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二甲基甲酰胺(DMF)廢氣的產生、治理及回收方法

作者:zchb 來源: 日期:2019-8-20 14:55:04 人氣:1

一、二甲基甲酰胺(DMF)產生

根據生產工藝及含量劃分,分為回收級和普通DMF,回收級多位皮革生產后的回收產品,一般情況下含量不高于百分之99,在中低端漁藥和其他對DMF要求相對較低的產品生產中獲得廣泛認可,另外一種是含量不低于百分之99.9的普通DMF產品,知名品牌以美國科慕(原杜邦)、日本菱天認可度較高,國產品牌以河南駿化為主,獲得市場廣泛認可,具有質量穩定,價格低廉等多方面優勢。

二甲基甲酰胺是優良的溶劑和有機合成原料,主要用作萃取乙炔和制造聚丙烯腈纖維的溶劑,亦用于有機合成、染料、制藥、石油提煉和樹脂等工業,也是醫藥生產的重要原料。

可用于聚丙烯腈纖維等合成纖維的濕紡絲、聚氨酯的合成;用于塑料制膜;也可作去除油漆的脫漆劑;它還能溶解某些低溶解度的顏料,使顏料帶有染料的特點。

在聚氨酯行業中作為洗滌固化劑,主要用于濕法合成革生產,也是回收級DMF的主要來源;在聚氨酯行業用到DMF蕞多的地方是皮革領域,用在皮革漿料的稀釋劑,一般占到總量的百分之70, 等漿料到客戶那里使用的時候又會兌加一倍的DMF稀釋。用量非常大,在濕法聚酯合成革生產中,DMF可作為聚氨酯樹脂的洗滌固化劑。而用于皮革染色時,可使皮革色度均勻,不褪色,將某些聚酰胺加入DMF溶液中,用于合成纖維染色,可提高勻染性等。

醫藥行業中作為合成藥物中間體,廣泛用于制取強力霉素、可的松、磺胺類藥品的生產;

腈綸行業中作為溶劑,主要用于腈綸的干法紡絲生產,以DMF為溶劑的腈綸干法紡絲工藝生產也的腈綸具有疏水性好、覆蓋力強、質地柔軟、手感強等特點。;

農藥行業中用于合成有效的低毒農藥殺蟲劑;

在染料行業作為染料溶劑;

在電子行業作為鍍錫零部件的淬火及電路板的清洗等;

DMF可用于石油加工等許多領域的萃取工藝。例如:在潤滑油原料精制過程中,DMF能有效地將非鏈烷烴從鏈烷烴中萃取分離出去;在間苯二甲本和對苯二甲酸等性質相似、很難分離的多元羧酸物系中,用DMF溶劑萃取或分步重結晶,都可較容易地使之分離開來;DMF還可將三聚氰酸從含有尿素、縮二脲和三聚氰酸的酰胺粗品中萃取出來 。另外,DMF還可用于從石油餾分中萃取分離酸類,從鋁皂保分離脂肪酸等。

由于DMF較強的溶解能力,使之在膠片及纖維生產中特別有用。另外,它在涂料、印刷油墨及粘合劑配方中也可用作作助溶劑。

其它行業包括危險氣體的載體(DMF還可用作載體的溶劑,如以DMF與BF3(三氟化硼)用途形成一種聚合晶體,使BF3由氣體變成固體而易于運輸)、藥品結晶用溶劑、粘合劑等。


二、二甲基甲酰胺(DMF)的危害

大量二甲基甲酰胺(DMF)等有毒有害揮發氣體,污染車間空氣和周邊大氣環境,對人民身體健康帶來一定的負面影響。


三、二甲基甲酰胺(DMF)的治理與回收

1、工藝選擇

有機廢氣的凈化方法根據氣體濃度和性質等的可采用不同的技術。從資源回收與否的角度,可分為回收法和分解拋棄法,一般包括冷凝法、吸附法、吸收法、催化燃燒法、膜分離技術、生物降解技術等。針對不同情況和凈化要求,可以使用一種技術,也可以是幾種技術的組合。

出于DMF回收的經濟性考慮,鑒于DMF溶于水,而許多用料單位的濕法生產線又有現成的回收DMF的廢水處理裝置可資利用,因此,可以選擇三段循環吸收回收工藝。

2、工藝方案

從清潔生產的思想和資源回收保護的角度出發,本治理方案總體上以采用簡單易行的方法對有機溶劑蒸汽進行回收,在回收的基礎上對排放尾氣進行有效凈化,既考慮資源的回收,同時考慮解決環境污染問題,兼顧企業的承受能力。溶劑回收以水吸收為主要特征,回收液送至廠家已有的濕法回收精餾塔。

來自各個工段的工藝廢氣匯總于集氣箱中,通過風機將其打入吸收塔中。吸收塔的第.1.段為提濃噴淋,噴林液為循環吸收DMF的水溶液,促進吸收,為此目的,第.1.階段采用大水量循環吸收,并且對進塔的吸收液要進行冷卻處理。不斷濃集的吸收液部分輸送至廢水罐待后續用廠家已有的濕法回收精餾塔蒸餾回收DMF。氣體經過第.1.階段后進入后續第2階段進一步被吸收。第2階段采用填料塔結構,吸收液采用低濃度水,吸收DMF后的吸收液補充到第.1.吸收段(吸收DMF后的吸收液部分參與循環,一部分補充到第.1.吸收段)。第三階段同樣采用填料塔結構,吸收液為純水,來保證廢氣的出口濃度達到排放標準(吸收DMF后的吸收液部分參與循環,一部分補充到第.1.吸收段)。

3、系統描述

整個系統主要由廢氣收集管道、吸收塔、自控儀表系統、風機和水循環管道系統等幾部分組成。

有機廢氣現經過吸收塔利用水吸收去除其中的DMF后,達標排放。富集吸收液送至濕法工藝廢水罐,利用蒸餾裝置分離出DMF和水。

(1)吸收裝置:

吸收裝置的主體是三段吸收塔。在第.1.階段吸收液采用循環富集DMF的水溶液,當循環液濃度中DMF濃度達到百分之15~22時,排放至回收工藝廢水罐。考慮到該階段的主要目的為降溫和富集,水溶液中DMF濃度較高,采用大水量噴淋,進塔的吸收液進行冷卻處理。第2階段采用填料塔結構,用低濃度水溶液吸收,吸收液一部分補充至第.1.階段作吸收液,其余部分繼續循環,第三階段同樣采用填料塔結構,吸收液為純水,來保證廢氣的出口濃度達到排放標準,并采用純水作為補充水。

(2)自控儀表

自控系統采用微電腦控制,主要元器件采用進口產品。

控制測量儀表包括:液位控制器、壓差變送器、風機控制變頻器、電動控制閥、熱電偶及溫度顯示儀等。


四、總結

利用吸收和吸附相結合的工藝回收氣體中有機物DMF的等有機溶劑,并使尾氣凈化后達標排放,達到以廢治廢,化害為利之目的,實現了無害化、資源化、安銓化目標。項目的實施,能夠實現環境效益、社會效益、經濟效益的三者統一,是實現經濟可持續發展的有力保證。


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