梯恩梯生产过程中废水处理技

梯恩梯生产过程中废水处理技

摘要

本文首先阐述了梯恩梯的生产流程：硝化过程及精制过程，其两阶段产生的废水含有多毒性物质，对环境造成严重的局部污染，威胁人类的健康与生存。从而提出了梯恩梯生产过程中相对应废水的处理技术，包括物理处理方法和化学中和方法，并对今后的研究发展作出展望。

关键词：梯恩梯生产废水；物理处理法；化学中和法

Abstract

This paper expounds the production processes of TNT: the nitrification process and refining process, the two stages of waste water containing toxic substances, cause serious local pollution to the environment, threaten human health and survival. Thus put forward the TNT process corresponding to the wastewater treatment technology, including physical treatment method and chemical neutralization method, and make a prospect for the future research development.

Keyword：TNT production wastewater；The physical process；Chemical neutralization

目录

引言 (1)

1、TNT的生产工艺 (2)

1.1 硝化过程——粗制TNT (2)

1.2 精制过程 (3)

2、硝化废水处理技术 (4)

2.1 硝化过程废水来源 (4)

3、精制废水处理技术 (6)

3.1 精制过程废水处理的必要性 (6)

3.2 物理处理技术 (7)

3.3 化学处理技术 (9)

结论与展望 (11)

参考文献 (12)

引言

火炸药工业是工业生产中重要的污染源之一，长期以来如何处理兵工厂梯恩梯废水一直是人们所关注的问题，对火炸药组成的早期毒性测定表明，梯恩梯毒性一般是其他化合物的20～50倍，伴随着梯恩梯的生产造成了大范围的水被污染，粉红色的沉积物通常含有高浓度的硝基化合物，毒性很大，易污染水源。此外，这类水源中含有的硝基化合物也易在土壤中积存下来，造成对土壤的污染。土壤对梯恩梯有很强的吸附作用，TNT会很快渗入地下，而TNT又有很大毒性，对人和动物都有较大毒害。更有甚，对水生生物的毒害远大于人和动物，若把生产废水直接排放到水体中，就会妨碍水体的自净化能力。因此近年来对TNT生产废水的净化、无害化和废物利用愈加受到人们的关注。

火炸药生产过程中，产生的重要污染性废水主要来自一些炸药的制造和装药工序。根据产品的性质和工艺的不同,废水中有害物质的种类及含量也不同。如在梯恩梯生产过程中,造成的环境污染很严重,废水种类分为黄水﹙用水洗涤粗制梯恩梯后的酸性废水﹚、红水﹙用亚硫酸钠溶液洗涤梯恩梯后的废水﹚、湿法洗涤含梯恩梯粉尘气体的废水、废酸处理中的酸性废水以及冲洗设备和地面的废水﹙粉红水﹚等

因此,火炸药生产过程中废水的处理是一项重要的措施，适当利用环保技术进行处理，从而减少和消除对环境的污染，与此同时也相应的提高了人们对技术的应用性、经济性和可靠性也提出了更高的要求。

1、TNT的生产工艺

图1 梯恩梯制造工艺流程图

1.1 硝化过程——粗制TNT

即往甲苯中逐步（分三段）引入三个硝基的化学反应过程，第一步主要生成一硝基甲苯；第二段主要生成二硝基甲苯；第三段主要生成梯恩梯。见反应式,如：

C6H5CH3+ HNO3→ C6H4CH3NO2 + H2O

C6H4CH3NO2 + HNO3→ C6H3CH3﹙NO2﹚2 +H2O

C6H3CH3﹙NO2﹚2 + HNO3→ C6H2CH3﹙NO2﹚3 + H2O

甲苯硝化为梯恩梯的总反应式如下

梯恩梯硝化流程如下：

①将三硝化系统的硝化器分成若干组，每组有数个硝化器和一个分离器。加入的混酸和物料在硝化器内呈并流状态。

②分离出的硝化物进入下一组继续硝化成梯恩梯，分离的废酸则送至二硝化系统，以逆流连续硝化的形式将硝基甲苯硝化为二硝基甲苯。在二硝化系统中，每个硝化器后均配有一个分离器。

③最后，由提取分离机分离出的废酸送去供一硝化系统使用。

经连续硝化法制造的梯恩梯含有一些经硝化流出来得梯恩梯中含有少量废酸和不

对称梯恩梯这种粗制梯恩梯去装填炮弹经长期贮存后会出现弹体向外流油的现象，从而会出现早炸或膛炸。因此，必须要进行洗涤、精制操作，洗涤后的粗制品再送到精制岗位，此阶段产生的废水俗称“黄水”。

1.2 精制过程

①用水煮洗，除去梯恩梯中的水溶性杂质和无机酸。

②用亚硫酸钠精制（在梯恩梯熔融状态下），亚硫酸钠水溶液与其中杂质反应，可除去不对称梯恩梯、四硝基甲烷和部分二硝基甲苯、三硝基苯等。

精制后的梯恩梯以熔融状态流入干燥器内，以热风搅拌除去残余的水分，然后再连续流入制片机，冷凝于制片机的辊子上，被刮刀刮下，成为鳞片状的产品。

最后进行称量和包装。另外，梯恩梯有毒，能引起肝脏疾病和再生障碍性贫血，还会引起白内障。生产、加工时要加强防护措施。采用连续化和自动化的生产方式，可有效地防止中毒事故。

2、硝化废水处理技术

2.1 硝化过程废水来源

在洗涤时，因梯恩梯中含有硝酸，不能直接进行喷射洗涤，因为其与水混合时放出大量的硝烟，降低了喷射器内的真空度，水就不能将其带走。通常总是先将含酸梯恩梯在带有搅拌器和提升器的预混机中用喷射回水进行预选，温度维持在90℃左右，提升器将水药混合物提升到分离器中，分离出的废水供稀释岗位作用，梯恩梯用喷射法再进行洗涤，同时将它输送到精制岗位。

处理硝化阶段用水工艺：

将二次回水中的浮药洗净，那么二次回水就可以作为精制系统的工艺用水，并可补充一次回水，一次回水供预洗，预洗水又可以用来稀释一段废酸，从而做到只往二次回水中补加新水。最后，预洗废水全部用于稀释，从而不排放工艺酸性废水是可以做到的。梯恩梯生产工艺中，酸性废水的种类：

（1）预洗酸性梯恩梯的废水，总酸度8％以上；

（2）一次喷射水（由硝化工房至精制工房），总酸度﹤5％；

（3）二次喷射水（由精制工房至干燥工房），总酸度≦0.01％，如果发生分不清，则酸度可适当提高。

2.1.1 硝化过程废水处理的必要性

（1）消除酸性废水对于环境的影响；

（2）节省了酸化用的硫酸，并回收了预洗废水中的酸和硝化物；⑶充分利用了废水中的热量，节省了蒸汽；

（3）由于不断地用新水补充二次回水，使二次回水的含药量减少，有利于喷射水泵的正常运转。而当用前一种方法时，由于二次喷射水自身循环，经常发生分离不好，水中含药量增多，在泵轴处会发生冒烟或爆炸等现象。⑸减少了水资源的浪费，增加了经济效益。

2.1.2 处理硝化用水注意事项