炉内。预烘干炉设计成旋转窑式,两头均设计有密封装置,以防止烟气溢出,烘干所需的热源来自部分焚烧炉的高温烟气。高温烟气经过原生垃圾后,将垃圾加温到200℃左右,并带走水分。预烘干后的垃圾掉入加料斗内。加料机构采用专门设计的旋转式布料系统,可使加入的垃圾在炉内均匀分布。加料机可在中控室远距离操作。这样提高了加料的可靠性及方便性,同时还可以防止有害气体溢出。烘干后的烟气经汽水分离器脱水后,补充部分新鲜空气,再通过高温风机打回焚烧炉内作二次助燃风使用。 2.2.4.2:垃圾焚烧炉 垃圾焚烧炉为垃圾处理系统最为关键的设备。ML型垃圾焚烧炉为立式圆柱型结构,外部为钢体,内衬耐火层和绝热层,底部装有特殊的旋转供风和出渣装置。生活垃圾在炉内经过干燥升温、热解碳化和燃烬三个连续过程。由于生活垃圾在炉的中部呈缺氧燃烧状态,垃圾中的部分长链有机物在一定的温度状态下裂解成H2、CO和短链的CH4、C2H2等碳氢化合物。这些可燃的气体在炉子的上部二燃室内继续在富氧状态下完全燃烧。由于在炉子下部进行控气,鼓进的空气量很少,不致因大量过剩空气的鼓入而引起扰流发生扬尘,因此颗粒物排放极少。燃烧炉设计成全封闭而且保持微负压状态,可避免因有机物的不良燃烧而产生恶臭及各种有毒有害气体外泄。 2.2.4.3:出渣机构 垃圾的不可燃成份和燃烬后的灰份在热解炉的底部形成炉渣。一次炉的下部为锥形设计,中间为塔形旋转式的进风和出渣联合机构。定时启动出渣机构,即可使炉渣顺利掉入炉子下部的出渣斗内。炉渣经震动下料机及斗式提升机和皮带输送机送到制砖车间供制砖用。 2.2.4.4: 紧急排放烟囱 为了保证在紧急停水停电时炉子后段的设备的安全,在二燃室的后部设计有紧急排放烟囱。在突然发生停水停电的情况时,紧急排放烟囱上部的盖板会自动打开,这时二燃室内的高温烟气直接从紧急排放烟囱排出,使后段的烟气处理设备废热锅炉和布袋除尘器等免受高温烟气的损害,保证其安全。 2.2.4.5: 旋风除尘器 焚烧炉出来的高温烟气中含有一些烟尘,利用多级旋风除尘器可将50%~60%的烟尘除去,以减少余热锅炉内部的积灰。由于烟气温度较高,旋风除尘器的内壁需衬有耐高温的耐火材料,沉积在下部的烟尘通过螺旋给料机定时排出。 2.2.4.6: 烟气冷却处理系统 从旋风除尘器出来的烟气温度仍然很高,并含有氯化物、硫化物等酸性物质。同时被破解的PCDF 在一定的温度区间和一定条件下可能再合成二噁英。因此,焚烧尾气必须通过冷却和净化系统进行处理。 本方案烟气冷却处理系统主要由重力旋风除尘装置、废热锅炉、除酸装置、活性炭粉喷入装置、布袋除尘器等组成。 (1)废热锅炉: 二燃室出口烟气温度可达850℃以上,其热能完全可以通过废热锅炉加以利用,同时也使烟气降温,以利于除酸和满足布袋除尘器工作条件。采用废热锅炉将850℃左右的烟气在1秒左右急剧降低至200℃左右,以防止二噁英再生成。废热锅炉设计阻力在800Pa左右。废热锅炉产生的饱和蒸汽根据当地情况加以适当利用。 (2)除酸装置: 由于烟气中含有HCl、SO2等酸性气体,需要进行除酸。本报告确定烟气净化工艺是以立足国情,适当超前,方便操作,技术成熟为指导思想。经过综合比较,湿法工艺系统较半干法、干法复杂,另外湿法工艺过程产生的废水还需要处理;湿法的设备投资及运行费用要高出干法、半干法,因此本项目不再考虑。比较半干法与干法,半干法较干法运行费用低、烟气净化效率高、可以满足严格的烟气排放标准,半干法在国内已有较多应用实例,故本项目推荐采用半干法净化工艺。 (3)活性炭粉加入装置: 通过喷入活性碳粉来吸附废气中残留的PCDDS/PCDFS是目前公认的最为有效的去除二噁英的方法。活性碳粉活性大,用量少,且蒸汽活化安全性高,同时对汞等重金属亦具较优的吸附功能。本系统使用布袋除尘器,吸附作用发生在滤袋的表面,能为吸附提供较长的停留时间,活性碳粉可直接喷入除尘器前的烟道即可。 (4)布袋除尘器: 布袋除尘器是一种高效的除尘装置。一般而言,其去除粉尘粒径在0.05μm以上,除尘效率可达99%以上。吸附有二噁英类物质的活性碳粉和残留的烟尘在滤袋的表面被截留。布袋表面能为吸附提供载体,以保证较长的停留时间。布袋通过脉冲阀定时自动通入高压空气进行反吹,将截留在布袋外表面的粉尘抖落到下部的集灰斗内。飞灰定时清出后装入专门的袋中进行安全处置。本系统配套专门设计的布袋除尘装置,采用耐高温、耐酸碱性、耐水解性、抗氧化性都很好的特殊过滤材料,经钝化、清洗后与进口PTFE高分子材料经380℃高温烧结而成,由于表面光滑、疏水,高粘性粉尘无法黏附于过滤材料表面,在保证除尘效果的前提下使清灰压力大大降低,同时使过滤材料的使用寿命大大延长,特殊过滤结构降低了设备总阻力,使脉冲清灰频率大大降低,可使布袋表面成为石灰粉的良好载体,提高除酸效率。以上烟气处理系统,使处理后的烟气完全满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)中的有关要求。 2.2.4.7:供风及烟气排放系统 一次炉和二次炉各配有一台独立的助燃风机向炉内供风,风机配有变频电机,通过调节电机频率来调整合适的风量。在布袋除尘器后安装有引风机,通过引风机将处理合格的烟气抽往烟囱排放。引风机同样配有变频电机,自控系统根据热解炉的压力来调节风量,以保证整个燃烧系统处于微负压状态。 2.2.4:无机物制建材系统 经综合垃圾风选机分选出的无机物垃圾、垃圾在焚烧过程中产生的残渣用于制砖。由于残渣是通过高温焚烧形成的产物,一方面自身具有一定的强度,相当于成品水泥的110号,另一方面高温焚烧彻底,无污染,符合GB508.3-1996《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》。本套系统产生的无机物垃圾、炉渣可以综合利用,将无机物垃圾、炉渣制成空心砖、道板砖等系列建材产品。既可增加垃圾处理厂的收入,减轻运行费用,又解决了无机物垃圾、炉渣的出路。 2.2.4.1:无机物垃圾、残渣制砖系统工艺设计: 本工艺利用无机物垃圾、垃圾焚烧后的炉渣为原料一般用于制作空心砖或道板砖,主要品种为:增光西班牙道板、机压西班牙道板、增光草坪砖、机压六角砖、机压扭曲砖、机压彩色路沿石系列、机压空心砖等。 物料配比:粘性化学剂:无机物垃圾、炉渣=4:1 无机物垃圾、炉渣为原料生产建材产品的工艺流程如下: 以本工艺无机物垃圾、炉渣制作空心砖作专项技术分析,需配备杠杆固定式制砖成型机,振动频率2850次/min,电机功率750W,振动时压头以0.03 mpa加压于砌块表面,振动时间≥15s。制作空心砖用水量为混合料质量的20%-22%,搅拌时间大于5 min。对炉渣的要求为:烧失率≤20%,粒度≤10mm,其中≤1.5mm的占25%,安全性试验合格,不含泥土、杂质。 2.2.4.2:空心砖性能指标产品名称 规 格 孔洞率 容量 抗压强度承重空心砖 240×115×90 22% 1.4t/m3 9.81Mpa非承重空心砖 300×200×115 33% 1.1 t/m3 2.45Mpa 2.2.5:塑料制粒、制品系统: 2.2.5.1:塑料制异性混容材料系统:(方案一) 经综合垃圾风选机分选出的以薄膜类塑料为主的轻质类垃圾,混有少量纸和树叶,进入水选池后,经搓洗机搓洗后进入沉降池,其余垃圾因搓洗破碎后吸湿,其比重发生变化,沉降到水池中部或底部,薄膜类塑料因其比重未发生变化,仍然漂浮在水面,此时搓洗机转动带动水流向前流动时,薄膜类塑料也随着往前移动,水选槽边放置一塑料捞出机,将塑料同其它杂物分开;其它杂物、纸、树叶在水中下沉,沉入水选池料斗中部或底部,并输送至水解水热氧化釜制成高效生态有机肥;将捞出的塑料输送至塑料破碎清洗机,进行破碎并彻底清洗,清洗后,进入塑料脱水机,脱水后的塑料进入塑料制粒机制粒或制塑料制品;将清洗水净化处理后循环使用,沉淀物和滤泥去向水解水热氧化釜制高效生态有机肥。 2.2.5.2:塑料制异性混容材料系统:(方案二) 异性混容材料作为新型的环保材料,可替代钢铁、水泥、木材、塑料等,可制成板材、片材、管材等各种型材,广泛用于包装、建筑、装饰、园林设施等行业。 关键技术的先进性、成熟性 2.2.5.2.1:“无水洗涤”技术,使混杂塑料无需二次分拣和水洗,无污水排放。 2.2.5.2.2:“改性相溶”技术,使各种极性不同,分子结构不同、界面状态各异的物质能紧密结合并增强。 2.2.5.2.3:“高温熔脱”技术,使低分子物及其它负面物质充分碳化挥发,同时杀菌灭毒。 2.2.5.2.4:“高温差填充捏合”技术使材料具有更高强度,同时降低成本。 2.2.5.2.5:“增强植入”技术能满足更高强度要求的产品,例如市政阴井盖、托盘、枕木等。 2.2.5.2.6:“专用机模”,公司几年来已开发出全套专用设备与模、机具,专用设备的研发有利行业产业化发展与管理,减少项目投资总额,增加投资回收。 2.2.5.2.7:回收利用:直接将城市垃圾中混杂废塑料(包括其中含有的废纸、纤维及部分杂物)混炼成可挤出成型、模压成型使用的复合材料。 2.2.5.2.8:资源再生:能有效的应用在城市垃圾资源综合利用工程。 2.2.6:可回收物再生利用系统: 经分选系统分选出的铁磁物、电池类垃圾,铁磁物类垃圾直接送到废品收购站回收利用;电池类垃圾因量小,在本厂暂存,收集到一定数量后,送专业废旧电池处理厂处理。 2.2.7:热力系统: 热力系统主要为水解水热氧化釜、物料干燥机提供热能,其主要设备包括过热蒸气锅炉、热风炉、热空气储罐、空气压缩机、压缩空气储罐等。 2.2.8:废气处理系统: 垃圾分选、热力系统运行、水解水热氧化釜工作过程中产生的废气,经收集后送至废气洗涤塔进行处理,消除烟尘和有害气体。废气从废气洗涤塔底部切线方向进入废气水膜洗涤塔,废气中大量的烟尘被甩向塔壁,并被沿壁下流的水膜带下。高压管道泵将石灰乳从废气水膜洗涤塔顶部喷入废气水膜洗涤塔内,当废气通过废气水膜洗涤塔塔板时与水膜逆流接触,使气液之间充分混合,且延续一段时间,使废气中的烟尘及有害成分与水膜中的石灰乳发生化学反应,生成固态反应物,随水流去向沉降池。废气水膜洗涤塔尾气出口管道设置有活性碳吸附回收装置,吸附尾气中的有毒危险物,以保证尾气排放达到国家标准。 2.2.9:污水处理系统: 本工艺选用较为成熟,可靠的“A/O”+脱色氧化组合式处理的工艺,即过滤,吸附保护手段,使其能稳定达标排放,具体说明如下: 2.2.9.1:预曝调节池 污水经过粗细格栅后,进入调节池,并在池中进行水质、水量调节,保证进入生化系统水质、水量稳定。污水将由污水排水管均衡地送入后序处理设备。调节池内设预曝气装置,即可起到初步降解水中有机物,又可以防止污水中杂物沉将,淤塞。 2.2.9.2:缺氧池(A级) 调节池污水由泵提升进入缺氧池,缺氧池中的污水进行缺氧脱氮反应。污水在厌氧微生物的作用下,将污水中的有机氮分解为氨氮,同时采用有机碳源为电子供体,使亚硝酸氮、硝酸氮转化为氮气,并利用部分有机物和氨氮合成新的细胞物质。 2.2.9.3:接触氧化池(O级) 污水中的大部分有机物在此得到降解和净化,好氧菌以填料为载体,利用污水中的有机物为食料,将污水中的有机物分解成无机盐类,从而达到净化的目的。 2.2.9.4:脱色氧化 废水进入氧化池后,在此通过曝气管不断将二氧化氯与污水混合,二氧化氯浓度不断增大,氧化能力不断增强,色度不断降低,高分子不断被分解、降解大部分CODcr、BOD5和SS,同时废水中的NH4—N也有所下降。氧化罐出水连同残留的悬浮物和脱落的生物膜,以加药絮凝管道混合后共同进入沉淀池进行沉淀、布带过滤,再通过生物脱色炭滤罐进一步脱色和澄清过滤,保证出水色和各项排污指标达标排放。 2.2.9.5:布带式过滤器 氧化池出水经加药絮凝,再通过泵送入布带式过滤器,进行固液分离,去除剥落的生物膜和其它杂质。 2.2.9.6:生物碳滤器 生物碳滤器是将活性碳的物理吸附与微生物生化作用结合起来的污水处理技术,能够使活性碳的物化吸附和炭表层生物氧化分解,两者协同作用。活性碳表面有大量的微孔,有良好的吸附富集性能,微生物容易附着在炭层表面。在适宜的条件下,微生物得以繁殖增长,并以一定的厚度生长在炭粒表面,为微生物提供了丰富的营养和氧气,通过生化作用,微生物分泌出胞外酶,扩散入炭粒微孔与吸附基质反应,使被炭吸附的有机物不断降解,微生物本身又不断新陈代谢炭层表面,生物炭边吸附有机物边有机物又被生物降解吸附——解吸过程,使炭的吸附容量得到部分恢复,炭能保持一定活性,延长了炭的作用周期。生物炭滤器内设布气管,由风机送入空气充氧。 所以生物碳滤器能进一步去除污水中的有机物,而且能去除水中的臭味和异味。生物碳滤器的反冲活出水回流至调节池重新处理。 2.2.9.7:污泥池 布带式过滤器沉降下的污泥经清理后至水解水热氧化釜制高效生态有机肥。 2.2.9.8:风机房 风机房设置在污水处理设备房间内,包括一台风机、一台反冲洗泵、一台电器控制柜。处理后的污水投加氯片进行消毒,消毒后用于本厂绿化用水、冲洗车间地面用水、清洗塑料用水。 2.2.10:自动控制系统: 2.2.10.1:自动化控制系统包括:进料控制系统、分选控制系统、烘干控制系统、配料控制系统和其它必要的控制系统。 2.2.10.2:本系统要求具有较高的自动化控制水平,能在少量就地仪表和巡回检查配合下,在中央控制室通过计算机监控系统实现进料控制系统、分选控制系统、烘干控制系统、配料控制系统和其它必要的控制系统的集中监视和控制。主要设备控制均设计算机自动控制和就地控制两种。 2.2.10.3:对系统工作过程中的温度、压力、流量等重要参数进行实时采集并进行显示, 根据测试参数与设定参数的偏差值,可由控制系统自动进行纠偏,并可以在线观察设备运行状况。 2.2.10.4:控制并监视全厂各区域的设备及各种安全装置,提供中文数据处理记录系统,包括: 2.2.10.4.1:记录及打印储存自动控制系统内部重要过程参数的瞬时值; 2.2.10.4.2:对重要测量值的数据处理及相关数据的打印; 2.2.10.4.3:所有废气排放值的数据处理及打印; 2.2.10.4.4:打印各种输入输出信号的上、下限制值警报(信号); 2.2.10.4.5:废物称重及时间、日期的数据处理及打印。 以上系统,可根据各地垃圾成分、特点,灵活组合工艺,完全改变了以往垃圾处理“为了处理而处理”的概念,最大限度地实现了生活垃圾处理的资源化、产业化。 2.3:“LJ”五化处理技术主要特点: 2.3.1:快速:四小时出产品,当天垃圾,当天处理,达到日产日清。 2.3.2:无害:全封闭作业,故无臭气外溢;无塑料焚烧,故无有害废气生成或少生成有害废气;有机物高温高压水解水热氧化处理,故灭菌彻底;处理快速,渗滤液产生少或不产生渗滤液。 2.3.3:无剩余:所有垃圾全部循环利用,处理彻底。 2.3.4:适应性强 :生活垃圾、建筑垃圾、医疗垃圾、禽畜病尸、食品行业废弃物、农业废弃物。 2.3.5:占地面积小:是堆肥法的四分之一,填埋法的六分之一。 2.3.6:资源化、产业化程度高:因前分选分类彻底、故可回收物资全部再生利用,同时减少了垃圾焚烧量、也减少了废气产生量(比纯焚烧工艺减量近五分之四)。 2.3.7:“LJ”高养分生态有机肥市场前景好:绿色产品必用肥料。 2.3.8:设备先进:主要设备大部分为经多年现场经验凝练、升华而研制的专利设备,故障率低,使用效果好,特别适合中国国情城市生活垃圾的处理。 2.3.9:经济效益好,产出远大于投入。 2.4:该技术主要污染源与污染物 本工程是以垃圾处理无害化为宗旨,但在处理工艺过程中都会产生新的污染,其污染来源主要有以下几方面: 2.4.1:废水 城市生活垃圾综合处理厂排放的废水主要是地坪冲洗水、清洗塑料用水、锅炉废水和生活污水。垃圾暂存间产生的渗滤液不进入污水系统,渗滤液直接进入水解水热氧化釜作为有机肥的养分。 2.4.1.1:生产废水 垃圾处理厂采用有机垃圾快速水解水热氧化工艺,因此不同于填埋或堆肥处理,不产生大量的垃圾渗沥液,污水包括垃圾渗出水、冲洗水、锅炉排污等。垃圾渗出水主要产生于垃圾暂贮坑,该部分回用于水解水热氧化釜。其它污水主要为车辆、设备和场地冲洗用水。 2.4.1.2:生活污水 生活污水主要是洗涤水、沐浴水及厕所冲洗水,其水质主要污染指标为SS、油类、洗涤剂、有机物等,间断排放,废水进入污水处理站。 2.4.2:废气 2.4.2.1:垃圾卸车时产生的臭气 垃圾卸车时产生的臭气主要在垃圾暂存车间。 2.4.2.2: 焚烧炉烟气。该项目配有焚烧炉一台。 2.4.2.3: 制肥干燥(热风炉)产生的尾气,水解水热氧化反应产生的尾气。 2.4.3:废渣 2.4.3.1:垃圾废渣 垃圾分选出的砂、尘、碎石、砖块等物质,还有部分可回收物(玻璃、废塑料、废金属)。 2.4.3.2:灰渣 灰渣主要来自焚烧炉和热风炉。 2.4.4: 噪声 2.4.4.1: 设备运行时产生,连续排放。 2.4.4.2:运送垃圾的环卫车产生的噪声,间断排放。 2.5:该技术主要污染源和污染物防治措施 2.5.1:大气污染物防治措施 2.5.1.1:尾气 水解水热氧化釜尾气中含有100mg/m3的甲酸乙酸,经吸附塔吸收、石灰中和处理成难溶的甲酸钙、乙酸钙回收处理 。 2.5.1.2: 臭气 在垃圾卸车时产生的臭气,一方面用本垃圾处理厂的副产品,水解水热氧化釜产出的蜜水液喷淋除臭;一方面利用风机局部抽吸气体,气体进入焚烧炉作为燃烧用空气。高温处理后的气体经过余热锅炉吸收热量后,由引风机引进洗涤塔处理后排入大气。 2.5.1.3: 烟气 焚烧炉、热风炉烟气中主要污染物是烟尘,本项目采用干式多管旋风除尘器除尘,除尘效率95.8%,除尘后烟尘进入废气洗涤塔再次处理,排放浓度193mg/m3,低于《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)二类区标准。 2.5.2:污水 污水主要为生活污水、地面、设备、容器冲洗水,经处理后达到杂用水标准。可重新用做车间冲洗水、卫生间的冲洗水和绿化、浇洒用水以及塑料清洗水。垃圾暂存间的渗沥液用泵送至水解反应器成为制肥系统的养分。 2.5.3:固体废弃物 2.5.3.1: 污水处理的剩余活性污泥,送入水解水热氧化釜同有机物一起处理。 2.5.3.2: 垃圾分选出的无机物部分,砖石、砂石、炉渣、泥土进行制砖;玻璃、废金属等回收。 2.5.3.3:焚烧炉、热风炉的灰渣用于制建材。 2.5.4:振动和噪声的防治措施 噪声主要来源于垃圾综合处理厂区机械噪声、垃圾运输车辆交通噪声及生产车间设备噪声等。 尽量采用符合国家标准的低噪声设备,对设备加减振垫、柔性连接、设备防音罩、设置吸音墙板等措施。设备运行时产生的噪声主要从隔音、消声方面进行治理,采取设置吸音、隔声措施可降低噪声对操作环境的污染;对泵类、风机等设备采取设置柔性接头、加装消声器等措施降低噪声产生。同时在场区周围结合原有林带适当种植常青灌木和乔木构成防护林带,利用防护林带吸尘降噪。对于车辆产生的噪音主要通过限速、禁止鸣喇叭等措施控制。 对以上噪声源采取有效治理措施后,厂界噪声可达到《工业企业厂界噪声标准》中Ⅱ级标准限值。 2.5.5:致病害虫控制 每天工作结束后,对作业区的场地和部分设备进行冲洗,冲洗水去处粗大垃圾后排进污水处理站进行处理,同时要加强生产管理,消除厂内积水,及时清扫散落垃圾。在夏季蚊蝇高繁殖季节,根据需要定时喷洒药水,将蚊蝇的产生控制。 2.6:本技术的排放标准 2.6.1:《环境空气质量标准》(GB3095-1996) 2.6.2:《地表水环境质量标准》(GB3838-2002) 2.6.3:《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93) 2.6.4:《环境空气质量标准》(GB3095-1996)。 2.6.5:《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)。 2.6.6:《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-1990)。 2.6.7:《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)。 2.6.8:《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。 2.6.9:《农田灌溉水质标准》(GB5084-1992)。 2.7:本技术采用的规范和标准 2.7.1:《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》。 2.7.2:《城镇垃圾农用控制标准》,GB8172-87。 2.7.3:《空气环境质量标准》(GB3095-96)。 2.7.4:《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。 2.7.5:《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)。 2.7.6:《工业企业厂届噪声标准》(GB12348-90)。 2.7.7:《粪便无害化卫生标准》(GB7959-87). 2.7.8:《城市环境卫生设施规划规范》GB50337-2003。 2.7.9:《危险废物鉴别标准》GB5085。 2.7.10:《农业部有机—无机复混肥料标准》 (NY481-2002)。 2.7.11:《农业部微生物肥料标准》 (NY227—94)。 2.7.12:《复混肥料标准》(GB15063—94)。 2.7.13:其它有关市政、水利、给排水、电力、农业等工程的技术标准。这种垃圾风选机的应用领域前景分析: 随着社会经济的发展,生活垃圾的产量也在逐年增加。据统计,全世界每年产生的4.9亿吨垃圾中,中国城市已占1.4亿吨。中国城市历年的垃圾堆积量高达66亿吨,侵占了5亿多平方米的土地,而且每年大致以8%左右的增长率递增。中国已有2/3的城市陷于垃圾包围之中。更令人担忧的是,中国有1/4的城市已发展到无适合场地可以堆放如此多的垃圾的地步。城市人只好把解决城市垃圾危机的途径延伸到乡村。 由于纳入实施处理的城市生活垃圾只占总量的2.3%,剩下的97.7%的城市垃圾无法处理,只能堆积。垃圾已成为中国城市面临的最紧迫的问题。堆积如山的垃圾不仅污染了环境,而且对人民群众的身体健康造成严重威胁。效益分析: 基本收益(以日处理250吨规模为例) 1、按年产“LJ”高养分生态有机肥1.5万吨计算 15000吨X500元=7500000.00元 2、按年产再生塑料粒子4471吨(按70%成粒率计算)。 4471吨X5000元=22355000.00元; 扣除每吨制造成本1200.00元,年收益16989800.00元。 3、年产固化多孔砖330万块 3300000X0.2元=660000.00元; 4、日产热能50吨X3500kcal/kg=175000000 kcal 此收益忽略不计 5、政府补贴(按每吨70元计算,扣除每吨处理成本30元,实际收益每吨40元) 9125吨X40元=365000.00元; 6、年回收废旧金属456.25吨 456.25X2000元=912500.00元; 7、年产营养土9125吨 9125X20元=182500.00元; 8、年实际收益 750万元+1698.98万元+66万元+18.25万元+91.25万元+36.5万元=2660.98万元,去处20%不确定因素,年实际收益大约为2128.784万元,可按年实际收益2000万元计算。厂房条件建议: 以250吨为例,厂房面积3700平方米.备注:无
行业:生态保护
工业水处理剂的生产工艺
技术简介:本生产工艺是一系列产品的成熟生产方案,它涵盖了有机磷试剂、聚合物、以及杀菌灭藻类剂等,操作工艺对反应设备没有特殊的要求,操作简便,工艺稳定安全,适合2吨、3吨、5吨、10吨反应釜的生产。水处理剂指用于水处理的化学药剂,通常指用于污水处理的化学药剂。 广泛应用于化工、石油、轻工、日化、纺织、印染、建筑、冶金、机械、医药卫生、交通、城乡环保等行业,以达到节约用水和防止水源污染的目的。 包括冷却水和锅炉水的处理、海水淡化、膜分离、生物处理、絮凝和离子交换等技术所需的药剂。 如缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂等。一、水处理剂的种类1. 絮凝剂絮凝剂是能将水溶液中的溶质、胶体或悬浮物颗粒产生絮状物沉淀的一种物质。按化学组成可分为无机盐类絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。无机盐类絮凝剂的品种较少,主要是一些铝盐、铁盐及其水解聚合物等,这种絮凝剂的特点是生产工艺操作简单、产品价格低廉,但投放过程中的用量较大。其目前在水处理剂中仍具有较大的市场。高分子絮凝剂包括无机高分子、有机高分子和微生物三大类。在国内,无机高分子絮凝剂是目前研究比较多的一类高分子絮凝剂,其产量占絮凝剂总产量的30%~60%。当前常用的以聚合氯化铝产量最高、应用范围最广。与无机高分子相比,有机高分子絮凝剂投加量少,效果好,使其在市场上占绝对优势。大量使用的有聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯磺酸盐、聚氧化乙烯等。尤以聚丙烯酰胺(PAM)和聚丙烯酸的研究和应用最为深人广泛,在美国、日本其市场占有率达80%以上,在我国也占整个合成高分子絮凝剂总量的80%左右。2. 水质稳定剂水质稳定剂又称水质处理剂,是一类能够防止工业水发生腐蚀、结垢和细菌滋生的物质,主要包括缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂。2.1 缓蚀剂在整个水处理化学品中,缓蚀剂所占的分额最大,经过半个世纪的研究开发,主要形成了无机缓蚀剂(磷酸盐、锌盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、铬酸盐等)和有机缓蚀剂(有机膦酸盐类、有机羧酸类及含磷共聚物类等)。由于自身缺陷的存在,水处理缓蚀剂从最初的铬酸盐、聚磷酸盐到有机膦酸盐;从高磷、含金属的配方到低磷、全有机配方;从单一配方到复合配方,显示出水处理缓蚀剂正朝着多品种、高效率、低毒性等方向发展。近几年来,国内外研究学者不断研究开发出新品种、新配方。有机膦酸类是阴极型缓蚀剂,是目前研究最多的一个系列;有机膦羧酸共聚物同时含有膦酰基和羧基,兼具有阻垢、分散、缓蚀性能。该系列已形成HEDP(ATMP),2-膦酸基-1,2,4 -三羧酸丁烷(PBTC),2-羟基膦基乙酸(HPA)和POCA 4代产品。2.1.1 PBTCPBTC是20世纪70年代后期开发应用的水处理剂。PBTC分子中同时引入-PO3H2基团和-CO2H基团,因此具有独特的缓蚀阻垢性能。其缓蚀效果、耐氧化性均优于HEDP和ATMP等第一代产品,且稳定性能高,并具有优异的稳定锌离子作用。2.1.2 POCAPOCA是20世纪90年代开发的一种大分子有机膦酸。其结构特点是,将具有缓蚀性能的膦酰基和具有阻垢分散性能的羧基、酯基和磺酸基等官能团,通过自由基共聚反应引入到同一分子中,是一种兼具阻垢和缓蚀的多功能的低磷水处理化学品,同时也是一种有效的锌盐稳定性。2.1.3 共聚物缓蚀剂人们发现某些共聚物不但具有阻垢分散作用,而且还具有缓蚀作用,因此近年来国外大力研究共聚物缓蚀剂,以代替无机磷酸盐、锌盐、有机磷酸盐或磷酸酯等缓蚀剂,用于配制不含有机磷的全有机配方。如粟田公司的马来酸/戊烯共聚物、不饱和酚/不饱和磺酸和不饱和羧酸共聚物;片山公司的聚烷撑二醇丙烯醚/不饱和羧酸共聚物。除以上所述新型缓蚀剂外,还有氨基磷酸、烷基环氧羧酸酯、无磷钨系缓蚀剂、有机硅缓蚀剂等。2.2 阻垢剂阻垢剂是一类能阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的物质。一般认为,阻垢剂起阻垢作用是因为它对水中金属离子有螯合作用、对微晶有吸附分散作用和晶格畸变作用。经过半个多世纪的发展,阻垢剂的研究开发和应用已取得一定的成果。近年来,阻垢剂的品种丰富多样,在工业水处理及环保要求的推动下,阻垢剂朝着多功能、高效、环保的方向发展2.2.1 有机膦酸盐类有机多元膦酸盐是目前国内外产量最大、应用最广的水处理剂,具有良好的化学稳定性、耐高温性,用量少、具缓蚀作用。此外,有机多元磷酸盐对钙、镁、锌、铁等许多金属离子具有优异的螯合能力,故大量用于水处理中。2.2.1.1 羟基乙叉二膦酸羟基乙叉二膦酸(HEDP)是目前我国工业循环冷却水处理中应用最广的一种有机多元膦酸,对抑制碳酸钙、水合氧化铁等的沉积有很好的效果。HEDP广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水系统及热水锅炉、换热器等的阻垢和缓蚀。目前我国HEDP年产量近万吨,是国内产量最大的水处理剂品种之一,也是国外仍广泛使用的水处理剂。HEDP的生产方法有很多,其中三氯化磷-冰醋酸-水法是国内广泛采用的一种生产方法,该法近年来不断得到改进,并形成了专利技术。2.2.1.2 氨基三甲叉膦酸氨基三甲叉膦酸(ATMP)不易水解,耐高温,低毒或无毒,对碳酸盐的防垢效果特别好,且具有一定的缓蚀性能,可作为硬度大、矿化度高、水质条件恶劣等用水系统的阻垢剂,如工业循环冷却水、油田注水、印染用水等。ATMP的合成方法较多,适合于工业生产的合成方法主要有2种,为亚磷酸(或三氯化磷)与铵盐、甲醛在酸性介质中一步合成。该方法具有原料易得、合成方法简单、成本低和产品质量稳定等优点,适合工业化生产。2.2.1.3 乙二胺四甲叉膦酸乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)能与铁、铜、锌、铝、钙、镁等离子中的2个或多个金属离子螯合,形成立体结构的双环或多环螯合物可分散于水中,使水垢的正常结晶破坏,有效地抑制各种盐垢的生成。EDTMP化学稳定性好,在高含量时还具有缓蚀性能,可作为工业循环冷却水、锅炉用水、电厂循环水及印染行业的阻垢缓蚀剂。EDTMP一般可由市场上易购到的乙二胺、甲醛、三氯化磷为原料来合成。2.2.1.4 多氨基多醚基甲叉膦酸进入上世纪90年代,以多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)为代表的新型含醚有机膦酸的发展颇引人关注,由于醚键的引入使有机膦性能有了突破性进展。PAPEMP具有很好的钙容忍度和优异的阻垢、分散性能,它是作为优异的碳酸钙阻垢剂引入冷却水领域的。它也可以有效地控制硅垢的形成,且具有良好的对金属离子如锌、锰和铁的稳定性。业已在国外的石化、电力、油田等部门得到应用。2.2.1.5 聚合物类阻垢剂聚合物阻垢剂具有阻垢效果好、热稳定性高、用量少等优点,被广泛应用于石化、化肥、电力等冷却水系统。聚合物阻垢剂经历了天然高分子聚合物、均聚物、二元及多元共聚物、环境友好聚合物的发展历程。由于羧基是阻碳酸钙、硫酸钙垢的主要官能团,而羟基、酰胺基等有利于阻磷酸钙垢,磺酸基能有效分散金属氧化物、稳定锌和有机磷酸。因此人们利用具有不同官能团的单体或它们的不同配比,共聚成具有多种水处理功能的共聚物,从而陆续开发出了一系列二元、三元甚至四元共聚物。2.2.1.5.1 羧酸类聚合物阻垢剂羧酸类聚合物阻垢剂是丙烯酸(AA)、马来酸或马来酸酐(MA),引发剂作用下,通过均聚或与其他单体共聚形成的一类水溶性高分子化合物。该类阻垢剂中的羧基官能团对Ca2+,Mg2+,Ba2+,Fe3+等离子具有较强的螯合能力,不仅有分散、凝聚作用,还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列,从而起到阻垢作用。20世纪80年代中期,国内丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物开发成功,奠定了我国水溶性聚合物水处理剂的基础。2.2.1.5.2 膦基羧酸聚合物阻垢剂有机膦酸和聚羧酸是工业水处理中较为常用的水处理剂。但随着工业处理及环保要求的提高,综合了有机膦酸和聚羧酸两者优点,具有多项水处理功能的膦基羧酸聚合物正逐步发展。该类共聚物具有优良的阻碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙垢的性能,而且还具有较好的稳定锌离子和分散氧化铁能力,是一种综合性能较好的水质稳定剂。2.2.1.5.3 含磺酸基团的聚合物阻垢剂羧酸类均聚物阻垢剂在高钙、高pH值条件下会产生难溶的钙凝胶,有机膦酸阻垢剂在磷系、锌系配方处理系统中会产生磷酸钙垢和锌垢。而含磺酸基团的聚合物阻垢剂,则能有效防止钙凝胶的生成,对P,S,Ca,Ba,Mg等盐垢,特别是对磷酸钙垢和铁垢有良好的抑制作用,且能有效地分散颗粒物,能稳定金属离子和有机膦酸。2.3 杀菌剂杀生剂是一类能杀死水中细菌和其他简单生命体的化学品,按其作用机理不同可分为氧化型和非氧化型两大类。氧化型杀生剂开发较早,品种较多,主要包括:氯气、溴系杀生剂、二氧化氯、过氧化物和臭氧等五大类。目前氯气的用量最大,但由于易产生三氯甲烷,使用受到一定的限制。而二氧化氯的杀生能力约为氯气的2.5倍,完全可以替代氯气进行杀菌灭藻处理。近年来,随着研究的进展,人们发现溴系杀生剂可以弥补氯杀生剂主要缺点,因此国外呈现出以溴代氯的趋势。在非氧化型中,国内成功研制了卤代海因、异噻唑啉酮、季铵盐和季膦盐等杀生剂产品,但实现工业应用的主要以季铵盐及其复配物为主,代表产品为十二烷基二甲基苄基氯化铵,目前广泛使用的洁尔灭和新沽尔灭均属于此类产品。近年来,国内外又开发出了有代表性的季铵盐新品种,如双烷基季铵盐、双季铵盐、聚季铵盐等。3. 环境友好型水处理剂在使用各种性能良好的水处理剂过程中,人们发现其对环境的污染却不可避免。比如,有机磷酸中磷的排放易产生富营养化,破坏生态平衡;铬酸盐、亚硝酸盐等无机缓蚀剂具有较大的毒性;在某些水处理剂制备过程中使用的原料(如氰化物等)含有毒性,也在一定程度上限制了水处理剂的开发及应用。因此,研制开发性能良好且环境友好水处理剂是目前的研究热门。环境友好水处理剂又称绿色水处理剂,是指制备过程清洁,使用过程对人体健康和环境无毒性,并可生物降解成对环境无害物质的一类新型水处理剂。目前主要有烷基环氧羧酸盐(AEC)、聚天冬氨酸型(PASP)和聚环氧琥珀酸型(PESA)3.1 PASP聚天冬氨酸是近年来受海洋动物代谢启发而研制开发的一种生物高分子,具有优异的阻垢分散性能和良好的生物可降解性,是目前公认的绿色聚合物和水处理剂的更新换代产品,且生产成本较低。PASP的制备通常是先由原料合成中间体聚琥珀酰亚胺(PSI),然后将中间体在酸或碱的催化作用下,进行水解生成聚天冬氨酸(盐),最后经酸化、分离提纯后即得到纯化的PASP。其中制备中间体PSI是合成PASP的关键。3.2 PESP聚环氧琥珀酸(钠)(PESA)是一种无磷、非氮且具有良好的生物降解性的绿色水处理剂,具有很强的抗碱性,在高钙、高硬度水中,其阻垢性能明显优于常用的有机磷酸类阻垢剂。聚环氧琥珀酸的制备通常以MA为原料制得,该阻垢剂具有用量少、阻垢性能好、适用范围广等优点。技术的应用领域前景分析:我国的水处理剂生产是从20世纪70年代引进大化肥装置和石油化工装置配套引进的,主要用于装置的循环水的处理;其间,我国水处理剂发展出现了一个小高潮,许多乡镇企业依托大专院校和科研院所生产了一批水处理药剂。经过多年发展,我国在此领域取得了一定成绩,到2008年为止,我国水处理产品已逾百余种,但和国外发达国家相比,目前我国的水处理产品仍然存在着产品品种少、系列化水平低、专用品少、质量参差不齐等缺点。在污水处理剂方面,国内的起步则较晚,主要是近几年才有所发展和创新,但发展势头较强。现在,许多水处理技术工作者都把创新方向着力向污水处理剂研发发展,通过国外技术的消化吸收和自主创新,也取得了一批科研成果,正逐步向现实生产转化。目前,国内污水处理剂的生产主要以有机絮凝剂为主,缺少专用的产品和规模化生产装置,产品的标准化程度也不高。但另一方面来说,我国污水处理剂的发展虽然起步晚,但我们可以在国外成熟工艺技术条件下实现跨越式发展,发挥后发优势,利用当代最新科学技术成果,在水处理剂市场上有所作为。一个时期以来,我国从大的政策上推行科学发展战略,其中“节能减排”是其重要的组成部分。在节水治污方面也不断有大的政策出台,如新的《生活饮用水卫生标准》和1985年的老标准相比,,就把水的安全卫生指标由35项增加到106项。在国家“十一五”规划当中,明确指出将城市污水的处理率由目前的不足30%提高到2010年的70%。为此,全国将新建污水处理厂1000多座。总投资将在4000亿元左右。城市污水处理费用的按量征收等因素决定,未来几年我国水务市场年增长将保持在l5%左右。由于之前相继发生的“松花江污染事件”和“牡丹江污染事件”,还有“太湖蓝藻爆发”等国内外影响巨大的水污染事件的发生,国家必将加大水污染治理的力度;现代社会与工业的快速发展和水资源匮乏、污染加剧的严峻形势都在极大地促进水处理化学品新产品、新技术的出现和产业规模的不断扩大。所以,优惠的政策环境、巨大的市场空间,将为国内外水处理化学品生产企业提供巨大的商机。目前世界上水处理工业市场销售额达300多亿美元,其中美国是世界上最大的水处理剂消耗国,其次是日本和西欧。近年来,随着我国水处理行业的发展和生产技术的不断完善,这些工业发达的国家开始转移水处理剂的生产,更多的从我国进口,如美国的GE和纳尔科化学(NALCO),因此,这也给了国内水处理企业一个巨大的商机。经济收益分析:对反应设备的投资较少,原料廉价易得,目前国际国内对水处理药剂的需求量,逐年递增,且国内从事这方面生产的企业较少,大多都以小规模生产。厂房条件建议:厂房建设满足基本的化工生产需求即可,无需增加额外的设计,通风。
行业:肥料制造
工业水处理剂的生产工艺
技术简介:本生产工艺是一系列产品的成熟生产方案,它涵盖了有机磷试剂、聚合物、以及杀菌灭藻类剂等,操作工艺对反应设备没有特殊的要求,操作简便,工艺稳定安全,适合2吨、3吨、5吨、10吨反应釜的生产。水处理剂指用于水处理的化学药剂,通常指用于污水处理的化学药剂。 广泛应用于化工、石油、轻工、日化、纺织、印染、建筑、冶金、机械、医药卫生、交通、城乡环保等行业,以达到节约用水和防止水源污染的目的。 包括冷却水和锅炉水的处理、海水淡化、膜分离、生物处理、絮凝和离子交换等技术所需的药剂。 如缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂等。一、水处理剂的种类1. 絮凝剂絮凝剂是能将水溶液中的溶质、胶体或悬浮物颗粒产生絮状物沉淀的一种物质。按化学组成可分为无机盐类絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。无机盐类絮凝剂的品种较少,主要是一些铝盐、铁盐及其水解聚合物等,这种絮凝剂的特点是生产工艺操作简单、产品价格低廉,但投放过程中的用量较大。其目前在水处理剂中仍具有较大的市场。高分子絮凝剂包括无机高分子、有机高分子和微生物三大类。在国内,无机高分子絮凝剂是目前研究比较多的一类高分子絮凝剂,其产量占絮凝剂总产量的30%~60%。当前常用的以聚合氯化铝产量最高、应用范围最广。与无机高分子相比,有机高分子絮凝剂投加量少,效果好,使其在市场上占绝对优势。大量使用的有聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯磺酸盐、聚氧化乙烯等。尤以聚丙烯酰胺(PAM)和聚丙烯酸的研究和应用最为深人广泛,在美国、日本其市场占有率达80%以上,在我国也占整个合成高分子絮凝剂总量的80%左右。2. 水质稳定剂水质稳定剂又称水质处理剂,是一类能够防止工业水发生腐蚀、结垢和细菌滋生的物质,主要包括缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂。2.1 缓蚀剂在整个水处理化学品中,缓蚀剂所占的分额最大,经过半个世纪的研究开发,主要形成了无机缓蚀剂(磷酸盐、锌盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、铬酸盐等)和有机缓蚀剂(有机膦酸盐类、有机羧酸类及含磷共聚物类等)。由于自身缺陷的存在,水处理缓蚀剂从最初的铬酸盐、聚磷酸盐到有机膦酸盐;从高磷、含金属的配方到低磷、全有机配方;从单一配方到复合配方,显示出水处理缓蚀剂正朝着多品种、高效率、低毒性等方向发展。近几年来,国内外研究学者不断研究开发出新品种、新配方。有机膦酸类是阴极型缓蚀剂,是目前研究最多的一个系列;有机膦羧酸共聚物同时含有膦酰基和羧基,兼具有阻垢、分散、缓蚀性能。该系列已形成HEDP(ATMP),2-膦酸基-1,2,4 -三羧酸丁烷(PBTC),2-羟基膦基乙酸(HPA)和POCA 4代产品。2.1.1 PBTCPBTC是20世纪70年代后期开发应用的水处理剂。PBTC分子中同时引入-PO3H2基团和-CO2H基团,因此具有独特的缓蚀阻垢性能。其缓蚀效果、耐氧化性均优于HEDP和ATMP等第一代产品,且稳定性能高,并具有优异的稳定锌离子作用。2.1.2 POCAPOCA是20世纪90年代开发的一种大分子有机膦酸。其结构特点是,将具有缓蚀性能的膦酰基和具有阻垢分散性能的羧基、酯基和磺酸基等官能团,通过自由基共聚反应引入到同一分子中,是一种兼具阻垢和缓蚀的多功能的低磷水处理化学品,同时也是一种有效的锌盐稳定性。2.1.3 共聚物缓蚀剂人们发现某些共聚物不但具有阻垢分散作用,而且还具有缓蚀作用,因此近年来国外大力研究共聚物缓蚀剂,以代替无机磷酸盐、锌盐、有机磷酸盐或磷酸酯等缓蚀剂,用于配制不含有机磷的全有机配方。如粟田公司的马来酸/戊烯共聚物、不饱和酚/不饱和磺酸和不饱和羧酸共聚物;片山公司的聚烷撑二醇丙烯醚/不饱和羧酸共聚物。除以上所述新型缓蚀剂外,还有氨基磷酸、烷基环氧羧酸酯、无磷钨系缓蚀剂、有机硅缓蚀剂等。2.2 阻垢剂阻垢剂是一类能阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的物质。一般认为,阻垢剂起阻垢作用是因为它对水中金属离子有螯合作用、对微晶有吸附分散作用和晶格畸变作用。经过半个多世纪的发展,阻垢剂的研究开发和应用已取得一定的成果。近年来,阻垢剂的品种丰富多样,在工业水处理及环保要求的推动下,阻垢剂朝着多功能、高效、环保的方向发展2.2.1 有机膦酸盐类有机多元膦酸盐是目前国内外产量最大、应用最广的水处理剂,具有良好的化学稳定性、耐高温性,用量少、具缓蚀作用。此外,有机多元磷酸盐对钙、镁、锌、铁等许多金属离子具有优异的螯合能力,故大量用于水处理中。2.2.1.1 羟基乙叉二膦酸羟基乙叉二膦酸(HEDP)是目前我国工业循环冷却水处理中应用最广的一种有机多元膦酸,对抑制碳酸钙、水合氧化铁等的沉积有很好的效果。HEDP广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水系统及热水锅炉、换热器等的阻垢和缓蚀。目前我国HEDP年产量近万吨,是国内产量最大的水处理剂品种之一,也是国外仍广泛使用的水处理剂。HEDP的生产方法有很多,其中三氯化磷-冰醋酸-水法是国内广泛采用的一种生产方法,该法近年来不断得到改进,并形成了专利技术。2.2.1.2 氨基三甲叉膦酸氨基三甲叉膦酸(ATMP)不易水解,耐高温,低毒或无毒,对碳酸盐的防垢效果特别好,且具有一定的缓蚀性能,可作为硬度大、矿化度高、水质条件恶劣等用水系统的阻垢剂,如工业循环冷却水、油田注水、印染用水等。ATMP的合成方法较多,适合于工业生产的合成方法主要有2种,为亚磷酸(或三氯化磷)与铵盐、甲醛在酸性介质中一步合成。该方法具有原料易得、合成方法简单、成本低和产品质量稳定等优点,适合工业化生产。2.2.1.3 乙二胺四甲叉膦酸乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)能与铁、铜、锌、铝、钙、镁等离子中的2个或多个金属离子螯合,形成立体结构的双环或多环螯合物可分散于水中,使水垢的正常结晶破坏,有效地抑制各种盐垢的生成。EDTMP化学稳定性好,在高含量时还具有缓蚀性能,可作为工业循环冷却水、锅炉用水、电厂循环水及印染行业的阻垢缓蚀剂。EDTMP一般可由市场上易购到的乙二胺、甲醛、三氯化磷为原料来合成。2.2.1.4 多氨基多醚基甲叉膦酸进入上世纪90年代,以多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)为代表的新型含醚有机膦酸的发展颇引人关注,由于醚键的引入使有机膦性能有了突破性进展。PAPEMP具有很好的钙容忍度和优异的阻垢、分散性能,它是作为优异的碳酸钙阻垢剂引入冷却水领域的。它也可以有效地控制硅垢的形成,且具有良好的对金属离子如锌、锰和铁的稳定性。业已在国外的石化、电力、油田等部门得到应用。2.2.1.5 聚合物类阻垢剂聚合物阻垢剂具有阻垢效果好、热稳定性高、用量少等优点,被广泛应用于石化、化肥、电力等冷却水系统。聚合物阻垢剂经历了天然高分子聚合物、均聚物、二元及多元共聚物、环境友好聚合物的发展历程。由于羧基是阻碳酸钙、硫酸钙垢的主要官能团,而羟基、酰胺基等有利于阻磷酸钙垢,磺酸基能有效分散金属氧化物、稳定锌和有机磷酸。因此人们利用具有不同官能团的单体或它们的不同配比,共聚成具有多种水处理功能的共聚物,从而陆续开发出了一系列二元、三元甚至四元共聚物。2.2.1.5.1 羧酸类聚合物阻垢剂羧酸类聚合物阻垢剂是丙烯酸(AA)、马来酸或马来酸酐(MA),引发剂作用下,通过均聚或与其他单体共聚形成的一类水溶性高分子化合物。该类阻垢剂中的羧基官能团对Ca2+,Mg2+,Ba2+,Fe3+等离子具有较强的螯合能力,不仅有分散、凝聚作用,还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列,从而起到阻垢作用。20世纪80年代中期,国内丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物开发成功,奠定了我国水溶性聚合物水处理剂的基础。2.2.1.5.2 膦基羧酸聚合物阻垢剂有机膦酸和聚羧酸是工业水处理中较为常用的水处理剂。但随着工业处理及环保要求的提高,综合了有机膦酸和聚羧酸两者优点,具有多项水处理功能的膦基羧酸聚合物正逐步发展。该类共聚物具有优良的阻碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙垢的性能,而且还具有较好的稳定锌离子和分散氧化铁能力,是一种综合性能较好的水质稳定剂。2.2.1.5.3 含磺酸基团的聚合物阻垢剂羧酸类均聚物阻垢剂在高钙、高pH值条件下会产生难溶的钙凝胶,有机膦酸阻垢剂在磷系、锌系配方处理系统中会产生磷酸钙垢和锌垢。而含磺酸基团的聚合物阻垢剂,则能有效防止钙凝胶的生成,对P,S,Ca,Ba,Mg等盐垢,特别是对磷酸钙垢和铁垢有良好的抑制作用,且能有效地分散颗粒物,能稳定金属离子和有机膦酸。2.3 杀菌剂杀生剂是一类能杀死水中细菌和其他简单生命体的化学品,按其作用机理不同可分为氧化型和非氧化型两大类。氧化型杀生剂开发较早,品种较多,主要包括:氯气、溴系杀生剂、二氧化氯、过氧化物和臭氧等五大类。目前氯气的用量最大,但由于易产生三氯甲烷,使用受到一定的限制。而二氧化氯的杀生能力约为氯气的2.5倍,完全可以替代氯气进行杀菌灭藻处理。近年来,随着研究的进展,人们发现溴系杀生剂可以弥补氯杀生剂主要缺点,因此国外呈现出以溴代氯的趋势。在非氧化型中,国内成功研制了卤代海因、异噻唑啉酮、季铵盐和季膦盐等杀生剂产品,但实现工业应用的主要以季铵盐及其复配物为主,代表产品为十二烷基二甲基苄基氯化铵,目前广泛使用的洁尔灭和新沽尔灭均属于此类产品。近年来,国内外又开发出了有代表性的季铵盐新品种,如双烷基季铵盐、双季铵盐、聚季铵盐等。3. 环境友好型水处理剂在使用各种性能良好的水处理剂过程中,人们发现其对环境的污染却不可避免。比如,有机磷酸中磷的排放易产生富营养化,破坏生态平衡;铬酸盐、亚硝酸盐等无机缓蚀剂具有较大的毒性;在某些水处理剂制备过程中使用的原料(如氰化物等)含有毒性,也在一定程度上限制了水处理剂的开发及应用。因此,研制开发性能良好且环境友好水处理剂是目前的研究热门。环境友好水处理剂又称绿色水处理剂,是指制备过程清洁,使用过程对人体健康和环境无毒性,并可生物降解成对环境无害物质的一类新型水处理剂。目前主要有烷基环氧羧酸盐(AEC)、聚天冬氨酸型(PASP)和聚环氧琥珀酸型(PESA)3.1 PASP聚天冬氨酸是近年来受海洋动物代谢启发而研制开发的一种生物高分子,具有优异的阻垢分散性能和良好的生物可降解性,是目前公认的绿色聚合物和水处理剂的更新换代产品,且生产成本较低。PASP的制备通常是先由原料合成中间体聚琥珀酰亚胺(PSI),然后将中间体在酸或碱的催化作用下,进行水解生成聚天冬氨酸(盐),最后经酸化、分离提纯后即得到纯化的PASP。其中制备中间体PSI是合成PASP的关键。3.2 PESP聚环氧琥珀酸(钠)(PESA)是一种无磷、非氮且具有良好的生物降解性的绿色水处理剂,具有很强的抗碱性,在高钙、高硬度水中,其阻垢性能明显优于常用的有机磷酸类阻垢剂。聚环氧琥珀酸的制备通常以MA为原料制得,该阻垢剂具有用量少、阻垢性能好、适用范围广等优点。技术的应用领域前景分析:我国的水处理剂生产是从20世纪70年代引进大化肥装置和石油化工装置配套引进的,主要用于装置的循环水的处理;其间,我国水处理剂发展出现了一个小高潮,许多乡镇企业依托大专院校和科研院所生产了一批水处理药剂。经过多年发展,我国在此领域取得了一定成绩,到2008年为止,我国水处理产品已逾百余种,但和国外发达国家相比,目前我国的水处理产品仍然存在着产品品种少、系列化水平低、专用品少、质量参差不齐等缺点。在污水处理剂方面,国内的起步则较晚,主要是近几年才有所发展和创新,但发展势头较强。现在,许多水处理技术工作者都把创新方向着力向污水处理剂研发发展,通过国外技术的消化吸收和自主创新,也取得了一批科研成果,正逐步向现实生产转化。目前,国内污水处理剂的生产主要以有机絮凝剂为主,缺少专用的产品和规模化生产装置,产品的标准化程度也不高。但另一方面来说,我国污水处理剂的发展虽然起步晚,但我们可以在国外成熟工艺技术条件下实现跨越式发展,发挥后发优势,利用当代最新科学技术成果,在水处理剂市场上有所作为。一个时期以来,我国从大的政策上推行科学发展战略,其中“节能减排”是其重要的组成部分。在节水治污方面也不断有大的政策出台,如新的《生活饮用水卫生标准》和1985年的老标准相比,,就把水的安全卫生指标由35项增加到106项。在国家“十一五”规划当中,明确指出将城市污水的处理率由目前的不足30%提高到2010年的70%。为此,全国将新建污水处理厂1000多座。总投资将在4000亿元左右。城市污水处理费用的按量征收等因素决定,未来几年我国水务市场年增长将保持在l5%左右。由于之前相继发生的“松花江污染事件”和“牡丹江污染事件”,还有“太湖蓝藻爆发”等国内外影响巨大的水污染事件的发生,国家必将加大水污染治理的力度;现代社会与工业的快速发展和水资源匮乏、污染加剧的严峻形势都在极大地促进水处理化学品新产品、新技术的出现和产业规模的不断扩大。所以,优惠的政策环境、巨大的市场空间,将为国内外水处理化学品生产企业提供巨大的商机。目前世界上水处理工业市场销售额达300多亿美元,其中美国是世界上最大的水处理剂消耗国,其次是日本和西欧。近年来,随着我国水处理行业的发展和生产技术的不断完善,这些工业发达的国家开始转移水处理剂的生产,更多的从我国进口,如美国的GE和纳尔科化学(NALCO),因此,这也给了国内水处理企业一个巨大的商机。经济收益分析:对反应设备的投资较少,原料廉价易得,目前国际国内对水处理药剂的需求量,逐年递增,且国内从事这方面生产的企业较少,大多都以小规模生产。厂房条件建议:厂房建设满足基本的化工生产需求即可,无需增加额外的设计,通风。
行业:肥料制造
工业水处理剂的生产工艺
技术简介:本生产工艺是一系列产品的成熟生产方案,它涵盖了有机磷试剂、聚合物、以及杀菌灭藻类剂等,操作工艺对反应设备没有特殊的要求,操作简便,工艺稳定安全,适合2吨、3吨、5吨、10吨反应釜的生产。水处理剂指用于水处理的化学药剂,通常指用于污水处理的化学药剂。 广泛应用于化工、石油、轻工、日化、纺织、印染、建筑、冶金、机械、医药卫生、交通、城乡环保等行业,以达到节约用水和防止水源污染的目的。 包括冷却水和锅炉水的处理、海水淡化、膜分离、生物处理、絮凝和离子交换等技术所需的药剂。 如缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂等。一、水处理剂的种类1. 絮凝剂絮凝剂是能将水溶液中的溶质、胶体或悬浮物颗粒产生絮状物沉淀的一种物质。按化学组成可分为无机盐类絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。无机盐类絮凝剂的品种较少,主要是一些铝盐、铁盐及其水解聚合物等,这种絮凝剂的特点是生产工艺操作简单、产品价格低廉,但投放过程中的用量较大。其目前在水处理剂中仍具有较大的市场。高分子絮凝剂包括无机高分子、有机高分子和微生物三大类。在国内,无机高分子絮凝剂是目前研究比较多的一类高分子絮凝剂,其产量占絮凝剂总产量的30%~60%。当前常用的以聚合氯化铝产量最高、应用范围最广。与无机高分子相比,有机高分子絮凝剂投加量少,效果好,使其在市场上占绝对优势。大量使用的有聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯磺酸盐、聚氧化乙烯等。尤以聚丙烯酰胺(PAM)和聚丙烯酸的研究和应用最为深人广泛,在美国、日本其市场占有率达80%以上,在我国也占整个合成高分子絮凝剂总量的80%左右。2. 水质稳定剂水质稳定剂又称水质处理剂,是一类能够防止工业水发生腐蚀、结垢和细菌滋生的物质,主要包括缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂。2.1 缓蚀剂在整个水处理化学品中,缓蚀剂所占的分额最大,经过半个世纪的研究开发,主要形成了无机缓蚀剂(磷酸盐、锌盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、铬酸盐等)和有机缓蚀剂(有机膦酸盐类、有机羧酸类及含磷共聚物类等)。由于自身缺陷的存在,水处理缓蚀剂从最初的铬酸盐、聚磷酸盐到有机膦酸盐;从高磷、含金属的配方到低磷、全有机配方;从单一配方到复合配方,显示出水处理缓蚀剂正朝着多品种、高效率、低毒性等方向发展。近几年来,国内外研究学者不断研究开发出新品种、新配方。有机膦酸类是阴极型缓蚀剂,是目前研究最多的一个系列;有机膦羧酸共聚物同时含有膦酰基和羧基,兼具有阻垢、分散、缓蚀性能。该系列已形成HEDP(ATMP),2-膦酸基-1,2,4 -三羧酸丁烷(PBTC),2-羟基膦基乙酸(HPA)和POCA 4代产品。2.1.1 PBTCPBTC是20世纪70年代后期开发应用的水处理剂。PBTC分子中同时引入-PO3H2基团和-CO2H基团,因此具有独特的缓蚀阻垢性能。其缓蚀效果、耐氧化性均优于HEDP和ATMP等第一代产品,且稳定性能高,并具有优异的稳定锌离子作用。2.1.2 POCAPOCA是20世纪90年代开发的一种大分子有机膦酸。其结构特点是,将具有缓蚀性能的膦酰基和具有阻垢分散性能的羧基、酯基和磺酸基等官能团,通过自由基共聚反应引入到同一分子中,是一种兼具阻垢和缓蚀的多功能的低磷水处理化学品,同时也是一种有效的锌盐稳定性。2.1.3 共聚物缓蚀剂人们发现某些共聚物不但具有阻垢分散作用,而且还具有缓蚀作用,因此近年来国外大力研究共聚物缓蚀剂,以代替无机磷酸盐、锌盐、有机磷酸盐或磷酸酯等缓蚀剂,用于配制不含有机磷的全有机配方。如粟田公司的马来酸/戊烯共聚物、不饱和酚/不饱和磺酸和不饱和羧酸共聚物;片山公司的聚烷撑二醇丙烯醚/不饱和羧酸共聚物。除以上所述新型缓蚀剂外,还有氨基磷酸、烷基环氧羧酸酯、无磷钨系缓蚀剂、有机硅缓蚀剂等。2.2 阻垢剂阻垢剂是一类能阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的物质。一般认为,阻垢剂起阻垢作用是因为它对水中金属离子有螯合作用、对微晶有吸附分散作用和晶格畸变作用。经过半个多世纪的发展,阻垢剂的研究开发和应用已取得一定的成果。近年来,阻垢剂的品种丰富多样,在工业水处理及环保要求的推动下,阻垢剂朝着多功能、高效、环保的方向发展2.2.1 有机膦酸盐类有机多元膦酸盐是目前国内外产量最大、应用最广的水处理剂,具有良好的化学稳定性、耐高温性,用量少、具缓蚀作用。此外,有机多元磷酸盐对钙、镁、锌、铁等许多金属离子具有优异的螯合能力,故大量用于水处理中。2.2.1.1 羟基乙叉二膦酸羟基乙叉二膦酸(HEDP)是目前我国工业循环冷却水处理中应用最广的一种有机多元膦酸,对抑制碳酸钙、水合氧化铁等的沉积有很好的效果。HEDP广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水系统及热水锅炉、换热器等的阻垢和缓蚀。目前我国HEDP年产量近万吨,是国内产量最大的水处理剂品种之一,也是国外仍广泛使用的水处理剂。HEDP的生产方法有很多,其中三氯化磷-冰醋酸-水法是国内广泛采用的一种生产方法,该法近年来不断得到改进,并形成了专利技术。2.2.1.2 氨基三甲叉膦酸氨基三甲叉膦酸(ATMP)不易水解,耐高温,低毒或无毒,对碳酸盐的防垢效果特别好,且具有一定的缓蚀性能,可作为硬度大、矿化度高、水质条件恶劣等用水系统的阻垢剂,如工业循环冷却水、油田注水、印染用水等。ATMP的合成方法较多,适合于工业生产的合成方法主要有2种,为亚磷酸(或三氯化磷)与铵盐、甲醛在酸性介质中一步合成。该方法具有原料易得、合成方法简单、成本低和产品质量稳定等优点,适合工业化生产。2.2.1.3 乙二胺四甲叉膦酸乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)能与铁、铜、锌、铝、钙、镁等离子中的2个或多个金属离子螯合,形成立体结构的双环或多环螯合物可分散于水中,使水垢的正常结晶破坏,有效地抑制各种盐垢的生成。EDTMP化学稳定性好,在高含量时还具有缓蚀性能,可作为工业循环冷却水、锅炉用水、电厂循环水及印染行业的阻垢缓蚀剂。EDTMP一般可由市场上易购到的乙二胺、甲醛、三氯化磷为原料来合成。2.2.1.4 多氨基多醚基甲叉膦酸进入上世纪90年代,以多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)为代表的新型含醚有机膦酸的发展颇引人关注,由于醚键的引入使有机膦性能有了突破性进展。PAPEMP具有很好的钙容忍度和优异的阻垢、分散性能,它是作为优异的碳酸钙阻垢剂引入冷却水领域的。它也可以有效地控制硅垢的形成,且具有良好的对金属离子如锌、锰和铁的稳定性。业已在国外的石化、电力、油田等部门得到应用。2.2.1.5 聚合物类阻垢剂聚合物阻垢剂具有阻垢效果好、热稳定性高、用量少等优点,被广泛应用于石化、化肥、电力等冷却水系统。聚合物阻垢剂经历了天然高分子聚合物、均聚物、二元及多元共聚物、环境友好聚合物的发展历程。由于羧基是阻碳酸钙、硫酸钙垢的主要官能团,而羟基、酰胺基等有利于阻磷酸钙垢,磺酸基能有效分散金属氧化物、稳定锌和有机磷酸。因此人们利用具有不同官能团的单体或它们的不同配比,共聚成具有多种水处理功能的共聚物,从而陆续开发出了一系列二元、三元甚至四元共聚物。2.2.1.5.1 羧酸类聚合物阻垢剂羧酸类聚合物阻垢剂是丙烯酸(AA)、马来酸或马来酸酐(MA),引发剂作用下,通过均聚或与其他单体共聚形成的一类水溶性高分子化合物。该类阻垢剂中的羧基官能团对Ca2+,Mg2+,Ba2+,Fe3+等离子具有较强的螯合能力,不仅有分散、凝聚作用,还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列,从而起到阻垢作用。20世纪80年代中期,国内丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物开发成功,奠定了我国水溶性聚合物水处理剂的基础。2.2.1.5.2 膦基羧酸聚合物阻垢剂有机膦酸和聚羧酸是工业水处理中较为常用的水处理剂。但随着工业处理及环保要求的提高,综合了有机膦酸和聚羧酸两者优点,具有多项水处理功能的膦基羧酸聚合物正逐步发展。该类共聚物具有优良的阻碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙垢的性能,而且还具有较好的稳定锌离子和分散氧化铁能力,是一种综合性能较好的水质稳定剂。2.2.1.5.3 含磺酸基团的聚合物阻垢剂羧酸类均聚物阻垢剂在高钙、高pH值条件下会产生难溶的钙凝胶,有机膦酸阻垢剂在磷系、锌系配方处理系统中会产生磷酸钙垢和锌垢。而含磺酸基团的聚合物阻垢剂,则能有效防止钙凝胶的生成,对P,S,Ca,Ba,Mg等盐垢,特别是对磷酸钙垢和铁垢有良好的抑制作用,且能有效地分散颗粒物,能稳定金属离子和有机膦酸。2.3 杀菌剂杀生剂是一类能杀死水中细菌和其他简单生命体的化学品,按其作用机理不同可分为氧化型和非氧化型两大类。氧化型杀生剂开发较早,品种较多,主要包括:氯气、溴系杀生剂、二氧化氯、过氧化物和臭氧等五大类。目前氯气的用量最大,但由于易产生三氯甲烷,使用受到一定的限制。而二氧化氯的杀生能力约为氯气的2.5倍,完全可以替代氯气进行杀菌灭藻处理。近年来,随着研究的进展,人们发现溴系杀生剂可以弥补氯杀生剂主要缺点,因此国外呈现出以溴代氯的趋势。在非氧化型中,国内成功研制了卤代海因、异噻唑啉酮、季铵盐和季膦盐等杀生剂产品,但实现工业应用的主要以季铵盐及其复配物为主,代表产品为十二烷基二甲基苄基氯化铵,目前广泛使用的洁尔灭和新沽尔灭均属于此类产品。近年来,国内外又开发出了有代表性的季铵盐新品种,如双烷基季铵盐、双季铵盐、聚季铵盐等。3. 环境友好型水处理剂在使用各种性能良好的水处理剂过程中,人们发现其对环境的污染却不可避免。比如,有机磷酸中磷的排放易产生富营养化,破坏生态平衡;铬酸盐、亚硝酸盐等无机缓蚀剂具有较大的毒性;在某些水处理剂制备过程中使用的原料(如氰化物等)含有毒性,也在一定程度上限制了水处理剂的开发及应用。因此,研制开发性能良好且环境友好水处理剂是目前的研究热门。环境友好水处理剂又称绿色水处理剂,是指制备过程清洁,使用过程对人体健康和环境无毒性,并可生物降解成对环境无害物质的一类新型水处理剂。目前主要有烷基环氧羧酸盐(AEC)、聚天冬氨酸型(PASP)和聚环氧琥珀酸型(PESA)3.1 PASP聚天冬氨酸是近年来受海洋动物代谢启发而研制开发的一种生物高分子,具有优异的阻垢分散性能和良好的生物可降解性,是目前公认的绿色聚合物和水处理剂的更新换代产品,且生产成本较低。PASP的制备通常是先由原料合成中间体聚琥珀酰亚胺(PSI),然后将中间体在酸或碱的催化作用下,进行水解生成聚天冬氨酸(盐),最后经酸化、分离提纯后即得到纯化的PASP。其中制备中间体PSI是合成PASP的关键。3.2 PESP聚环氧琥珀酸(钠)(PESA)是一种无磷、非氮且具有良好的生物降解性的绿色水处理剂,具有很强的抗碱性,在高钙、高硬度水中,其阻垢性能明显优于常用的有机磷酸类阻垢剂。聚环氧琥珀酸的制备通常以MA为原料制得,该阻垢剂具有用量少、阻垢性能好、适用范围广等优点。技术的应用领域前景分析:我国的水处理剂生产是从20世纪70年代引进大化肥装置和石油化工装置配套引进的,主要用于装置的循环水的处理;其间,我国水处理剂发展出现了一个小高潮,许多乡镇企业依托大专院校和科研院所生产了一批水处理药剂。经过多年发展,我国在此领域取得了一定成绩,到2008年为止,我国水处理产品已逾百余种,但和国外发达国家相比,目前我国的水处理产品仍然存在着产品品种少、系列化水平低、专用品少、质量参差不齐等缺点。在污水处理剂方面,国内的起步则较晚,主要是近几年才有所发展和创新,但发展势头较强。现在,许多水处理技术工作者都把创新方向着力向污水处理剂研发发展,通过国外技术的消化吸收和自主创新,也取得了一批科研成果,正逐步向现实生产转化。目前,国内污水处理剂的生产主要以有机絮凝剂为主,缺少专用的产品和规模化生产装置,产品的标准化程度也不高。但另一方面来说,我国污水处理剂的发展虽然起步晚,但我们可以在国外成熟工艺技术条件下实现跨越式发展,发挥后发优势,利用当代最新科学技术成果,在水处理剂市场上有所作为。一个时期以来,我国从大的政策上推行科学发展战略,其中“节能减排”是其重要的组成部分。在节水治污方面也不断有大的政策出台,如新的《生活饮用水卫生标准》和1985年的老标准相比,,就把水的安全卫生指标由35项增加到106项。在国家“十一五”规划当中,明确指出将城市污水的处理率由目前的不足30%提高到2010年的70%。为此,全国将新建污水处理厂1000多座。总投资将在4000亿元左右。城市污水处理费用的按量征收等因素决定,未来几年我国水务市场年增长将保持在l5%左右。由于之前相继发生的“松花江污染事件”和“牡丹江污染事件”,还有“太湖蓝藻爆发”等国内外影响巨大的水污染事件的发生,国家必将加大水污染治理的力度;现代社会与工业的快速发展和水资源匮乏、污染加剧的严峻形势都在极大地促进水处理化学品新产品、新技术的出现和产业规模的不断扩大。所以,优惠的政策环境、巨大的市场空间,将为国内外水处理化学品生产企业提供巨大的商机。目前世界上水处理工业市场销售额达300多亿美元,其中美国是世界上最大的水处理剂消耗国,其次是日本和西欧。近年来,随着我国水处理行业的发展和生产技术的不断完善,这些工业发达的国家开始转移水处理剂的生产,更多的从我国进口,如美国的GE和纳尔科化学(NALCO),因此,这也给了国内水处理企业一个巨大的商机。经济收益分析:对反应设备的投资较少,原料廉价易得,目前国际国内对水处理药剂的需求量,逐年递增,且国内从事这方面生产的企业较少,大多都以小规模生产。厂房条件建议:厂房建设满足基本的化工生产需求即可,无需增加额外的设计,通风。
行业:肥料制造