回收利用水合肼生产中废盐的扩试研究.docVIP

回收利用水合肼生产中废盐的扩试研究 贺周初 彭爱国 余长艳 庄新娟 （湖南化工研究院长沙 410007）摘要：回收利用水合肼生产中的大量废盐，必须除去废盐中的氮，因这种废盐中因含有少量水合肼、尿素等氨氮有害杂质，不能直接作为原料盐用于氯碱工业。使用自主研发的专利设备及工艺，进行15t/a规模水合肼副产废盐的回收利用扩试研究，获得十分理想的结果，在加料量为2.0 ，停留时间为6 h，热分解温度为450℃的最佳工艺条件下，经处理后的盐总氮质量分数＜20×10-6，可完全满足氯碱工业用盐要求。为水合肼副产废盐的资源化利用开辟了一条可行的技术路线。 10％以上的增长速度并大量进口【】【】【】 (NH2)2C0+NaOCI+2NaOH →N2H4·H20+NaCI+Na2C03 由反应方程式看出，在生产水合肼的同时，副产大量的氯化钠，每吨水合肼副产5吨废盐，这些废盐中主要含氯化钠，约为70%，另还含氢氧化钠5%左右，碳酸钠15%左右，以及少量的尿素、水合肼【】也不能直接向江河、大海倾倒大部分厂家将其堆存起来由于盐的可溶性而极易流失，从而盐化周围土壤，危及周围植被，同时对周边水源和稻田造成极大污染盐是一种重要的战略资源，如果将这种副产盐经过处理，回收利用，不仅消除了环境污染问题，而且还变废为宝，实现循环经济。【】利用自主研发的专利设备及工艺，对副产盐的处理及利用进行研究，获得十分理想的结果，经处理后的盐总氮质量分数＜20×10-6可完全满足氯碱工业用盐要求。工业副产盐其杂质成、含量不一样，对应选取的处理方法、设备及工艺都不尽相同。根据副产盐中杂质的特性，利用湖南省化工研究院专利设备及配套工艺，采用高温法处理副产盐渣，处理流程主要包括：热风工序、热分解工序 尾气 湿盐渣 热分解 冷却 包装 产品盐 热空气 电热炉 空气 水合肼废盐中等有害杂质，分别在20和20℃时开始熔融并分解，利用这一特性，将盐渣置于热分解炉内，在高温条件下，等有机物分解，氮以气体的形式挥发出去，达到与盐渣分离的目的经过氯化钠，其氮含量达到氯碱工业盐要求，要化学反应方程式 （NH2）2CO+H2O 2NH3↑+CO2↑ Δ 2N2H4?H2O 4NH3↑+O2↑ Δ N2H4+ O2 N2↑+ H2O 2.2 实验设备与原料 原料：试验原料盐渣取自某公司的水合肼生产线，样品具有代表性。原料成分为：氯化钠76.25%；水7.7%；氢氧化钠2.1%；碳酸钠13.27%；总氮5965×10-6（质量分数）。 设备：根据水合肼副产盐渣中有害杂质的特性，自主设计制造了扩试主体设备热分解反应器Ф600 mm×800 mm，处理规模为15 t/a，热风系统采用电加热方式。 2.3 实验步骤 根据试验室小试结果，扩试对盐渣加料量、停留时间、热分解温度等主要工艺参数进行优化和确定。热分解反应器为连续运行设备，盐渣从反应器上部连续加料，处理后盐从底部连续出料，试验每隔2 h从出料口取样检测总氮含量。 3 结果与讨论 3.1加料量的试验 盐渣的加料量直接影响关键设备热分解反应器的生产能力，因而影响盐的处理成本，是重要的工艺参数之一，在热分解温度为450℃，停留时间为6 h的条件下，进行了1.0 g/h、1.5 g/h、2.0g/h、2.5g/h等加料量试验，实验结果见表2加料量/(g/h) 处理后盐中氮的质量分数/10-6 备注 1.0 12.26 合格 1.5 14.40 合格 2.0 15.43 合格 2.5 21.65 不合格 以上试验结果看出，当加料量为1.0 kg/h、1.5 kg/h、2.0 kg/h时，处理后盐中氮含量均合格，但差别不大。当加料量加大至2.5 kg/h时，处理后盐中氮含量不合格，同时，在试验中发现，当加料量为2.5 kg/h时，设备已出现运行困难，说明该加料量已达到设备负荷极限，因此，确定加料量为2.0 kg/h时比较适宜。 3.2 停留时间试验 物料停留时间直接影响热分解反应器的处理能力，停留时间越短，处理能力越大，反之处理能力越小，从而影响处理成本。在分解温度为450℃，加料量为2.0 g/h的条件下，进行了停留时间分别为2 h、4 h、5 h、6 h、7h的试验，实验结果见表3停留时间/h 处理后盐中氮的质量分数/10-6 备注 2.0 34.24 不合格 4.0 24.43 不合格 5.0 19.26 合格 6.0 7.0 14.78 13.80 合格 合格 温度/℃ 处理后盐中氮的质