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1、羟丙基甲基纤维素HPMC生产过程中污染源的控制和废水处理方案一、国内现有羟丙基甲基纤维素HPMC的生产工艺介绍：目前，国内羟丙基甲基纤维素HPMC的生产工艺基本上都是:一步淤浆法，大致的工艺步骤如下： 预 处理：就是通过开棉机将精制棉破碎成直径约1-3厘米的精制棉块，然后进入粉碎机，经高速剪切粉碎成 60-100目的精制棉粉。 碱化：粉碎后的精制棉粉在8-10倍混合溶剂的分散体系中，和碱发生碱化 作用，生成具有反应活性的碱纤维素。 醚化：碱纤维素和环氧丙烷、氯甲烷发生醚化反应，通过对 反应温度、反应时间和配方的控制，来调节甲氧基和羟丙基取代度的高低，通过对体系环境中氧化剂的含 量控制，和精制棉
2、原料的选择来调节产品的黏度高低；采用计算机DCS控制系统，产品质量稳定，工艺性 能可靠。 中和：反应结束后，用酸来中和剩余的碱，使产品的PH值达到规定的要求。 溶剂回 收：将中和后的混合体系升温，通过冷凝、冷却回收体系的混合溶剂，回收后的溶剂重复循环利用。 后 处理：脱溶后的混合物经过卧式沉降离心机，离心分离，在经过造粒、干燥、混合、包装成为最终产品。 二：羟丙基甲基纤维素生产工艺过程及污染源分析1、纤维素原料的预处理（戈麦斯化工以开松工艺为例） 现有的HPMC生产工艺都是将纤维素原料一一精制棉，经过开松、粉碎、旋风分离、袋式除尘包装等几个步 骤来完成纤维素原料的预处理过程。1、1方框图：精制
3、棉一开包一开松一粉碎一风送一旋风分离器一袋式除尘器II包装包装1、2该过程的物料平衡：（以“绝干”精制棉为基准）精制棉一f（1000kg 斤）开包（0.2kg）收率开松(0.1-0.3kg)99%粉碎（0.3kg一次包装（965kg）二次包装（34kg）尾气(0.1-0.5kg)1、3过程的污染源分析本工艺过程的主要污染源为粉尘污染，从以上的物料平衡看，粉尘的主要来源是粉碎过程产生的纤维素 微小颗粒，造成空气的粉尘污染。整个预处理工艺过程的开包和粉碎两个步骤的粉尘产生较少，并且能够控制，这主要是因为： 手工的开包过程，速度较慢，并且还未经粉碎，所以人为因素便可控制粉尘的产生。 粉碎小骤是全封闭
4、的粉碎机操作，一般情况，正常生产不会产生太多的粉尘，除了在故障状态和检修时。 开松步骤，是将手工开包后的片状精制棉放在开松机上，将其撕裂成1-3cm的疏松的小块。这个步骤由于进料一般是敞开的所以比较容易产生粉尘，并且不同厂家的设备，进料装置的密封性有差异, 加上工人操作的差异，产生粉尘的程度和数量也有较大的差异。由于不同设备厂家设计和制作的袋式除尘器效果差异，有的厂家甚至只安装简易的除尘装置，导致辞除尘 效果差异较大，产生的粉尘也差异较大。对干抓棉机的工艺，如果加强抓棉机精制棉槽的隔离，会大大降低整个讨稈的粉尘消耗。这个过程是HPMC生产的主要的反应阶段，也是污染源主要的产生环节。2、1流程图
5、如下：溶剂碱 PO MeCl HAC水水1 11精制棉粉f碱化一醚化f中和f溶剂回收f一次分离f洗涤f二次分离f干燥f1精制一混合溶剂工艺废水工艺废水2、2过程的物料平衡:溶剂平衡：以投料7000公斤溶剂计算溶剂一 f(7000kg)投料过程（5kg）f循环利用（6800kg）利用率97.1%放空(55kg)脱溶过程（65kg）洗涤(35kg)精馏(35kg)其他无组织排放（5kg）氯甲烷平衡：以投料900公斤氯甲烷计算充装过程（20kg）参与主反应（450-550kg）氯甲烷一 f副反应（200-280kg）f总利用率(900kg)放空(80-120kg)其他无组织排放（30kg）82.2%
6、环氧丙烷平衡：以投料300公斤环氧丙烷计算环氧丙烷-f（300kg）充装过程（5kg）f总利用率93.3%参与主反应（160-200kg）副反应(80-120kg)放空（5kg）其他无组织排放（10kg工艺用水的平衡：以每吨消耗20 M3工艺用水-f（20M3）软化水制备（2 M3）f总利用率90%碱化(0.6 M3)脱溶过程（7.5 M3）洗涤过程（8.5 M3）冲洗管道（0.8 M3）干燥(0.6 M3)3、羟丙基甲基纤维素HPMC生产的后处理现在HPMC后处理，一般是指造粒、干燥、粉碎和混合包装过程。在这个过程中，对环境的影响有两方面： 一是HPMC粉尘污染，二是设备的噪声污染。这两种污
7、染从控制的角度来说，比较容易，一般从几个方面控 制：在工艺和设备选型上，一定要注意：选择成熟的环保的后处理工艺；有技术实力比较强的设备厂家。 在生产控制方面：严格执行你操作规程，杜绝违章操作。加强员工的环保意识，提高劳动防护能力。隔离噪声源，将产生噪声较大的设备单独隔离，并采用有效的消声措施。HPMC后处理工艺现在已经基本成熟，所以在环境影响方面也逐步得到了生产企业的重视，同时粉尘的控制， 也给企业创造新的经济效益。三、污染源的控制：1、生产废气的工艺控制：羟丙基甲基纤维素HPMC生产过程废气的产生有两种：原料（甲苯、异丙醇、氯甲烷、环氧丙烷） 和副产物（甲醇、二甲醚）；分有组织排放和无组织排
8、放两种方式。这些气体的排放既对环境产生很大的 影响，有增加了溶剂等原料的消耗，增加了省产成本。在工艺设计中，采用科学的工艺流程和合理的工艺 管理，是可以减少的。科学的工艺设计加上有效的工艺管理软件，过程中溶剂消耗可以降低到150公斤/吨产品，是可以实现 的。一般可以从以下几个方面考虑：降低易挥发原料的储存温度，可以采用冷却或者保温的方法，见少环境对储槽温度的影响，从而减少挥 发性原料的挥发。对于相同物料的储槽、中间槽、反应釜的有组织排放口（放空），集中处理，采用回流冷凝的方式，尽 量降低过程中的原料损耗。选用优质的泵、阀门等，减少故障率和泄漏量。加强工艺管理，减少跑、冒、滴、漏等五组织排放。2
9、、废水中COD及盐的控制：1、1废水的总量和成分总量：根据国内现有的生产工艺，每吨产品产生15-20吨工艺废水。主要成分：A、COD： 一般在 4000-10000mg/l 主要是未回收彻底的微量溶剂；分子量很低的纤维素醚产品；反应的副产物：丙二醇甲醚。B、盐类：氯化钠，约4-7%分离水的温度一般在.85-950不同的HPMC生产工艺和不同的配方，产生的废水的成分是不同的，其中的COD和盐也有很大的差异。 选用先进的生产工艺，科学的工艺配方，可以有效地降低废水中COD和盐的数量。在生产过程中，还要有严格科学的工艺管理措施，减少工艺的故障率，减少人为因素跑、冒、滴、漏。四、羟丙基甲基纤维素HPM
10、C生产废水一般处理方法：1、厌氧生化处理法：对于HPMC生产产生的工艺废水，山东戈麦斯化工采用的是厌氧生化处理的方法。缺点：1、从以上的成分中可以看出：COD比较高，但是这些废水中含有的大部分是低分子的化学物质，所 以BOD不很高，这样生化处理的效果就会明显降低；废水中盐含量很高，4-7%的含盐量，根本不能直接进行生化处理，会导致微生物的死亡、盐析。必 须配大量的清水使盐浓度降低到2%下，才能进入生化处理系统，并且还要仔细的驯化微生物。从而导 致最终废水的排量会大大增加，现在HPMC生产厂家的废水排量一般在30-50吨/吨产品。2、循环蒸发技术：山东戈麦斯化工技术研究最新研究成果，主要的工艺2
11、、1过程和步骤有：前处理：经过隔离除泡、真空脱溶剂两个过程，将分离后的废水除掉泡沫、分离点参与的溶剂。采用循环蒸发技术，将分离废液快速的蒸发，达到氯化钠的过饱和浓度，从排液口排出。排出的过饱和废液进入结晶分离器，分离出氯化钠，母液循环进入蒸发器继续蒸发。 分离出的氯化钠经过干燥，焙烧。做饲料添加剂。2、2工艺的工艺流程（图）：冷凝换热f热软水f工艺循环使用f分离废水f隔离除泡f真空脱溶f循环蒸发f结晶分离f焙烧fI 母液 一f氯化钠2、3该工艺的优点：本工艺利用专有的技术和先进的工艺，将HPMC生产过程中产生的工艺废水脱盐，脱溶，然后回收利用， 不排工艺废水。本工艺可以回收氯化钠，作为饲料添加
12、剂，变废为宝，增加经济效益。本工艺使得HPMC生产过程清洁化，工艺水循环利用，节约了水资源；更环保。3、锅炉配水焚烧技术HPMC生产废水中所含有机物有一定的可燃性，锅炉所用燃料煤和排渣过程都需要添加少量水，采用了 HPMC 生产废水，可以缓解甚至解决生产中污水处理问题。但是，值得一提的是：HPMC生产废水含有大量的盐，所以在锅炉燃烧配水中，应注意价量的控制，因为盐 在高温下容易和燃料煤结焦，影响顺利排渣。4、反渗透一蒸发复合技术利用反渗透的原理，将生产废水经过离子膜，把废水中的有机物和盐的浓度提高，分离出纯水用于工艺的 循环利用；高浓度的废水溶液经过高效蒸发器，分离出盐和有机物糊状物。优点：1、该工艺基本不排废水，环保。2、该工艺能耗向对较低。缺点：技术含量高，工艺控制复杂，投资较大。
羟丙基甲基纤维素HPMC生产过程中污染源的控制和废水处理方案
