三聚氰胺生产过程中固体废弃物的资源化基础研究.pdf

郑州大学
硕士学位论文
三聚氰胺生产过程中固体废弃物的资源化基础研究
姓名:李晨
申请学位级别:硕士
专业:化学工艺
指导教师:任保增;王福安

————————————————————型盔堂堡圭堂丝鲨奎摘要关键词:三聚氰胺三聚氰酸二酰胺三聚氰酸一酰胺三聚氰酸溶解度运用基于分子热力学模型的两参数溶解度方程关联溶解度实验数据,鎏据点的模型计算值与实验值相比较,总的平均相对误差为ァR晕露任J淙三聚氰胺,一三氨基一,蝗,是一种重要的化工中间体。广泛用于生产合成树脂、塑料、涂料等。作为合成树脂原料,是当今世界生产能力最大的一种杂环化合物。目前,工业上生产三聚氰胺的主要方法是用水作冷淬结晶分离剂的尿素法。由于水解等原因,生产过程中会排放大量含三聚氰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸~酰胺、三聚氰酸和助滤剂的固体废渣,既污染环境,又浪费资源,急待开发固体废渣的分离回收技术。本文围绕资源与环境这对国民经济可持续发展的关键问题,针对国内三聚氰胺生产过程中排放固体废渣的资源化利用进行了基础研究。三聚氰胺生产过程中的固体废弃物主要成分是三聚氰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸和助滤剂,资源化利用的首选是溶剂结晶与分离回收技术。为此,根据相似相容原理初步试验筛选出结晶分离用较佳溶剂。助滤剂为白色硅藻土,不溶于有机溶剂和水。设计建立计算机在线检测的激光监视溶解度测定动态法。用木淙芙舛仁荻孕路椒ǖ淖既房煽啃越辛顺晒验。实验测得较宽温度范围内三聚氰胺一乙醇、三聚氰胺一二甲亚砜、三聚氰胺一丙炔醇、三聚氰胺一水、三聚氰酸一水、三聚氰酸一乙醇、三聚氰酸二酰胺一乙醇、三聚氰酸~,鎏逑个数矢量,溶解度为输出矢量,建立了八个体系统一的溶解度神经网络模型,采用狹算法,个训练集样本和个预测集样本的模型计算值与实验值相比较,总的平均相对误差分别为ズ.%。在际趸∩希霉ひ捣掀%笥业团ǘ菻:穑辛巳氯胺生产过程中排放的固体废弃物水解制备三聚氰酸研究,设计皇匝椋对实验结果进行方差分析,剖析了影响三聚氰酸收率的关键因素。在正交实验基础上。建立了预测三聚氰酸收率的神经网络模型。模型预测值与实验值一致,也几乎达到高浓度簊条件下的水解收率。新激光动态法
————.,甒甅,瑃,ィ瓹ィ甌,,瑂瓼,二·琣猘,.,一一琲琾瓵,甈琹,,’.,,Ⅱ
%,.,
三聚氰胺生产过程中固体废弃物的资源化基础研究三聚氰胺生产过程中固体废物生成机理髀当今世界上合成树脂原料中生产能力最大的杂环化合物,广泛应用于制造工程塑料、涂料、耐热容器、食品用具、防火剂及纺织品和纸张处理等⋯。目前我国的年生产能力约万吨。’⋯。随着近两年来三聚氰胺市场的复苏,市场需求量不断增加。三聚氰胺的生产工艺有双氰胺法、氢氰酸法和尿素热解法等““K璋贩ㄉ产成本高,工艺落后,国内只有天津一家企业采用此法生产:氢氰酸法,氢氰酸剧毒,易挥发,美国标准油品公司使用过,但未实现工业化:以尿素为原料的热氰胺的主要方法。尿素热解法是在较高温度..陆械模从对三聚氰胺性能的要求,从反应器中得到的三聚氰胺粗品需进行精制,一般采用水骤冷扑集反应后的混合物。生成的三聚氰胺浆料经汽提、溶解、除杂、活性炭处理、重结晶才能得到高纯产品。此过程排出的结晶母液中含有大量的固体物,此固体物是三聚氰胺生产中所排放固体废弃物的主要来源。其成分复杂,主要成分是三聚氰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸及助滤剂等。我国的固体废物污染问题严重”’”,随着社会对环保工作的不断重视和有关法规的日益健全和国民经济走可持续发展道路的客观要求,固体废弃物的分离、回收及资源化研究备受人们的关注”。。⋯。随着尿素工业的飞速发展和尿素热解法生产三聚氰胺工艺技术的日益完善,尤其是尿素热解法生产过程中排出的尾气#珻重新转化成尿素技术的突破,尿素热解法成为三聚氰胺生产的最佳选择。根据操作压力的不同,尿素热解法又分为高压法、中压法和低压法。整个工艺流程一般都有三聚氰胺的合成、三聚氰胺回收及精制、尾气处理三部分组成”。熔融的尿素在一定的压力下和氨一并进入反应器,反应器以融盐方式加热,使反应温度达到~甀。反应机理目前还没完全搞清楚,但基本上认为是有氰酸和三聚氰酸生成,然后三聚氰酸在高温下和氨反应生成三聚氰胺“⋯。三聚氰胺,一三氨基一,蝗,是一种重要的化工原料,也是解法,生产原料廉价易得,工艺可靠,操作安全,生产成本低,是当前生产三聚程中会有许多副反应发生,如尿素脱氨聚合,三聚氰胺脱氨聚合等。NB闳嗣郑州大学硕士学位论文—
。最』⑽鳎海籭要;一!##