【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 HNO3理化性質(zhì)：又稱硝酸亞氨脲。從水中析出者為無(wú)色葉片結(jié)晶。熔點(diǎn)214℃。不溶于丙酮、乙醚和苯，溶于水（20℃）、甲醇（20℃）及乙醇。水溶液呈中性。與木炭、硝酸鹽混合，在高溫時(shí)或接近火源易產(chǎn)生爆炸。用途：用作火藥、消毒劑、攝影藥劑和染料的原料。 主要生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)有主要生產(chǎn)設(shè)備見(jiàn)表33。表33 現(xiàn)有企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品序號(hào)名稱規(guī)格材料單位數(shù)量敵菌凈1反應(yīng)釜1KL搪瓷只222儲(chǔ)罐1KL不銹鋼只63離心機(jī)/不銹鋼臺(tái)64甲苯回收釜1KL不銹鋼只25冷凝器5m2不銹鋼只116計(jì)量槽不銹鋼只3井岡霉素1發(fā)酵罐20噸位搪瓷個(gè)230噸位搪瓷個(gè)12繁殖罐1000L搪瓷個(gè)23料罐30噸位搪瓷個(gè)14板框壓濾機(jī)//臺(tái)15料槽//個(gè)26真空蒸餾器/不銹鋼臺(tái)4植物細(xì)胞分裂素1發(fā)酵罐10噸位搪瓷個(gè)32種子罐100L搪瓷個(gè)23繁殖罐1000L搪瓷個(gè)24混合池//個(gè)15料泵//臺(tái)16滾筒干燥機(jī)//臺(tái)17粉碎機(jī)//臺(tái)18布袋除塵器//臺(tái)2其他1水泵//臺(tái)/2水沖式真空泵//臺(tái)53機(jī)械式真空泵//臺(tái)34制冷裝置/套1 工程分析 敵菌凈 工藝流程及物料衡算 敵菌凈的生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖33，生產(chǎn)均在常壓下進(jìn)行。由圖可知，敵菌凈的生產(chǎn)主要分三步完成：藜蘆醛的合成、單甲醚的合成及敵菌凈的合成。流程中各原料投加量均為每釜反應(yīng)的實(shí)際投加量（單位：kg/釜）。物料衡算均以企業(yè)提供的實(shí)際生產(chǎn)情況為推算依據(jù)（投料量、產(chǎn)率及產(chǎn)品得率等）。藜蘆醛的合成。將固態(tài)香蘭素50kg從反應(yīng)釜上方人孔倒入（香蘭素常溫下為針狀晶體，不會(huì)有粉塵逸出），水表控制加水125kg打入1KL反應(yīng)釜內(nèi)。加完關(guān)閉人孔蓋，反應(yīng)釜夾套通蒸汽加溫，待釜內(nèi)溫度升至80~85℃時(shí)保溫半小時(shí)（使香蘭素充分溶解），然后向釜內(nèi)投加液堿90kg（30%濃度），保溫半小時(shí)，再降溫至60℃開(kāi)始滴加硫酸二甲酯40kg，滴加時(shí)反應(yīng)釜密閉，控制釜溫54℃左右。滴加結(jié)束，再升溫至94℃回流1h（反應(yīng)釜上方裝有一只5m2的換熱器，內(nèi)通間接冷卻水），完畢降溫至64℃，用350kg甲苯(，)分四次萃取藜蘆醛。第1~3次每次加甲苯100kg，第4次加甲苯50kg。經(jīng)四次萃取后，分層貯罐中廢水排放，甲苯回收釜中甲苯相升溫蒸餾，回收甲苯，甲苯回收釜上方冷凝器中冷凝后的甲苯液靠重力自流至甲苯貯罐，剩余液體自甲苯回收釜內(nèi)放至下方一敞口儲(chǔ)槽，自然冷卻晾干即得藜蘆醛晶體。生產(chǎn)中反應(yīng)釜密閉，通過(guò)反應(yīng)釜冷凝器上方的透氣管保持釜內(nèi)常壓。藜蘆醛合成反應(yīng)釜中的主反應(yīng)及副反應(yīng)見(jiàn)下式（11）、（12）及（13）：主反應(yīng)： 2C8H8O3 +（CH3O）2SO2 2C9H10O3 +H2SO4 (11) 香蘭素 硫酸二甲酯 藜蘆醛分子量 2180。 2180。 98 反應(yīng)量 投加量 剩余量 0 副反應(yīng)(1)： H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O (12)分子量 98 2180。40 142 2180。18反應(yīng)量 投加量 (30%=)剩余量 0 副反應(yīng)(2)：（CH3O）2SO2 + 2NaOH Na2SO4 + 2CH3OH (13)分子量 2180。40 142 2180。反應(yīng)量 投加量 剩余量 0 由上述藜蘆醛合成反應(yīng)釜中的主反應(yīng)（11）式可知，（）， kg硫酸二甲酯（, ）。 由副反應(yīng)（12）式及（13）式可知， H2SO4均與剩余的NaOH完全反應(yīng)，共計(jì)生成Na2SO4 、CH3OH 、H2O 。此步生產(chǎn)中主要污染物產(chǎn)生情況分析如下：廢氣主要有反應(yīng)釜冷凝器上方透氣管口處逸出的少量甲醇及甲苯廢氣、甲苯回收釜冷凝器透氣管口處逸出的少量甲醇及甲苯廢氣、藜蘆醛液體自甲苯回收釜流出時(shí)帶出的少量未蒸發(fā)回收的甲苯（自然晾干過(guò)程中揮發(fā)至車間大氣中），均以無(wú)組織排放形式排放。 甲醇廢氣：kg，在升溫至94℃回流時(shí)，將從反應(yīng)釜冷凝器上方透氣管口處逸出少量甲醇廢氣，；加入甲苯分相后，在甲苯回收釜中蒸餾回收甲苯時(shí)，；，隨廢水排放。，均為無(wú)組織排放。 甲苯廢氣：在反應(yīng)釜中加入甲苯攪拌萃取時(shí)，；在甲苯回收釜中蒸餾回收甲苯時(shí)，；最終藜蘆醛液體露至在敞口儲(chǔ)槽中自然晾干時(shí)。，均為無(wú)組織排放。　　廢水產(chǎn)生于分層貯罐最終的剩余廢水，均排至廠區(qū)廢水處理站處理。，其中各成分含量分別為：、、。 真空泵轉(zhuǎn)料時(shí)的物料損失估算?，F(xiàn)有企業(yè)抽真空所用的真空泵有3臺(tái)機(jī)械式往復(fù)泵（轉(zhuǎn)料時(shí)物料無(wú)損失）、5臺(tái)水沖式真空泵（轉(zhuǎn)料時(shí)易揮發(fā)物料有損失）。在原料（液堿、硫酸二甲酯、甲苯）的投加及萃取操作的轉(zhuǎn)料（反應(yīng)釜中甲苯相到甲苯回收釜、水相從分層貯罐共三次回抽到反應(yīng)釜中）時(shí)甲苯及硫酸二甲酯有損失，、均被吸入水沖式真空泵的水中。最終甲苯回收釜可回收甲苯約327kg，％。　　藜蘆醛合成工序的物料衡算結(jié)果見(jiàn)表34。表34　　藜蘆醛合成工序物料衡算(kg/釜)投入物料產(chǎn)出物料新投入物料回收物料產(chǎn)品廢氣廢水真空泵損失回收物料藜蘆醛 甲苯 甲苯 液堿90（30%）NaOH 甲醇 硫酸二甲酯小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：合計(jì)：合計(jì)：?jiǎn)渭酌训暮铣?。（均為回收甲醇）。甲醇鈉為30%的甲醇溶液，用160 kg的桶裝，在反應(yīng)中作縮合劑；回收甲醇儲(chǔ)存于貯罐中。甲醇鈉及甲醇投加時(shí)用真空泵直接抽至反應(yīng)釜中，計(jì)量加入。加畢在反應(yīng)釜夾套中通冰水降溫，控制釜內(nèi)溫度在5~10℃。丙烯腈原料用160kg 桶裝，投加時(shí)先真空抽至反應(yīng)釜上方計(jì)量槽，再計(jì)量加入反應(yīng)釜。（由前述可知，，）從反應(yīng)釜上方人孔投入釜中，加畢升溫至20℃，保溫15h。生產(chǎn)中反應(yīng)釜密閉，通過(guò)反應(yīng)釜上方的透氣管保持釜內(nèi)常壓。反應(yīng)完畢向釜內(nèi)加入50kg清水。待釜溫降至15℃以下，打開(kāi)反應(yīng)釜下方管道閥門，把釜內(nèi)物料放至反應(yīng)釜下方的離心機(jī)進(jìn)行離心分離。脫水后的物料再用約550kg清水沖洗，待沖洗后水的pH=，再次脫水甩干，置于一烘箱中烘干，最終得成品單甲醚晶體。脫水分離及沖洗水經(jīng)回收甲醇后排至廠區(qū)廢水處理站。單甲醚合成的主反應(yīng)及副反應(yīng)見(jiàn)下式(14)、(15)及(16)。主反應(yīng)： C9H10O3 + C3H3N + CH3ONa C13H15O3N + NaOH (14) 藜蘆醛 丙烯腈 甲醇鈉 單甲醚 分子量 40反應(yīng)量 投加量 剩余量 0 副反應(yīng)（3）：C3H3N + H2O C3H5ON (15) 丙烯腈 丙烯酰胺分子量 18 反應(yīng)量 投加量 剩余量 0 副反應(yīng)（4）：CH3ONa+ H2O CH3OH + NaOH (16)分子量 18 40反應(yīng)量 投加量 剩余量 0 由上述主反應(yīng)（14）式可知，（，（，），；加入的甲醇鈉（30%，、）。 由副反應(yīng)（12）式及（13）式可知，當(dāng)主反應(yīng)結(jié)束向反應(yīng)釜內(nèi)加入50kg清水后，剩余的丙烯腈及甲醇鈉均水解。，、。 ，其中各成分含量分別為：、。經(jīng)蒸餾回收其中甲醇（回收率約85%，, ，其余作為副產(chǎn)外售）后，余液作廢水排放。此步生產(chǎn)中主要污染物產(chǎn)生情況分析如下：廢氣主要為反應(yīng)釜上方的透氣管口逸出的少量甲醇廢氣、脫水分離及沖洗時(shí)逸出的少量甲醇廢氣，均為無(wú)組織排放。（、），；在脫水分離及沖洗時(shí)。，均為無(wú)組織排放。表35 單甲醚合成工序的物料衡算(kg/釜)投入物料產(chǎn)出物料新投入原料回收物料產(chǎn)品廢氣廢水真空泵轉(zhuǎn)料損失回收物料甲醇鈉（30%甲醇溶液 甲醇單甲醚 甲醇 甲醇 甲醇丙烯腈 甲醇 藜蘆醛 丙烯腈 水 水 小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：合計(jì)：合計(jì)：水沖式真空泵轉(zhuǎn)料時(shí)的物料損耗估算。本工序中，原料甲醇鈉、甲醇及丙烯腈的投加均用水沖式真空泵抽至反應(yīng)釜內(nèi)，轉(zhuǎn)料時(shí)主要有甲醇及丙烯腈的汽化損失，、,均被吸入水沖式真空泵的水中。 ，其中各成分含量分別為：、。 。單甲醚合成工序的物料衡算結(jié)果見(jiàn)表35。敵菌凈的合成。在敵菌凈合成反應(yīng)釜內(nèi)依次投加甲醇鈉溶液（30%的甲醇溶液，甲醇鈉在反應(yīng)中作縮合劑）、。甲醇鈉、無(wú)水乙醇及乙酸乙酯均用160 kg的桶裝，投加時(shí)均從各自料桶中用真空泵直接抽至反應(yīng)釜中，計(jì)量加入。加畢升溫至70℃，回流20min（使釜內(nèi)各物料相互溶解），再降溫至60℃，（，即相當(dāng)于單甲醚每釜反應(yīng)產(chǎn)量的2/3倍），關(guān)蓋蒸醇（蒸出乙醇、乙酸乙酯及甲醇，均到一貯罐儲(chǔ)存回用），完畢保溫（80℃）3h，再降溫至70℃，（硝酸胍原料用25kg的編織袋包裝）。加畢關(guān)閉人孔口蓋，升溫至75℃，回流2h，再升溫蒸餾（此時(shí)主要蒸出甲醇），至98℃~100℃保溫5h。完畢向釜內(nèi)投加回收乙醇98kg（、 ）及水50kg，降溫至25℃，打開(kāi)反應(yīng)釜下方管道閥門，把釜內(nèi)物料放至反應(yīng)釜下方的離心機(jī)進(jìn)行離心分離。脫水后的物料再用約500kg自來(lái)水沖洗，待沖洗后水的pH=，再次脫水甩干，置于一烘箱中烘干，最終可得成品敵菌凈。離心脫水及沖洗產(chǎn)生的廢水均排至廠區(qū)廢水處理站。敵菌凈合成反應(yīng)釜中的反應(yīng)見(jiàn)式（17）。由式（17）可知，（、NaNO3 ），（溶于硝酸鹽NaNO3溶液）。加入的甲醇鈉（30% 的甲醇溶液，、）。主反應(yīng)：C13H15O3+CH5N3HNO3+ CH3ONa C13H16O2N4+2CH3OH+NaNO3 (17) 單甲醚 硝酸胍 甲醇鈉 敵菌凈 甲醇 分子量 反應(yīng)量 投加量 剩余量 0 在單甲醚投入后蒸醇及在釜內(nèi)投加入硝酸胍后蒸餾操作時(shí)，、（此部分回收物料均用于反應(yīng)釜蒸餾保溫5 h后的洗滌，最終排到廢水中去）。生產(chǎn)中反應(yīng)釜密閉，通過(guò)反應(yīng)釜冷凝器上方的透氣管保持釜內(nèi)常壓。此步生產(chǎn)中主要污染物產(chǎn)生情況分析如下。廢氣。主要產(chǎn)生于反應(yīng)釜冷凝器上方的透氣管口、反應(yīng)釜人孔蓋打開(kāi)投加硝酸胍及單甲醚固體時(shí)及最后離心甩濾沖洗時(shí)產(chǎn)生的無(wú)組織排放的有機(jī)廢氣（乙醇、乙酸乙酯及甲醇），產(chǎn)生量為：；；、。故本工序中有機(jī)廢氣產(chǎn)生量共計(jì)為：、。水沖式真空泵轉(zhuǎn)料時(shí)的物料損耗估算。本工序中，原料甲醇鈉、無(wú)水乙醇及乙酸乙酯的投加均用水沖式真空泵抽至反應(yīng)釜內(nèi)，轉(zhuǎn)料時(shí)甲醇、無(wú)水乙醇及乙酸乙酯均有少量汽化損失，損失量約為：、,均被吸入水沖式真空泵的水中。廢水。，其中各成分含量分別為：、（溶于硝酸鹽NaNO3溶液）、 kg、 kg、 。 。物料衡算結(jié)果見(jiàn)表36。 表36 敵菌凈合成工序的物料衡算(kg/釜)投入原料產(chǎn)出物料產(chǎn)品廢氣廢水真空轉(zhuǎn)料損失甲醇鈉（30%甲醇溶液）敵菌凈 無(wú)水乙醇 乙酸乙酯 單甲醚 硝酸胍 敵菌凈 水 小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：小計(jì)：合計(jì)：合計(jì)： 生產(chǎn)能力及產(chǎn)量的分析。由上述工藝流程簡(jiǎn)述及三步合成工序的物料衡算結(jié)果可知：敵菌凈的