南京紫光均酐实习报告

2. 均苯四甲酸二酐（均酐）生产工艺介绍

均酐生产的主要原料为均四甲苯和空气中的氧为原料（辅料为活性炭、硅胶），进入装填有催化剂的列管式反应器，在催化剂V2O5的作用下生成均苯四甲酸(PMA)和均苯四甲酸二酐（PMDA）。

（1）、均酐

消光固化剂、聚酰亚胺树脂及薄膜、

耐高温电气绝缘漆、固体润滑剂、

环氧树脂固化剂、增塑剂和聚酯树

脂的交联剂等。

（2）、辅料：

①、均四甲苯：白色结晶状物质，熔点：79.38℃，沸点：196.99℃。

②、活性炭：黑色微细粉末，无臭无味。（用于脱色）

（767型，上海焦化厂活性炭厂）（江苏溧阳市活性炭联合公司）

③、硅胶：粗孔不规则硅胶（ψ1-3）

（青岛海洋化工厂）（上海硅胶厂） ④、催化剂：V 系催化剂

（黑龙江省石油化学研究院）（南京工业大学） 反应方程式：

CH 3

CH 3

CH 3

CH 3+

6O 2

O

O

O

O

O

O

+6H 2O

V 2O 5

氧化

（3）生产流程 原料线

化料槽→输送泵→计量罐→计量泵→过滤器→汽化混合器→浮球液位计 O 2线

罗茨风机→空气缓冲罐→三捕→二捕→一捕→空气预热器→二换→一换→汽化器 混合气线

汽化器→反应器→一换→二换→热管换热器→一捕→二捕→三捕→四捕→水洗塔 废水处理线

废水→集水池→隔油池→催化氧化塔→中和池→混凝沉淀→UBF 厌氧池→好氧池→气浮→达标排放

（4） 生产工段

生产工段分为氧化、水解、精制、干燥四个工段。

①、氧化工序

固体的均四甲苯经蒸汽加热融化，汽化与热空气混合，在固定床氧化反应器中，催化氧化生成均酐及副产物，经换热冷却在捕集器中凝华捕集得到均酐粗产品。

副反应：

主反应：②、水解工序

粗的均酐产品在水解釜中加一定量的水和活性炭，加热水解后，经热过滤除去活性炭冷却结晶后再经过离心机甩干，得均苯四甲酸粗产品。

③、脱水、升华工序

四酸的粗产品在脱水釜中，在加热真空条件下除去粗产品中的游离的水和分子水生产粗酐，同时脱去低沸点副产物。脱水后由于表面有一定量的硅胶，在升华釜内加热和高真空条件下升华，结晶得产品。该过程为物理过程，通过升华使产品的纯度提高。

升华工序是一个物理过程：本工序是通过升华使产品纯度提高。 ④、干燥工序

四酸粗产品在一定真空度和温度条件下，干燥一定时间，除去表面离子水，得到符合要求的产品。

另一种干燥方法是闪蒸。利用高速流动的热空气，使物料悬浮于空气中，在气力输送状态下完成干燥过程。

本工艺氧化工序为连续生产，捕集器采用两套切换操作。一套捕集，一套出料备用。水解工序及脱水、升华工序为间歇操作。

3、三废的来源及处理原理、方法

（1）、废气

废气主要来自氧化工段。捕集器末凝华的尾气（主要）中含有少量二酐产品、副产品及二氧化碳。另生产过程中使用到的蒸汽均由烧煤锅炉提供，在使用过程中会产生放出二氧化硫、一氧化碳。烟尘、氮氧化物、二氧化碳等有害物质。

由于废气中主要含为酸酐，有较好的水溶性，所以选用时做吸收剂来处理尾气。锅炉废气采取水膜除尘法，用水吸收二氧化硫，氮氧化物。

（2）、废水

废水的主要来源：水洗塔水洗液，水解母液，冲洗、冷凝水，锅炉废水，生活污水。cc主要特征：每天产生10t工艺废水，废水显酸性，其PH值为3，COD为15000mg/L；其他废水每天产生15t，PH=3，COD为300 mg/L。

排放标准：《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准

处理工艺：

①、废水的物化处理

均化：水量和水质的调节均化可以提高废水的可处理性，减少在生化处理过程中可能产生的冲击负荷。对微生物有毒物质可以得到稀释，PH值可以得到稳定，减少由于PH调节所需的酸碱量。均化的办法比较简单，本工艺设置了集水池，用来调节水量和水质。

隔油：工艺废水中含有相当部分的不溶性油类化合物，在集水池后增加一隔油池，利用油水分离作用，可减少废水中的部分COD含量，同时保证后续催化氧化工艺效果。池内平均流速为0.002-0.01m/s，停留时间为2-10min，排油周期一般为5-7d。

催化氧化：在去除废水中COD的同时，进一步提高废水的可生化性，有利于后续生化处理。本工艺采用过氧化氢。单一的H2O2是一温和的氧化剂，但

在FeSO4存在下，即可成为性能很强的Fenton试剂。Fenton试剂可在短

时间内氧化去除许多有害物质，处理费用低，约2-3元/t废水，但去除

COD能力较低。

中和：工艺的废水含酸量低，通过投加碱性药剂中和。采用石灰乳做中和剂，，使用量约为废水量的1%（高浓度水），调节后废水的PH为中性，COD去除率约60%。

混凝：混凝沉淀不但可以去除废水中的10-3-10-6mm的细小悬浮微粒，还能去除色度、油分、微生物、氮和磷、重金属以及有机物。采用氢氧化铝为混凝剂，经水解、缩聚后形成高分子聚合物。具有较强吸附作用，形成粗大絮凝体。

加药气浮：是向废水中通入大量微细气泡，使水中的微小颗粒及油珠相互粘附，并

利用水和气泡的密度差，借气泡上升的速度强行使其上浮，通过收集泡

沫和浮渣达到分离目的。为提高效果，一般加入氢氧化铝凝聚颗粒。

②、废水的生化处理

厌氧工艺：分为厌氧活性污泥法、厌氧生物膜法和厌氧活性污泥-生物膜复合法。主要依靠具有良好污泥滞留效果的复合厌氧反应器（UBF）。该反应器是

UASB与AF结合，厌氧滤池置于污泥床上部，减少填料的厚度，滤池

上部为三相分离器，在池底布水系统和填料层之间留出一定空间，以便

悬浮状态的絮凝污泥和颗粒污泥在其中生长积累。该工程不采用中温发

酵，而是常温发酵，采取保温措施，减少散热，尽量提高厌氧发酵温度。

好氧工艺：分为活性污泥法和生物膜法。在参考现有的好氧工艺的前提下，开发了新型废水好氧处理反应器。该系统集两者的优点，能为不同微生物创造

降解有机物的最适宜环境，具有处理负荷高、运行成本低、出水水质稳

定、操作方便及基建投资少等诸多优点。该反应器为组合型，主要包括

A/B区、接触氧化区、二沉、硝化-反硝化、生物过滤等反应区。催化氧

化出水先在A/B区停留，改善理化性质，A/B区出水进入接触氧化区进

行处理。接触氧化区采用纤维填料和微孔曝气管。在硝化-反硝化段废水

中的氨氮转化为亚硝酸盐，回流到A/B区，去除水中氨氮。最后废水到

二沉池，泥水分离，再到气浮装置进行深度处理。

（3）、废渣

均酐工艺的废渣来自废水浓缩，量少，在厂中进行集中处理，基本不需处理。现场配备压滤板框机，能够处理废水装置产出的固废物。

4、均酐仿真操作规程（简略）

同样分为四个阶段，仿真只练习氧化阶段。

氧化阶段：

①冷态开车步骤：开车前准备、熔盐系统、反应器预热、催化剂的活化、备料、投