氰尿酸生产废物回收硫酸铵.docx
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氰尿酸生产废物回收硫酸铵
氰尿酸生产废物
回收硫酸铵技术及示范
鉴
定
材
料
山东省大明消毒科技有限公司
2010年10月
氰尿酸生产废物
回收硫酸铵技术及示范
研
制
工
作
报
告
山东大明科技有限公司
2010年10月
1企业概况
山东大明消毒科技有限公司是国内研制、生产、销售消毒卫生用品与水处理化工产品的专业化公司,具有生产10000t/a氰尿酸联产22000t/a硫酸铵、10000t/a消毒剂、、8000t/a干燥剂的生产能力,属于高新技术产业孵化项目,是枣庄和滕州两级市政府重点招商引资企业。
本公司具有国家卫生部消毒药品卫生许可证、兽药生产许可证,并通过国家兽药GMP质量认证,连续多久年被评为重合同守信用企业、功勋企业、优秀科技创新企业等。
公司主要生产消毒系列产品,主导产品有氰尿酸、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸。
消毒产品主要用途是杀菌、消毒、净水、漂白、灭藻、除臭,已被广泛用于卫生防疫、畜牧水产养殖、羊毛防缩、织物漂白、工业水处理、城市污水处理、游泳池水处理、饮用水处理、橡胶氯化、电池材料、油漆涂料等行业。
公司凭借雄厚的技术力量,先进的生产设备和检测手段始终为客户提供一流的产品,赢得了广大客户的普遍赞誉。
企业现有员工220人,总资产7900万元,具有自办的科研所和技术中心,从事化工专业研究的高级工程师4名、工程师9名,助理工程师13名。
公司在经营中奉行“立足自主创新,科学发展、创新发展”的企业发展宗旨,产品倍受国内外用户的青睐。
我公司拥有自主进出口权,并已建立起健全的市场营销网络,产品远销欧美及非洲各国。
目前国内需求旺盛、出口势头好,市场缺口大,已形成良好的经济与社会效益。
公司地处滕州市工业园区,地理位置优越,交通运输十分便利。
公司秉承“求真务实、勇于创新、追求卓越”的企业精神、“厚德载物、信誉第一、诚信合作”的企业宗旨,正走在科学发展、创新发展的前进道路上。
2项目的提出与确立
2.1项目的提出
我公司在开发生产氰尿酸方面起步较早,具备独特的优势,企业自建厂初就开始研制开发氰尿酸及其氯代产品,现在已成长为国内生产消毒剂和氰尿酸的定点企业。
我公司在氰尿酸的生产过程中产生大量的氨气及含有稀硫酸的废水。
产生的氨气和废酸水如果只是简单的用吸收中和方式来处理不仅处理的不彻底对周围的环境造成严重的污染,而且浪费了大量的可利用资源。
目前国内同行业大部分企业采用氨气吸收成氨水,废酸用石灰或石粉中和后排放的方式处理生产废物,严重污染了环境,达不到零排放的要求。
本公司研制出的生产废物回收硫酸铵的技术彻底解决了氰尿酸生产过程中废气、废水的资源化利用,在同行业中具有很高的示范性和推广价值。
为了优化企业经营结构,加粗、加长生产链,提高产品的科技含量,增加产品的附加值,实现规模化生产,进一步提升企业的经济效益和社会效益;同时也是为了响应国家的建设科技创新型企业的号召,实施可持续发展战略,构建和谐社会的需要,我公司经过多方调研,并经过详细的现场中试,确定采用将氨气与稀硫酸废水综合利用生产硫酸铵,一方面彻底解决废气与废水的污染问题,另一方面将废物全部资源化,实现企业经济效益、社会效益和环境效益的统一。
2.国内外的调研分析
氰尿酸是一种需求量大的精细化工原料,它用途相当广泛,主要用于合成新型杀菌消毒剂、水处理剂、漂白剂、氯化剂、溴化剂等,还可以直接用作游泳池氯稳定剂,尼龙、塑料及化妆品添加剂,专用树脂的合成等方面。
虽然氰尿酸的需求量大,用途广泛,但是其生产现状并不乐观。
目前,国内一般中小型企业受资金和技术的制约,在氰尿酸的生产上存在着工艺相对落后,回收率低,能耗高,环保措施不得力,生产中产生的废气废水量大且不能有效的资源化利用,既污染了环境又限制了企业规模的提升,造成目前国内氰尿酸生产成本高,产品单一,没有形成产业链。
国外的生产技术虽然现进,但劳动力昂贵,原材料成本偏高,生产成本相对较高。
因此如何降低氰尿酸生产成本,有效的使生产废物资源再利用,节能减排势在必行。
为此,我公司决定对氰尿酸生产废弃物回收硫酸铵技术立项,开展研究。
3.研究目标及思路
通过分析当前氰尿酸生产中废物的处理现状,结合我公司的生产实际情况,专门成立了项目科技攻关小组,理清了研究思路,明确了攻关小组的研究目标,努力进行科研创新,研发氰尿酸生产废物处理的新工艺——生产废物回收硫酸铵的技术,提高资源的综合利用率,并采用多项节能措施降低生产消耗,彻底解决了生产废物对环境的污染,同时提高了经济效益,为下一步的氰尿酸生产的零排放奠定了基础。
4.项目的组织管理
为切实保证项目研制工作的顺利进行,公司专门成立了由董事长和相关部门领导组成的管理机构小组,负责指导和监督项目研究课题的进展情况,并确保本课题小组研制经费及时充足;对本项目的专项研究则由我公司总工程师和主要技术人员组成专门的科技攻关小组,具体负责,技术研发,调试及实施,制定了切实可行的研制方案,确定研究步骤:
1、项目准备阶段:
2009年6月~2009年12月,明确研究对象,查询相关资料,形成研究方案;
2、项目实施阶段:
2010年1月~2010年6月,开发、试验新工艺;
3、项目总结阶段:
2010年7月~2011年11月,收集整理资料,进行项目研制工作总结,示范装置投产运行。
与此同时,公司还与山东省环境保护科学研究设计院、山东大学等单位相联合,在技术信息及研发经验上进行深入交流,通过多次分析、论证、反复试验,收集检索了几十篇国内外与氰尿酸生产及废水处理工艺相关的专利技术资料,经过近两年时间的研究,制定了可行的解决方案,并在生产过程中反复试验和检验,进一步完善、提高工艺水平,降低了生产消耗,彻底解决了氰尿酸生产工艺废水废气处理上的难题,切实达到了资源再利用。
5.项目的实施
实施阶段是项目完成课题研究的关键时期,是最实质性的工作环节。
从2009年6月——2010年11月,在这段时间里,我们着重对该课题进行了大胆细致的实验,实验过程做到细致、明确,措施得力、组合优化、职责到位、研究有效。
5.1加强基础设备建设,为项目的研究夯实物质基础
为了保证项目研究的顺利进行,充分利用本公司现有科研资源,积极筹措科研攻关资金,充实有关实验、购置设备,夯实了项目研制的物质基础。
首先,划拨专项研究资金,确保研究资金充足及时到位。
其次,根据项目研制需要,采购新的研制试验设备,为研制工作的顺利开展铺平了道路。
5.2加强学习和培训,健全组织,保证项目研究的正确导向
(1)抓好学习和培训工作。
该项目研究课题确立之后,我公司认真组织项目研究相关人员学习有关项目研究的目的、意义、任务、要求、方法以及相关的技术工艺理论,多次采取了“分层次、分渠道、由点到面、由面到点”的方式进行培训,采用“走出去、请进来”的方法,帮助相关研制人员广开思路,全面了解当前先进的国内外技术信息。
(2)健全各项规章制度。
公司把项目研究工作列入公司工作的重要日程,建立健全了相应的理论学习、研究汇报、信息反馈、档案管理和奖励办法等一系列的规章制度,制定了管理措施,加强了管理力度,把项目研制开发工作与日常生产管理紧密结合,使项目研究开发工作逐步达到“研究与工作一体化、课题管理网络化、研究过程规范化、研究内容序列化”,使管理工作制度化和科学化。
5.3规范过程管理,保证项目研究开发工作的实效性
公司要求项目研发小组本着求真务实的工作精神,扎扎实实地开展实质性研究,使项目研究开发工作真正成为深化公司生产管理与科研开发、提升公司科研水平的有力支撑点。
我公司充分利用现有各种技术资源,开展创造性的工作,更好地服务于生产开发与节能环保,切实提高公司产品的科技含量与资源的综合利用率,实现了“节能减排”,降低“三废”,创新工艺技术的要求。
6.项目研究成果
通过近两年来公司技术人员的共同努力,加上相关技术专家指导,公司所上的氰尿酸生产废物回收硫酸铵技术已取得突破性成功,形成了一套成熟、完善的废酸水和氨气处理新工艺。
新上了年产两万吨硫酸铵的示范装置,生产设备、技术工艺运行平稳可靠,解决了目前氰尿酸生产技术相对落后,生产工艺相对不完善,生产废物难处理,回收率低,消耗高,环保措施不得力,生产过程中产生的废水、废气不能资源化处理利用,污染环境等问题。
该项目具有突出的创新点,已申请五项国家专利,其中发明两项,实用新型三项,具有很高的推广价值。
.7.经济效益的分析
本项目的实施每年可以处理废酸水18700余吨,氨气5500余吨,回收硫酸铵22000余吨,实现年销售收入1683万元,利税300万元,回收的硫酸铵质量达到了农用级要求,由于外观洁白,杂质含量低,深受用户的好评,示范性装置生产以来产品供不应求。
该技术不但彻底解决了氰尿酸生产废物对环境的污染问题,而且取得了良好的经济效益和社会效益,提高了企业的竞争力。
3项目开发研制的经验体会
1.技术攻关项目的研发要做到以人为本,才可达到事半功倍的效果。
在本项目实施过程中,公司成立了专门的攻关小组,依托公司自办的精细化工研究所,配备专职的科研人员及先进的试验仪器设备,建立了有效的激励机制,使技术研发工作得以顺利开展;
2.大力推广产、学、研相结合是搞好科研开发的关键。
公司的新技术研发遵循与大专院校相联合的路子,聘请了专家进行技术指导,使本项目少走了弯路,加快了试验进程,并节约了研发成本;
3.通过项目技术研发,培养了一批化工专业人才,增强了公司的研发后劲。
公司技术人员通过科研攻关,及时掌握了国内外生产技术的发展状况,有效地利用现有技术,不断进行创新,使创新成果及时转化为生产力,从而推动了公司快速、健康和稳定的发展;
4.在追求经济效益的同时,更要关注环境效益。
通过该项目的实施,培养了企业职工的环保意识和节约意识,使产品的研发符合国家持续发展的战略和节能降耗、提高资源综合利用率的产业政策。
总之,通过该项目的研发和实施,我公司取得了可观的经济效益和环境效益。
今后,我公司将继续加大科研力度,加快开发速度,扩大产品生产规模,提高资源综合利用率,不断完善氰尿酸生产的产业链,创新生产工艺,提高企业的科研技术水平和产品的市场竞争力,努力争取实现企业的科学发展、和谐发展、创新发展,并且为带动我国氰尿酸生产产业的健康发展做出新的贡献。
氰尿酸生产废物
回收硫酸铵技术及示范
技
术
总
结
报
告
山东大明科技有限公司
2010年10月
一.项目实施的必要性
氰尿酸是一种需求量大的精细化工原料,它用途相当广泛,主要用于合成新型杀菌消毒剂、水处理剂、漂白剂、氯化剂、溴化剂等,还可以直接用作游泳池氯稳定剂等方面。
但是,目前国内一般中小企业受资金与技术的制约,在氰尿酸的生产废物回收上存在着工艺技术相对落后、不能有效地对生产废物进行处理,对环境的污染严重,制约着国内氰尿酸生产企业规模的提升,造成当前国内生产氰尿酸的企业规模普遍偏小,并且产品单一,没有形成产业链。
国外技术虽然先进,但近几年来受劳动力昂贵与原材料成本偏高的影响使得氰尿酸的生产成本居高不下。
因此,科学合理的根治氰尿酸的生产废物提高资源的综合利用率,扩大该产品的规模势在必行。
二.技术工艺的实施
公司通过近两年来技术人员的努力,现已具备良好的研发、生产基础,已经研制成功了处理氰尿酸生产中产生的废水和废气的新工艺,有效的化解了生产废物对环境的污染,提高了资源的综合利用率,实现了节能降耗的目的。
现将具体实施情况及技术要点总结如下:
1.工艺技术的选择
目前国内氰尿酸生产工艺相对落后,不能形成完整的产业链,对生产废物的处理一直不彻底,对企业和环境都造成了沉重的负担。
氰尿酸的生产过程中产生大量的氨气和废硫酸水,且相对纯度较高,具有很高的潜在利用价值,但处理不彻底达不到资源资源化话利用和零排放的要求。
在氨气和废酸水的处理方面,大多数企业是将氨气用酸液吸收处理,废酸水加入石灰粉经过简单的中和处理后排出,生产废物并没有得到彻底的治理,对环境造成了严重的污染,不符合国家节能降耗的产业政策和当前环保形势的要求。
我公司针对当前氰尿酸生产过程中生产废物量大且处理不彻底、污染严重等难题,组织技术人员吸取相关行业生产废物处置的成功经验,结合生产实际进行专项研究,经过多次分析论证,反复试验,研制出一套全新实用的氰尿酸生产废物回收硫酸铵的技术及示范装置。
新技术的实施将氰尿酸生产中产生的废酸水和氨气变为资源,最终回收得到副产物硫酸铵,彻底解决了废气、废水对环境的污染问题,提高了资源的综合利用率,形成了一条完整的产业链,降低了生产成本,取得了良好的经济效益,实现了经济效益、环境效益和社会效益的统一。
2.工艺技术的概述
本公司生产氰尿酸的工艺如下:
尿素经高温缩合得到粗品氰尿酸,粗品氰尿酸经过粉碎机粉碎后进入精致釜,加酸精制最终得到精品氰尿酸。
生产中产生的废酸水和氨气经过新工艺的处理最终回收得到硫酸铵。
首先,尿素的高温缩合对温度要求很严格,一般为260——270℃,温度过高会使粗品中氰尿酸的含量降低,增加精制的难度。
同时本工艺采用微负压生产,使得产生的氨气能及时快速的进入吸收塔被吸收,有效地防止了因氨气浓度过高而发生爆炉的危险。
其次,在粗品的精制过程中也进行了技术的革新和改进,通过加入过量的硫酸、提高精制的温度来提高精制的速度;同时精制得到的母液继续用来吸收氨气回收硫酸铵。
该工艺精制母液的回收利用和氨气的微负压吸收,为生产中产生的废酸水和氨气的回收利用奠定了基础。
在此基础上,我公司创新了废水、废气的处理工艺,将生产中产生的废酸水和氨气回收为硫酸铵,实现了资源的综合利用、节能减排、废水废气达标排放。
2.废水、废气处理工艺流程
废水、废气的处理是个典型的酸碱中和反应,反应的化学方程式如下:
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
氰尿酸废物资源化生产硫酸铵项目工艺流程图
氰尿酸生产过程中产生的废水首先进入饱和器,并加入一定量的浓硫酸,配置成氨气吸收液,吸收液在吸收塔和饱和器中不断循环对氨气进行吸收。
尿素缩合中产生的氨气经过净化器净化后进入依次一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔,这样不仅解决了传统工艺中管道堵塞的问题,而且彻底杜绝了废气对环境的污染。
氨气的吸收塔采用的是多个旋转喷头喷淋并有多层隔板,大大扩大了吸收液与氨气的接触面积,使得氨气被完全吸收,实现了有害气体零排放的目标,取得了经济效益、环境效益和社会效益的统一。
当吸收液中的硫酸含量小于2%时达到吸收终点,进入结晶釜。
氨气从缩合炉中带出大量的热,同时氨气的硫酸吸收也是个放热反应,这使得结晶釜中的过饱和溶液达到了一个相当高的温度,工艺中创造性的利用这部分热量蒸发结晶过饱和液,加速了晶体的析出,并增加了产率,这也是本工艺的一大创新点。
该工艺的研制彻底解决了氰尿酸生产中产生的氨气和废酸水对环境的污染问题,实现了节能减排和清洁生产的目标,提高了资源的综合利用率,形成了一条完整的产业链,取得了良好的经济效益,实现了经济效益、环境效益和社会效益的统一。
在整套工艺运行过程中,其工艺技术安全可靠,切实可行,经济合理,运行稳定且便于操作,基本实现了自动控制,操作管理水平都较高,经济效益和环境效益可观,具有较好的市场推广价值。
三.设备投资
四.关键创新点及创新效果
一.本工艺充分利用了热氨气携带的热量和反应热达到了平衡精制废硫酸溶液。
二.在吸收过程中达到了过饱和结晶析出,无需外加热源再进行蒸发浓缩,节约大量热能,达到了节能减排的效果。
五.生产技术及创新成果
1.采用尿素缩合的方法生产氰尿酸简单易于操作,对设备要求低,容易进行连续化大规模生产。
2.净化器设备的引入彻底的解决了管道的堵塞问题,真正实现了氨气的连续吸收,同时也为氰尿酸生产规模的扩大奠定了基础。
3.硫酸铵过饱和晶体的析出不仅加快了晶体的析出速率同时也提高了晶体的收率,这一技术的采用减轻了设备的压力,使得废水废气的处理效果更好,更易操作。
4.本工艺创造性的选用了多级吸收的方式处理产生的氨气,彻底避免了氨气的外排,完全符合国家要求的工厂废气有害物质排放标准,达到了清洁生产的目的。
六.项目的创新点
1.本工艺采用微负压生产技术,使缩合炉中产生的氨气能及时的进入吸收塔,防止缩合炉中的氨气浓度过高发生爆炉。
2.本工艺充分利用了缩合炉中的余热,氨气的硫酸吸收是个放热反应,余热和反应放出的热蒸发结晶析出硫酸铵,不需要额外的加热,降低了能耗,简化了设备。
3.本工艺添加了净化设备,解决了传统工艺管道易堵塞的问题,真正实现了氨气的连续吸收。
4.本工艺氨气的吸收采取了三级吸收彻底的吸收了生产中产生的氨气,提高了硫酸铵的收率,同时也解决了对环境的污染问题;
5.氨气的吸收采用饱和硫酸铵过饱和吸收的方式吸收,在吸收过程中使硫酸铵晶体不断长大过饱和析出,生产出的硫酸铵品质更优。
七.项目的经济、社会与环保效益分析
项目全部完成后,年生产硫酸铵22000吨,回收氰尿酸60吨,须处理生产工艺废水18700吨,氨气5500吨产生的效益情况为:
回收氰尿酸60吨/年,回收成本为150元/吨,现在氰尿酸的市场价格为5500元/吨,年实现收入33万元,直接经济效益32万元;回收硫酸铵22000吨/年,回收成本为550元/吨,现在硫酸铵的市场价格为750元/吨,年实现收入1650万元,直接经济效益440万。
综上所述,进队生产工艺的废水废气的处理上,年可实现销售收入为1683万元,年创净利润为4472万元。
同时项目完成后有效地提升生产规模,扩大企业的经济效益,增加了就业岗位40多个,并彻底解决了生产过程生产废物的污染问题,取得了良好的社会效益和环境效益。
八.主要研制人员名单
序号
姓名
性别
出生
年月
技术
职称
文化
程度
单位
研究过程中贡献
1
2
3
4
5
6
7
- 配套讲稿:
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- 氰尿酸 生产 废物 回收 硫酸铵