氰尿酸清洁生产的新工艺

氰尿酸清洁生产的新工艺

摘要：氰尿酸作为一种重要的化工物质，能够用来制作除藻剂中的三氯异氰尿酸以及二氯异氰尿酸。以往合成氰尿酸的主要方式为固相法或者液相法，但是在工艺操作过程中会出现大量的污染废水，对环境带来了不良影响，一般工厂采用石灰中和废水或者副产氨水的方式处理然后继续进行排放，进一步加剧了环境污染。本文正是基于此，以清洁生产为前提条件，利用新工艺方法降低氰尿酸生产过程的污染程度，旨在促进氰尿酸工艺与环境的和谐发展。

关键词：氰尿酸清洁生产新工艺环境

氰尿酸具有极高的利用价值，当前已经被应用在杀虫剂、除草剂、抗氧化剂、固化剂、工业颜料等众多领域，为工农业发展做出巨大的贡献。其主要的合成工艺为固相法以及液相法，在其生产过程中有两个较为突出的环境污染问题：第一，当产出的氰尿酸含量较低时，必须采取精制工艺以提高其含量，而精制工艺设计所需的化工辅料为硫酸、盐酸等物质，因此排放的污水酸含量较高；第二，过程有大量的氨气排出。大多数工厂都是直接排放或者利用石灰水简单中和再排放，均给周围环境带来不同程度的影响；另外一些工厂意识到了废水废气的危害，但是受到技术限制，难以采取有效的治理措施，甚至还会导致二次污染。传统生产工艺排出的稀硫酸浓度为2%左右，并且只能以中和方式进行治理。对工艺优化之后能够实现浓缩、氧化以及提取的目的，这就提高了利用率。目前氰尿酸工艺带来的环境问题日益突出，为了保证环境和经济的可持续发展，政府也相继出台了一系列措施，但是很多工厂难以达标面临停产或者倒闭，因此寻求一种新工艺以缓解当前的环境问题十分必要。

一、我国氰尿酸生产中存在的问题

随着我国经济的飞速发展，对于氰尿酸的需求已经面临供不应求的尴尬局面，我国成产厂家基本都利用熔融法完成氰尿酸的生产，即把固体尿素放置在反应装置中，在200-300°C的高温环境中利用装置内部的搅拌器将固体尿素转化为氰尿酸粗品，然后采取精制工艺使其氰尿酸含量达到96%以上。这种合成工艺属于间歇式，伴随耗能高、污染源多等问题，同时设备的使用寿命也较短，间接的增加了生产成本。大多数工厂的清洁生产已经流于形式，仅仅利用简单的治理措施难以达到预期的控制效果。本文以吸收和浓缩技术来实现其污染物的治理，提高了氰尿酸清洁生产的实效性。

二、清洁生产的工艺

在环保节约型的社会发展潮流下衍生的清洁生产理念符合了时代发展的要求，同时也是实现可持续发展的必要前提，其目的是为了减弱或者完全杜绝污染源对环境的影响。经过研究发现，氰尿酸清洁生产工艺技术路线依照以下工艺流程进行：首先将废水洗涤并酸解废液，尾气的处理方面较为复杂，利用预置器、浓氨塔、稀氨塔、真空泵、分离器等设备依次完成。该工艺流程将氰尿酸生产过

程中产生的废液与废气有效地处理，实质性实现清洁生产的目标。

三、新工艺对氰尿酸清洁生产的效果研究

首先，新工艺的特点在于综合考虑了生产过程中出现的热解尾气、废水等污染物质，保证污染物不再外排放，并且还可以将氨水、硫酸铵等化学物质用于再次利用，最大程度实现了废弃物质的重新利用。并且此项工艺的操作简便，对环境带来的影响轻微，实现了氰尿酸的清洁生产。

其次，热解尾气利用预置器解决了凝华问题，属于我国目前最为先进的清洁生产工艺，另外能够对洗涤废水以及酸解废酸分开处理，大大提高了利用效率，而对于尾气的处理中一共设有三道工序，同时操作简单，便于技术人员操控，同时使用蒸发结晶器，进一步提高了对氨气的吸收效率，也增强了硫酸铵的质量。

最后，由于此闭环循环对于含氨尾气的净化效率较高，达到了设定的排放标准，因此产生的环境效益较为显著。1）通过三次吸收之后尾气中的氮含量低于1.5mg/m3，满足了《恶臭污染物排放标准》中设定的排放标准，并且工厂内的氨气含量也得到了控制；2）传统处理工艺的氨气排放高于99.84t/a，而新工艺为1.98t/a左右；3）传统处理工艺的厂界氨含量处于5-20mg/m3中，而新工艺达到了《恶臭污染物妨排放标准》的GB14554-1993中的二级标准，低于1.5mg/m3。

从工艺效果方面来分析：传统工艺的原废酸和含酸废水均超过5000m3/a，而新工艺均没有此类型污染物排放；2）把尾气排放控制在1.98t/a以下，传统工艺高于798.84t/a；3）新工艺的吸收率高于99.8%，传统工艺的吸收率难以达到90%。两者的副产品均包括氨水，但是新工艺还包括硫酸铵或者氯化铵；新工艺的吸收方式为三级吸收而传统工艺仅为一级吸收，因此在尾气吸收方面新工艺具有更高的优势，最重要的是新工艺的最大特点在于液态循环为闭环循环，而传统工艺没有液体循环。从改造资金方面来看，如果氰尿酸的年产量为2500t，那么通过副产品的回收就可以增加200余万元，一般在2年内便可以完成投资的回收。

四、清洁生产新工艺未来发展以及注意要素

综合论证本工艺有极高的使用价值，但是还存在技术上的一些缺陷，主要表现在：第一，新工艺与传统的生产工艺存在的技术隔阂，传统生产技术难以发挥新工艺的全部优势；第二，间歇法的生产方式使得生产效率难以提高，设备面临损害，能源消耗量也较大；第三，清洁生产新工艺是基于传统的生产方式，而没有考虑到未来生产方式的革新，因此在资源利用和生产效率方面都存在一定的滞后性。

结束语：

综上所述，氰尿酸在众多领域都得到了广泛的应用，而人们也侧重于对其生产工艺的开发和研究，但是没有考虑到生产过程中的污染物控制，因此对此方面的研究也存在较大的空白。随着科学技术的不断发展，一些新技术和新设备的出

现为清洁生产的实现创造了良好的条件，在未来必将会实现氰尿酸的生产模式的完全转型，我国目前高污染、高成本、低产出的情况也会得到较大的改善，氰尿酸的清洁生产方式是未来主要的发展方向，最终实现工厂经济效益和社会效益的双赢。

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