3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 电 镀 原 理 工 艺 及 发 展 自 来 水 厂 加 氯 工 艺 污 水 加 氯 处 理 原 理 TDI 使 用 生 产 工 艺 丙 烯 腈 及 其 他 剧 毒 化 学 品
3.1 电 镀 原 理 与 工 艺 及 发 展 Electroplating 利 用 电 解 原 理 在 某 些 金 属 表 面 上 镀 上 一 薄 层 其 它 金 属 或 合 金 的 过 程, 是 利 用 电 解 作 用 使 金 属 或 其 它 材 料 制 件 的 表 面 附 着 一 层 金 属 膜 的 工 艺 从 而 起 到 防 止 腐 蚀, 提 高 耐 磨 性 导 电 性 反 光 性 及 增 进 美 观 等 作 用
镀 铜 : 打 底 用, 增 进 电 镀 层 附 着 能 力, 及 抗 蚀 能 力 镀 镍 : 打 底 用 或 做 外 观, 增 进 抗 蚀 能 力 及 耐 磨 能 力,( 其 中 化 学 镍 为 现 代 工 艺 中 耐 磨 能 力 超 过 镀 铬 ) 镀 金 : 改 善 导 电 接 触 阻 抗, 增 进 信 号 传 输 镀 钯 镍 : 改 善 导 电 接 触 阻 抗, 增 进 信 号 传 输, 耐 磨 性 高 于 金 镀 锡 铅 : 增 进 焊 接 能 力, 快 被 其 他 替 物 取 代 ( 因 含 铅 现 大 部 分 改 为 镀 亮 锡 及 雾 锡 )
3.1.1 电 镀 的 基 本 过 程 把 镀 上 去 的 金 属 接 在 阳 极 待 镀 工 件 接 在 阴 极 电 源 装 置 阴 阳 极 以 镀 上 去 的 金 属 的 正 离 子 组 成 的 电 解 质 溶 液 相 连, 通 以 直 流 电 的 电 源 后, 阳 极 的 金 属 会 氧 化 ( 失 去 电 子 ), 溶 液 中 的 正 离 子 则 在 阴 极 还 原 ( 得 到 电 子 ) 成 原 子 并 积 聚 在 阴 极 表 层 电 镀 后 被 电 镀 物 件 的 美 观 性 和 电 流 大 小 有 关 系, 电 流 越 小, 被 电 镀 的 物 件 便 会 越 美 观 ; 反 之 则 会 出 现 一 些 不 平 整 的 形 状
3.1.2 电 镀 的 要 素 (1) 阴 极 : 被 镀 物, 指 各 种 接 插 件 端 子 (2) 阳 极 : 若 是 可 溶 性 阳 极, 则 为 欲 镀 金 属 若 是 不 可 溶 性 阳 极, 大 部 分 为 贵 金 属 ( 白 金, 氧 化 铱 ) (3) 电 镀 药 水 : 含 有 欲 镀 金 属 离 子 的 电 镀 药 水 (4) 电 镀 槽 : 可 承 受, 储 存 电 镀 药 水 的 槽 体, 一 般 考 虑 强 度, 耐 蚀, 耐 温 等 因 素 (5) 整 流 器 : 提 供 直 流 电 源 的 设 备
镀 槽 导 电 和 电 源 装 置 整 流 器 接 地 直 流 电 压 限 定 导 电 杆 的 最 大 用 于 电 流 密 度 2A/mm 2 汇 流 铜 排 的 支 持 甲 板 母 线 铜 排 的 颜 色, 正 极 : 红 色, 负 极 : 蓝 色 导 电 座 槽 体 之 间 槽 体 与 地 面 之 间 绝 缘 整 流 器 应 通 风 干 燥, 间 距 不 小 于 600mm( 冷 却 和 维 修 )
整 流 器 的 管 理 用 于 电 镀 的 整 流 器 对 防 腐 蚀 性 能 有 一 定 要 求, 不 能 采 用 非 电 镀 用 整 流 电 源, 否 则 在 电 镀 现 场 使 用 寿 命 会 大 大 缩 短 同 时 所 选 功 率 要 恰 当, 决 不 可 以 小 于 工 作 满 载 时 的 最 大 工 作 电 流 强 度, 也 不 要 超 过 最 大 工 作 电 流 太 多 有 些 企 业 让 1000A 的 整 流 器 为 只 需 要 l00~200a 电 流 的 镀 种 工 作, 造 成 资 源 的 浪 费 这 都 是 选 型 不 当 的 结 果 还 有 些 企 业 则 让 需 要 300A 以 上 电 流 强 度 的 镀 种 采 用 实 际 只 有 100A 出 力 的 脉 冲 电 流 供 电, 结 果 是 经 常 发 生 整 流 器 烧 坏 的 事 故
3.1.3 氰 化 物 电 镀 以 氰 化 物 镀 银 为 例, 氰 化 钾 作 为 主 络 合 剂, 与 银 盐 络 合 生 成 K[Ag(CN) 2 ] 在 电 镀 过 程 中, 银 的 氰 化 物 络 盐 在 溶 液 中 电 离, 并 在 阴 极 上 还 原 析 出 银 氰 化 物 在 电 镀 中 是 作 为 最 优 良 的 络 合 剂 被 广 泛 应 用 氰 化 物 具 有 极 高 的 络 合 能 力, 和 锌 镉 铜 银 金 等 都 可 以 生 成 络 合 物, 由 氰 络 合 物 组 成 的 氰 化 物 电 镀 液 性 能 优 异 K[Ag(CN) 2 ] [Ag(CN) 2 ] - + e - K + +[Ag(CN) 2 ] - Ag + 2CN -
氰 化 物 在 其 他 电 镀 液 也 都 起 着 与 此 类 似 的 作 用, 到 目 前 为 止, 仍 是 银 金 等 电 镀 液 中 的 络 合 剂 无 可 替 代 氰 化 物 有 剧 毒 购 买 运 输 储 存 使 用 含 氰 电 镀 废 水 的 处 理 国 家 已 将 氰 化 物 电 镀 作 为 淘 汰 类 工 艺 列 入 产 业 结 构 调 整 指 导 目 录 (2005 年 本 ) 电 镀 金 银 铜 基 合 金 及 予 镀 铜 打 底 工 艺, 暂 缓 淘 汰
3.1.4 无 氰 电 镀 上 世 纪 60 年 代 末 及 70 年 代 初, 出 现 了 一 种 新 的 无 氰 电 镀 工 艺 比 较 实 用 而 行 之 有 效 的 无 氰 电 镀, 有 无 氰 无 铵 氯 化 钾 镀 锌, 无 氰 低 铵 光 亮 中 性 镀 锌, 无 氰 碱 性 锌 酸 盐 镀 锌, 无 氰 光 亮 酸 性 镀 铜, 无 氰 焦 磷 酸 盐 镀 铜, 无 氰 柠 檬 酸 一 步 法 直 接 镀 铜, 无 氰 光 亮 稀 土 仿 银 电 镀, 无 氰 光 亮 代 铜 镍 的 锌 铁 合 金 电 镀, 以 及 一 些 无 氰 锡 钻 锡 锌 锡 锑 锌 铁 镍 等 多 元 合 金 电 镀 等
据 统 计, 除 了 镀 锌 和 锌 合 金 镀 镉 镀 铜 高 硅 铝 合 金 浸 锌 退 镍 电 解 除 垢 等 含 氰 工 艺 可 以 找 到 成 熟 或 比 较 成 熟 的 无 氰 工 艺 取 代 外, 镀 黄 铜 镀 铜 锡 合 金 镀 银 碱 性 镀 金 和 酸 性 镀 金 尚 没 有 无 氰 工 艺 可 供 选 择 无 氰 低 铵 光 亮 中 性 镀 锌 及 无 铵 氯 化 钾 镀 锌 由 于 该 工 艺 可 适 用 低 铬 钝 化 工 艺, 使 生 产 成 本 大 大 减 轻, 污 染 明 显 减 少, 处 理 成 本 也 大 大 降 低, 取 得 良 好 的 经 济 效 益 社 会 效 益 和 环 境 效 益, 应 用 越 来 越 广, 其 加 工 产 品 已 远 销 几 大 洲 下 表 为 无 氰 镀 锌 与 氰 化 镀 锌 效 益 对 比
项 目 效 益 比 较 工 艺 类 型 氰 化 镀 锌 - 高 铬 钝 化 无 氰 低 铵 中 性 镀 锌 - 低 铬 钝 化 净 产 值 全 员 劳 动 率 ( 元 / 人 年 ) 3636 4619 人 均 创 立 税 ( 元 / 人 年 ) 2091 3012 槽 液 配 制 成 本 ( 元 / 升 ) 万 元 产 值 单 耗 (kg) 电 解 液 氰 化 镀 锌 液 1.20-1.60 无 氰 低 铵 镀 锌 液 0.50-0.80 钝 化 液 高 铬 钝 化 液 4.50-6.50 低 铬 钝 化 液 0.05-0.12 最 高 最 低 综 合 平 均 最 高 最 低 综 合 平 均 铬 酸 82.7 29.4 45.9 17 3.7 8.35 氰 化 钠 35.0 13.3 19.15 ( 不 用 氰 ) 万 元 净 产 值 物 耗 ( 元 ) 7135 4576 废 水 平 均 浓 度 (mg/l) 万 元 产 值 废 水 排 放 量 (t) 万 元 产 值 废 水 处 理 总 费 用 ( 元 ) 万 元 产 值 污 染 物 折 纯 排 放 量 (kg) 一 般 范 围 综 合 平 均 一 般 范 围 综 合 平 均 Cr 6+ 50-1500 365 1-30 9.7 CN - 20-100 37.8 0 ( 不 用 氰 ) 0 铬 废 水 58.78 29.75 氰 废 水 45.34 0 Cr 6+ 计 21.45 0.29 CN - 计 1.71 0 铬 废 水 152.83 5.95 氰 废 水 54.41 0 因 各 厂 具 体 情 况 不 同, 镀 液 带 出 量 也 不 同 注 : 本 表 是 根 据 常 熟 市 有 关 同 类 型 电 镀 厂 有 关 情 况 调 查 汇 总 而 成
由 于 各 厂 电 镀 加 工 产 品 的 材 质 形 状 和 质 量 要 求 不 同, 而 无 氰 电 镀 与 有 氰 电 镀 一 样, 并 非 十 全 十 美, 在 某 些 方 面 也 会 有 局 限 性 无 氰 电 镀 并 非 能 取 代 所 有 镀 种 的 氰 化 电 镀 因 而, 推 广 应 用 无 氰 电 镀 只 能 是 积 极 提 倡, 不 能 依 靠 行 政 力 量 无 氰 不 等 于 无 毒 无 氰 电 镀 除 了 要 消 除 重 金 属 污 染 外, 还 应 做 好 其 他 污 染 物 如 有 机 络 合 剂 等 废 水 的 处 理 氰 化 物 固 然 剧 毒, 但 易 处 理 ; 无 氰 镀 液 并 非 无 害, 且 处 理 较 难 因 而, 对 于 无 氰 还 是 有 氰 电 镀, 存 在 着 不 同 的 评 价 和 看 法
3.2 自 来 水 厂 加 氯 工 艺 给 水 处 理 中, 消 毒 方 法 有 很 多, 但 加 氯 消 毒 与 其 他 方 法 相 比, 货 源 充 足 价 格 低 廉, 是 目 前 最 常 用 的 消 毒 方 法 氯 气 杀 菌 效 果 好 大 中 型 水 厂 一 般 均 采 用 液 氯 消 毒
室 温 下 为 黄 绿 色 不 燃 气 体, 有 刺 激 性, 加 压 液 化 或 冷 冻 液 化 后, 为 黄 绿 色 油 状 液 体 氯 气 易 溶 于 二 硫 化 碳 和 四 氯 化 碳 等 有 机 溶 剂, 微 溶 于 水 (1:2) 溶 于 水 后, 生 成 次 氯 酸 (HClO) 和 盐 酸, 不 稳 定 的 次 氯 酸 迅 速 分 解 生 成 活 性 氧 自 由 基, 因 此 水 会 加 强 氯 的 氧 化 作 用 和 腐 蚀 作 用
Cl2 H 2O HClO HCl 1 1 2H Cl O 2H Cl O 2 次 氯 酸 是 一 种 强 氧 化 剂, 能 杀 死 水 里 的 细 菌, 所 以 自 来 水 常 用 氯 气 (1L 水 里 通 入 约 0.002g 氯 气 ) 来 杀 菌 消 毒 次 氯 酸 能 使 染 料 和 有 机 色 质 褪 色, 一 般 用 作 漂 白 剂 氧 化 剂 除 臭 剂 和 消 毒 剂
氯 气 能 和 碱 液 ( 如 氢 氧 化 钠 和 氢 氧 化 钾 溶 液 ) 发 生 反 应, 生 成 氯 化 物 和 次 氯 酸 盐 氯 气 在 高 温 下 与 一 氧 化 碳 作 用, 生 成 毒 性 更 大 的 光 气 (COCl 2 ), 属 剧 毒, 是 一 种 强 刺 激 窒 息 性 气 体 吸 入 光 气 引 起 肺 水 肿 肺 炎 等, 具 有 致 死 危 险 氯 气 能 与 可 燃 气 体 形 成 爆 炸 性 混 合 物, 液 氯 与 许 多 有 机 物 如 烃 醇 醚 氢 气 等 发 生 爆 炸 性 反 应 氯 作 为 强 氧 化 剂, 是 一 种 基 本 有 机 化 工 原 料, 用 途 极 为 广 泛, 一 般 用 于 纺 织 造 纸 医 药 农 药 冶 金 自 来 水 杀 菌 剂 和 漂 白 剂 等
3.2.1 供 水 消 毒 原 理 3.2.1.1 氯 的 杀 菌 作 用 由 于 次 氯 酸 体 积 小, 电 荷 中 性, 易 于 穿 过 细 胞 壁 ; 同 时, 它 又 是 一 种 强 氧 化 剂, 能 损 害 细 胞 膜, 使 蛋 白 质 RNA 和 DNA 等 物 质 释 出, 并 影 响 多 种 酶 系 统 ( 主 要 是 磷 酸 葡 萄 糖 去 氢 酶 的 巯 基 被 氧 化 破 坏 ), 从 而 使 细 菌 死 亡 氯 对 病 毒 的 作 用, 在 于 对 核 酸 的 致 死 性 损 害 有 资 料 指 出 病 毒 对 氯 的 抵 抗 力 较 细 菌 强, 其 原 因 可 能 是 病 毒 缺 乏 一 系 列 的 代 谢 酶 ; 氯 较 易 破 坏 -SH 键, 而 较 难 使 蛋 白 质 变 性
3.2.1.2 氯 气 的 工 业 制 备 (1) 电 解 饱 和 食 盐 水 ( 氯 碱 工 业 ) 2H 2 O+2NaCl===2NaOH+Cl 2 +H 2 (2) 电 解 熔 融 的 氯 化 钠 2NaCl( 熔 融 )===2Na+Cl 2
3.2.2 液 氯 与 其 他 消 毒 方 式 的 对 比 氯 有 剧 毒 其 他 杀 菌 消 毒 效 果 是 否 优 于 氯 液 氯 的 持 续 大 量 使 用? 价 格 设 备 效 率
漂 白 粉 更 新 换 代 产 品 卫 生 消 毒 为 主, 主 要 用 于 游 泳 池 消 毒 消 防 干 沙 灭 火, 禁 水
价 格 设 备 对 比 ClO 2 Cl 2 二 氧 化 氯 价 格 约 为 液 氯 的 5~10 倍 二 氧 化 氯 制 备 系 统, 消 毒 排 碱 冷 却 溶 盐 盐 液 循 环 加 氯 机 系 统 来 进 行 加 氯 消 毒, 包 括 氯 瓶 称 过 滤 器 减 压 阀 自 动 切 换 装 置 真 空 调 节 器 氯 气 蒸 发 器 加 氯 机 水 射 器 等
3.2.3 加 氯 工 艺 氯 气 有 剧 毒, 所 以 加 氯 系 统 能 否 安 全 稳 定 可 靠 运 行, 将 直 接 影 响 安 全 稳 定 供 水 工 作 滤 前 水 加 氯 环 节 ( 前 加 氯 ) 滤 后 水 加 氯 环 节 ( 后 加 氯 ) 原 水 进 入 沉 淀 池 之 前 进 行, 目 的 主 要 是 为 了 杀 灭 原 水 中 的 藻 类, 以 防 止 其 在 沉 淀 池 或 滤 池 中 滋 生 繁 殖 在 滤 后 水 进 入 清 水 池 前 进 行, 其 目 的 是 通 过 氯 气 与 水 在 清 水 池 中 充 分 接 触 后 水 解 生 成 的 强 氧 化 剂 次 氯 酸 杀 灭 水 中 的 各 种 细 菌 和 病 毒
影 响 加 氯 的 因 素 因 素 对 加 氯 的 影 响 程 度 变 化 规 律 相 关 检 测 仪 表 加 氯 量 大 可 控 量 有 清 水 池 进 水 流 量 大 由 滤 池 自 动 或 人 工 控 制, 变 化 较 频 繁, 无 规 律 无 水 中 氨 氮 含 量 大 平 时 含 量 少 且 稳 定, 遇 暴 雨 上 游 污 染 等 情 况 会 突 变 无 清 水 池 出 水 量 中 等 由 自 来 水 公 司 统 一 调 度 的 二 泵 房 出 水 量 决 定, 不 经 常 变 化, 且 水 量 稳 定, 是 三 个 清 水 池 的 总 出 水 量 有 清 水 池 水 位 中 等 变 化 较 频 繁, 但 一 般 在 一 个 范 围 内, 且 不 会 突 变 有 温 度 浊 度 ph 值 等 小 一 般 情 况 下 变 化 不 大 无
氯 气 投 加 量 参 考 表 加 氯 目 的 典 型 投 加 量 接 触 时 间 余 氯 类 型 饮 用 水 消 毒 地 表 水 1~10ppm 按 需 要 按 需 要 深 井 水 1~5ppm 气 味 控 制 1~3ppm 20 分 钟 游 离 氯 藻 类 控 制 3~5ppm 各 有 不 同 游 离 氯 粘 泥 控 制 3~5ppm 保 持 残 余 游 离 氯 铁 及 硫 菌 控 制 1~10ppm 整 个 系 统 游 离 氯 氨 氮 ( 过 折 点 ) 10 倍 NH3 几 分 钟 游 离 氯 除 铁 0.64 倍 铁 瞬 间 化 合 氯 除 锰 1.3 倍 锰 各 有 不 同 游 离 氯 除 色 按 去 色 要 求 15 分 钟 游 离 氯 硫 化 氢 (H 2 S) 变 成 硫 2 倍 H 2 S 瞬 间 游 离 氯 变 成 硫 酸 盐 8 倍 H 2 S 食 品 工 艺 清 洗 水 25~50ppm 游 离 氯 冷 冻 水 5~25ppm 泳 池 水 处 理 1~5ppm 冷 却 循 环 水 3~5ppm
人 工 投 加 : 氯 气 投 加 过 程 的 大 时 滞 和 大 惯 性 的 特 点, 工 人 仅 凭 经 验 投 加, 不 可 避 免 的 要 造 成 出 厂 水 的 不 合 格, 影 响 人 民 的 饮 水 健 康 自 动 加 氯 : 加 氯 机 加 氯 机 是 净 水 厂 普 遍 采 用 的 一 种 加 氯 消 毒 设 备, 用 于 氯 气 投 加 只 有 近 百 年 历 史, 经 历 了 由 正 压 式, 转 子 式, 到 真 空 式 的 发 展 历 程 自 上 个 世 纪 60 年 代 初 美 国 Capital Controls 公 司 首 次 推 出 全 真 空 式 加 氯 机 起, 真 空 式 加 氯 机 已 有 50 多 年 的 发 展 过 程 国 内 外 一 些 专 业 厂 商 所 生 产 的 产 品 已 经 系 列 化 能 满 足 各 类 水 司 的 需 求 国 产 加 氯 机 同 国 际 先 进 水 平 还 有 比 较 大 的 差 距
自 动 真 空 加 氯 系 统 自 动 真 空 加 氯 系 统 通 常 有 加 氯 歧 管 自 动 切 换 装 置 液 氯 蒸 发 器 ( 加 氯 量 小 时 可 以 不 用 ) 减 压 过 滤 装 置 真 空 调 节 器 自 动 真 空 加 氯 机 和 水 射 器 等 主 要 部 件 组 成 自 动 真 空 加 氯 系 统 以 真 空 调 节 器 为 分 界 点 可 分 为 正 压 区 和 负 压 区 两 个 区 域, 即 危 险 区 和 安 全 区
自 动 切 换 装 置 : 系 统 的 切 换 由 压 力 开 关 电 动 阀 和 控 制 器 组 成 当 接 收 到 左 气 源 及 右 气 源 的 压 力 状 态 信 号 后, 把 一 只 电 动 阀 打 开, 另 一 只 电 动 阀 关 闭 切 换 压 力 可 以 现 场 设 定, 可 以 是 气 相 压 力 状 态, 也 可 是 液 相 压 力 状 态 减 压 阀 : 系 统 中 设 减 压 阀 是 为 防 止 液 氯 进 入 加 氯 系 统 真 空 调 节 器 : 真 空 调 节 器 是 真 空 加 氯 系 统 的 关 键, 是 正 压 和 负 压 的 分 界 点 水 射 器 : 水 射 器 基 本 工 作 原 理 是 根 据 能 量 守 恒, 采 用 文 丘 利 喷 嘴 结 构 在 喉 部 流 速 增 大, 动 能 提 高 而 压 能 下 降, 以 至 压 力 下 降 至 低 于 大 气 压 而 产 生 抽 吸 作 用, 将 气 体 抽 入 同 水 混 合, 将 氯 水 投 加 到 加 注 点 水 射 器 是 加 氯 机 气 体 流 量 调 节 及 测 量 控 制 系 统 的 动 力 部 件 ( 喻 为 加 氯 机 的 发 动 机 ) 加 氯 系 统 自 动 控 制 : 一 般 前 加 氯 采 用 手 动 或 流 量 比 例 控 制 ( 即 按 水 流 量 成 正 比 例 投 加 ), 后 加 氯 可 采 用 手 动 或 余 氯 反 馈 信 号 同 时 给 入 加 氯 机, 由 自 动 控 制 器 组 成 新 的 控 制 信 号 控 制
3.2.4 液 氯 吸 收 装 置 1) 烧 碱 吸 收 化 学 原 理 :Cl 2 +2NaOH=NaClO+NaCl+H 2 O
特 点 及 缺 陷 : 吸 收 液 采 用 氢 氧 化 钠 溶 液, 为 一 次 性 吸 收, 即 吸 收 一 定 量 的 氯 气 与 之 反 应 后, 烧 碱 溶 液 便 失 去 吸 收 能 力, 需 定 期 更 换 吸 收 溶 液 和 清 洗 碱 液 槽 于 吸 收 塔 内 使 碱 液 与 氯 气 接 触, 面 积 有 限, 均 匀 性 低, 吸 收 效 率 难 以 提 高, 约 在 90% 左 右 而 且, 必 须 依 靠 耐 碱 泵 来 抽 送 碱 液, 工 序 不 够 简 便 碱 液 泵 每 使 用 一 次, 都 会 出 现 渗 漏 现 象, 又 导 致 了 机 械 设 备 的 定 期 维 修 和 保 养 问 题 尾 气 直 接 排 入 大 气, 未 吸 收 尽 的 氯 气 对 环 境 产 生 一 定 的 污 染
2) 氯 化 亚 铁 + 废 铁 屑 化 学 原 理 : 2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3 2FeCl 3 + Fe = 3FeCl 2
一 旦 投 氯 室 发 生 漏 氯 事 故,PLC 控 制 系 统 会 自 动 报 警 并 启 动 鼓 风 机 抽 吸 带 氯 气 的 空 气 压 入 吸 收 槽, 同 时 对 吸 收 槽 中 的 氯 化 亚 铁 (FeCl 22 ) 吸 收 液 起 气 体 搅 拌 作 用, 并 通 过 长 柄 滤 头 布 气, 对 铺 设 在 滤 头 上 的 铁 屑 层 进 行 搅 动, 一 方 面 使 氯 化 亚 铁 吸 收 液 与 氯 气 充 分 接 触 而 吸 收 ; 另 一 方 面 使 经 氯 气 氧 化 后 的 三 氯 化 铁 被 铁 屑 充 分 还 原 成 氯 化 亚 铁, 继 续 参 与 吸 氯 反 应, 尾 气 通 过 回 收 管 回 到 投 氯 室, 形 成 一 个 闭 路 循 环 吸 收 系 统
特 点 及 优 化 : 吸 收 液 是 以 工 业 盐 酸 浸 泡 过 量 的 废 铁 屑 而 组 成, 两 者 反 应 生 成 氯 化 亚 铁, 配 成 20% 浓 度 溶 液, 对 氯 气 进 行 吸 收 过 量 的 废 铁 屑 是 为 了 防 止 氯 化 亚 铁 继 续 氧 化 成 三 氯 化 铁 和 将 亚 铁 吸 收 氯 气 后 氧 化 成 的 三 价 铁 还 原 成 亚 铁, 继 续 参 与 吸 氯 反 应 这 种 吸 收 液 制 作 方 法 简 单, 生 成 成 本 低, 可 多 次 循 环 使 用, 无 需 更 换, 不 老 化, 不 变 质, 腐 蚀 性 小, 可 吸 收 任 何 浓 度 氯 气 省 去 了 吸 收 塔 和 碱 液 泵, 鼓 风 机 直 接 向 吸 收 槽 送 氯 气, 安 装 长 柄 滤 头 使 布 气 均 匀, 使 氯 气 与 吸 收 液 充 分 接 触 吸 收 ; 铁 粉 及 时 还 原 被 氯 气 氧 化 的 三 氯 化 铁, 简 化 了 装 置, 降 低 了 设 备 成 本, 增 加 了 吸 收 容 量, 吸 收 效 率 高 尾 气 不 排 入 大 气, 而 是 通 过 回 收 管 回 到 氯 库
3.3 污 水 加 氯 处 理 原 理 污 染 水 体 的 污 染 物 主 要 来 自 城 市 生 活 污 水 工 业 废 水 和 径 流 污 水 这 些 污 水 若 不 经 处 理 就 排 入 地 面 水 体, 会 使 河 流 湖 泊 受 到 严 重 污 染 因 此 必 须 先 将 其 输 送 至 污 水 处 理 厂 进 行 处 理 后 排 放 排 放 到 污 水 处 理 厂 的 污 水 及 工 业 废 水, 可 利 用 多 种 分 离 和 转 化 进 行 无 害 化 处 理, 其 基 本 方 法 可 分 为 物 理 法 化 学 法 物 理 化 学 法 和 生 物 法 污 水 废 水 来 源 于 生 活 及 制 药 医 药 电 镀 造 纸 染 料 有 机 化 工 酿 酒 制 皮 制 革 等 行 业
3.3.1 液 氯 的 使 用 水 质 状 况 及 处 理 后 出 水 的 去 向 确 定 其 处 理 程 度 可 分 为 一 级 二 级 和 三 级 处 理 三 级 处 理 可 采 用 化 学 法 ( 化 学 沉 淀 法 氧 化 还 原 法 等 ) 用 氯 次 氯 酸 钠 漂 白 粉 等 可 以 氧 化 废 水 中 的 有 机 物 某 些 还 原 性 无 机 物 以 及 用 来 杀 菌 除 臭 脱 色 等
氯 的 氧 化 性 二 氧 化 氯 氧 化 性 强 ( 正 4 价 氯 ) 将 有 机 物 氧 化 成 致 癌 物 质? 对 供 水 管 造 成 损 害? 对 出 水 口 附 近 生 物 造 成 伤 害? 次 氯 酸 钠
常 用 处 理 废 水 的 化 学 方 法
3.3.2 污 水 处 理 工 艺 流 程
典 型 工 艺 流 程
3.4 TDI 使 用 生 产 工 艺 侵 入 途 径 : 吸 入 食 入 经 皮 吸 收 健 康 危 害 : 具 有 明 显 的 刺 激 和 致 敏 作 用 高 浓 度 接 触 直 接 损 害 呼 吸 道 粘 膜, 发 生 喘 息 性 支 气 管 炎, 表 现 有 咽 喉 干 燥 剧 咳 胸 痛 呼 吸 困 难 等 重 者 缺 氧 紫 绀 昏 迷 可 引 起 肺 炎 和 肺 水 肿 蒸 气 或 雾 对 眼 有 刺 激 性 ; 液 体 溅 入 眼 内, 可 能 引 起 角 膜 损 伤 液 体 对 皮 肤 有 刺 激 作 用, 引 起 皮 炎 口 服 能 引 起 消 化 道 的 刺 激 和 腐 蚀 慢 性 影 响 : 反 复 接 触 本 品, 能 引 起 过 敏 性 哮 喘 长 期 低 浓 度 接 触, 呼 吸 功 能 可 受 到 影 响
CH 3 NCO 在 聚 氨 酯 工 业 涂 料 工 业 染 料 和 农 药 等 高 分 子 材 料 中, 有 广 泛 的 应 用 NCO 甲 苯 2,4- 二 异 氰 酸 酯 CH 3 OCN NCO 甲 苯 2,6- 二 异 氰 酸 酯 聚 氨 酯 (PU) 是 聚 氨 基 甲 酸 酯 (Polyurethane) 的 简 称, 是 合 成 树 酯 的 一 个 重 要 分 支. 根 据 原 料 和 制 造 方 法 的 差 异, 可 分 别 制 成 聚 氨 酯 泡 沫 塑 料 弹 性 体 纤 维 涂 料 粘 合 剂 合 成 皮 革 等, 聚 氨 酯 在 这 几 个 方 面 的 应 用 都 发 展 很 快, 特 别 是 聚 氨 酯 泡 沫 塑 料 聚 氨 酯 弹 性 体 聚 氨 酯 涂 料 在 最 近 十 年 发 展 更 加 迅 速
3.4.1 聚 氨 酯 合 成 方 法
3.4.2 聚 氨 酯 泡 沫 塑 料 (1) 软 质 PU 泡 沫 塑 料 开 孔 率 达 95%, 用 量 占 整 个 泡 沫 塑 料 的 60% 以 上 可 用 一 步 法 和 预 聚 体 法 成 型, 但 以 预 聚 体 法 为 主 生 产 工 艺 为 块 状 连 续 生 产 法 和 间 歇 模 塑 生 产 方 法 具 有 轻 度 的 交 联 结 构, 其 相 对 密 度 为 0.02~0.04, 回 弹 性 高 主 要 用 于 家 具 ( 如 床 垫 座 垫 和 沙 发 ) 体 育 防 震 用 品 及 防 震 包 装 材 料 三 大 领 域
(2) 半 硬 质 PU 泡 沫 塑 料 半 硬 质 PU 泡 沫 塑 料 相 比 用 量 很 少 配 方 设 计 为 : 多 元 醇 为 相 对 分 子 质 量 1000~2000 官 能 度 为 3~4 的 聚 醚 型, 异 氰 酸 为 TDI 或 MDI 用 量 为 多 元 醇 的 一 倍 以 下, 发 泡 剂 为 水 和 物 理 发 泡 剂, 催 化 剂 为 胺 锡 并 用 半 硬 质 PU 泡 沫 塑 料 与 软 质 PU 泡 沫 塑 料 相 似, 开 孔 为 90%, 交 联 度 高 于 软 质 PU, 并 具 有 更 高 的 压 缩 强 度 主 要 用 于 防 震 缓 冲 材 料 和 包 装 材 料 如 汽 车 头 枕 及 保 险 杠
(3) 硬 质 PU 泡 沫 塑 料 用 量 为 40% 左 右 配 方 设 计 为 : 多 元 醇 为 相 对 分 子 质 量 400~800 官 能 度 为 3~4 的 聚 醚 型, 异 氰 酸 为 TDI MDI 或 P/UDI, 用 量 为 多 元 醇 的 1.3~1.5 倍 左 右, 发 泡 剂 为 水 和 物 理 发 泡 剂, 催 化 剂 为 胺 锡 并 用, 具 体 配 方 : 聚 醚 多 元 醇 100 三 亚 乙 基 二 胺 0.3 一 氟 二 氯 甲 烷 40 二 月 桂 酸 二 丁 基 锡 0.3 丙 二 酮 0.6 PAPI 150 泡 沫 稳 定 剂 1.5
硬 质 PU 泡 沫 塑 料 为 高 度 交 联 结 构, 基 本 为 闭 空 ( 开 孔 率 为 5%~15%); 它 的 热 导 率 为 0.008~0.025 W/(m K), 是 一 种 优 质 的 绝 热 保 温 材 料 ; 它 可 在 200~150 的 温 度 范 围 内 使 用, 耐 化 学 稳 定 性 好, 但 不 耐 强 酸 及 强 碱 冲 击 强 度 较 低, 常 用 聚 氨 酯 + 环 氧 树 脂 + 有 机 纤 维 体 系 进 行 改 进 成 型 加 工 可 用 预 聚 体 法 半 预 聚 体 法 和 一 步 法 对 绝 热 保 温 材 料, 用 铸 塑 发 泡 成 型 和 现 场 喷 涂 成 型 两 种 方 法 ; 对 结 构 材 料, 用 反 应 注 塑 成 型
硬 质 PU 泡 沫 塑 料 的 应 用
3.4.3 海 绵 发 泡 工 艺 海 绵 是 聚 氨 酯 泡 沫 塑 料 的 一 种, 属 于 软 质 聚 氨 酯 泡 沫 塑 料 因 有 多 孔 状 蜂 窝 的 结 构, 所 以 具 有 优 良 的 柔 软 性 弹 性 吸 水 性 耐 水 性 的 特 点, 被 广 泛 用 于 沙 发 床 垫 服 装 软 包 装 等 行 业 主 要 原 材 料 聚 醚 多 元 醇 有 机 异 氰 酸 酯 水 催 化 剂 外 用 发 泡 剂 泡 沫 稳 定 剂 ( 匀 泡 剂 )
3.4.3.1 合 成 原 理 海 绵 的 合 成 过 程 中, 主 要 是 有 链 增 长 反 应 发 泡 及 交 联 等 过 程, 这 些 反 应 与 原 料 的 分 子 结 构 官 能 度 分 子 量 等 有 关 扩 链 反 应 异 氰 酸 酯 与 二 官 能 度 聚 醚 多 元 醇 扩 链 反 应, 由 于 反 应 中 异 氰 酸 过 量 5% 左 右, 所 以 扩 链 最 终 产 品 为 异 氰 酸 酯 基 团, 这 样 反 复 进 行 促 进 使 链 迅 速 增 长
发 泡 反 应 在 生 产 海 绵 的 过 程 中, 发 泡 气 体 主 要 来 源 于 TDI 与 水 反 应, 生 成 大 量 CO 2 气 体, 同 时 新 生 成 胺 又 与 异 氰 酸 酯 反 应 生 成 脲 键 化 合 物, 这 样 反 复 进 行 伴 随 着 分 子 链 段 的 增 长 交 联 反 应 交 联 反 应 对 制 备 海 棉 非 常 重 要, 发 生 过 早 过 晚, 都 会 导 致 海 绵 的 质 量 下 降 甚 至 报 废
多 官 能 度 化 合 物 交 联 聚 醚 多 元 醇 与 异 氰 酸 酯 反 应 直 接 影 响 海 绵 密 度, 交 联 点 分 子 量 为 2000-20000, 分 子 量 越 小, 交 联 密 度 越 大, 泡 沫 的 硬 度 越 高, 柔 软 性 弹 性 相 对 下 降 水 与 异 氰 酸 酯 反 应 生 成 脲 键 化 合 物, 进 一 步 与 异 氰 酸 酯 反 应 生 成 三 向 结 构 缩 二 脲 交 联 化 合 物 脲 基 甲 酸 酯 交 联 氨 基 甲 酸 酯 基 中 的 氮 原 子 上 的 氢 与 异 氰 酸 酯 反 应 生 成 三 向 交 联 结 构 的 脲 基 甲 酸 酯
3.4.3.2 生 产 工 艺 及 流 程 目 前, 海 绵 生 产 中 大 多 数 采 用 一 步 箱 式 发 泡 法, 将 各 种 原 料 在 高 速 搅 拌 下, 迅 速 加 入 成 形 箱, 在 成 形 箱 中 完 成 链 增 长 发 泡 交 联 固 化 等 反 应, 从 而 完 成 海 绵 生 产 该 工 艺 优 点 是 工 艺 流 程 短, 物 料 粘 度 低, 容 易 控 制, 节 省 能 源, 设 备 投 资 小, 适 用 密 度 范 围 广 生 产 时 分 为 两 组 份 : A 组 份 : 聚 醚 多 元 醇 水 胺 催 化 剂 硅 油, 搅 拌 混 合 20s B 组 份 :TDI 阻 燃 剂 有 机 锡, 搅 拌 10s
A B 两 组 份 混 合 后 高 速 搅 拌 10s, 迅 速 导 入 成 型 箱 中 发 泡 时 间 1min 左 右, 熟 化 2h 24h 后 可 裁 割 成 所 需 要 的 尺 寸 发 泡 典 型 配 方
聚 醚 多 元 醇 发 泡 剂 硅 酮 其 他 助 剂 甲 苯 异 氰 酸 酯 混 合 头 发 泡 辊 压 熟 化 切 块 成 品 图 示 : 工 艺 流 程 图
3.4.3.3 TDI 使 用 流 程
3.5 丙 烯 腈 及 其 他 剧 毒 化 学 品 安 全 技 术 3.5.1 丙 烯 腈 使 用 原 理 及 安 全 技 术 澄 清 液 体 沸 点 77.4~79 无 色 至 淡 黄 色 溶 解 度 7.35% (W%) 比 重 :0.806 刺 激 性 气 味 ( 似 洋 葱 大 蒜 ) 禁 忌 物 : 强 氧 化 剂 碱 类 酸 类 避 免 接 触 的 条 件 : 光 照 空 气
腐 蚀 性 危 害 性 聚 合 感 光 性 反 应 性 与 不 相 容 性 分 解 性 腐 蚀 铝 铜 青 铜 铜 合 金 易 反 应 生 成 聚 合 物, 尤 其 於 氧 可 见 光 下 更 易 聚 合, 遇 热 可 导 致 聚 合 放 热 失 控 会 感 光, 变 黑 且 起 聚 合 反 应 a 遇 强 酸 ( 硝 酸 硫 酸 ), 反 应 激 烈 b 与 强 碱 反 应 燃 烧 或 热 分 解 时 会 产 生 HCN CO 氮 氧 化 物 等 毒 性 气 体
用 于 合 成 聚 丙 烯 腈 尼 龙 66 丁 腈 橡 胶 ABS 树 脂 聚 丙 烯 酰 胺 丙 烯 酸 酯 类 等, 也 用 作 谷 物 烟 熏 剂 丙 烯 腈 是 杀 菌 剂 溴 菌 腈 霜 霉 威, 杀 虫 剂 毒 死 蜱 和 杀 虫 双 杀 螟 丹 的 中 间 体, 还 可 以 制 备 二 氯 菊 酸 甲 酯 用 以 生 产 拟 除 虫 菊 酯, 也 是 杀 虫 剂 虫 满 腈 的 中 间 体 丙 烯 腈 是 合 成 纤 维, 合 成 橡 胶 和 合 成 树 脂 的 重 要 单 体
由 丙 烯 腈 制 得 聚 丙 烯 腈 纤 维 即 ( 腈 纶 ), 其 性 能 极 似 羊 毛, 因 此 也 叫 ( 合 成 羊 毛 ) 与 丁 二 烯 共 聚 可 制 得 丁 腈 橡 胶, 具 有 良 好 的 耐 油 性, 耐 寒 性, 耐 磨 性, 和 电 绝 缘 性 能, 并 且 在 大 多 数 化 学 溶 剂, 阳 光 和 热 作 用 下, 性 能 比 较 稳 定 与 丁 二 烯, 苯 乙 烯 共 聚 制 得 ABS 树 脂, 具 有 质 轻, 耐 寒, 抗 冲 击 性 能 较 好 等 优 点 水 解 可 制 得 丙 烯 酰 胺 和 丙 烯 酸 及 其 酯 类 它 们 是 重 要 的 有 机 化 工 原 料 可 电 解 加 氢 偶 联 制 得 己 二 腈, 由 己 二 腈 加 氢 又 可 制 得 己 二 胺, 己 二 胺 是 尼 龙 66 原 料 可 制 造 抗 水 剂 和 胶 粘 剂 等, 也 用 于 其 他 有 机 合 成 和 医 药 工 业 中, 并 用 作 谷 类 熏 蒸 剂 ; 也 是 一 种 非 质 子 型 极 性 溶 剂
3.5.2 汞 及 汞 化 物 氰 化 汞 硝 酸 汞 硫 酸 汞 硫 氰 酸 汞 卤 化 汞 ( 氯 溴 碘 ) 氧 化 汞 醋 酸 汞 ( 乙 酸 汞 ) 醋 酸 甲 氧 基 乙 基 汞 ( 乙 酸 甲 氧 基 乙 基 汞 ) 氯 化 甲 氧 基 乙 基 汞 二 乙 基 汞 乙 酸 苯 汞 氯 化 乙 基 汞 磷 酸 二 乙 基 汞 乳 酸 苯 汞 三 乙 醇 铵 氰 胍 甲 汞 自 身 具 有 剧 毒 性 受 热 分 解 出 有 毒 的 汞 蒸 气
通 用 性 质 固 体 粉 末 易 与 还 原 性 物 质 反 应 贮 存 于 阴 凉 通 风 仓 库 内, 远 离 火 种 热 源 泄 漏 处 理 须 戴 好 防 毒 面 具 与 胶 手 套, 进 行 回 收, 残 渣 用 10-20 倍 砂 土 混 合, 倒 至 指 定 的 空 旷 地 方 掩 埋
3.5.3 迭 氮 ( 化 ) 钠 灭 火 剂 : 雾 状 水 无 色 或 白 色 六 角 形 结 晶 性 质 不 稳 定, 易 爆 二 氧 化 碳 泡 沫 和 氰 化 物 相 似, 能 使 体 内 氧 合 血 红 蛋 白 形 成 受 阻 贮 存 防 撞 防 震 防 毒 防 潮, 宜 单 独 储 存 禁 止 用 砂 土 压 盖 如 皮 肤 沾 及, 用 清 水 或 肥 皂 水 大 量 冲 洗 中 毒 后 应 即 就 医, 可 注 射 亚 甲 蓝 或 硫 代 硫 酸 钠 注 射 液
3.5.4 砷 类 化 合 物 ( 三 氧 化 二 砷 ) 白 色 重 制 无 定 形 结 晶 性 粉 末 无 臭 无 味 或 块 状 灭 火 剂 : 干 粉 水 砂 土 约 218 升 华, 徐 徐 加 热 升 华 而 不 分 解, 急 剧 加 热 结 晶 时 升 华 而 不 溶 化 存 于 专 库 专 柜 或 专 用 货 架, 阴 凉 干 燥 通 风 吸 入 可 引 起 局 部 粘 膜 刺 激 或 全 身 性 中 毒 症 状, 引 起 毛 细 管 的 改 变 人 体 皮 肤 如 长 期 直 接 接 触 砷 化 合 物 引 起 皮 肤 癌
3.5.5 重 铬 酸 钠 红 色 至 桔 红 色 结 晶 易 潮 解 粉 化 灭 火 剂 : 雾 状 水 砂 土 强 氧 化 剂 ; 与 有 机 物 接 触 摩 擦 撞 击 能 引 起 燃 烧 ; 有 腐 蚀 性 库 温 不 超 过 35, 相 对 湿 度 不 超 过 75% 吸 入 后 可 引 起 急 性 呼 吸 道 刺 激 症 状 鼻 出 血 声 音 嘶 哑 鼻 粘 膜 萎 缩, 有 时 出 现 哮 喘 和 紫 绀
用 作 生 产 铬 酸 酐 重 铬 酸 钾 重 铬 酸 铵 盐 基 性 硫 酸 铬 铅 铬 黄 铜 铬 红 溶 铬 黄 氧 化 铬 绿 等 的 原 料 生 产 碱 性 湖 蓝 染 料 糖 精 合 成 樟 脑 及 合 成 纤 维 的 氧 化 剂 医 药 工 业 用 作 生 产 胺 苯 砜 苯 佐 卡 因 叶 酸 雷 佛 奴 尔 等 的 氧 化 剂 印 染 工 业 用 作 苯 胺 染 料 染 色 时 的 氧 化 剂, 硫 化 还 原 染 料 染 色 时 的 后 处 理 剂, 酸 性 媒 染 染 料 染 色 时 的 媒 染 剂 制 革 工 业 用 作 鞣 革 剂 电 镀 工 业 用 于 镀 锌 后 钝 化 处 理, 以 增 加 光 亮 度 玻 璃 工 业 用 作 绿 色 着 色 剂
3.5.6 硫 酸 二 甲 酯 无 色 或 微 黄 色 油 状 可 燃 性 液 略 有 葱 头 气 味 体 灭 火 剂 : 雾 状 水 二 氧 化 碳 泡 沫 遇 热 明 火 或 氧 化 剂 可 燃 砂 ; 土 作 用 与 芥 子 气 相 似, 急 性 毒 性 类 似 光 气, 比 氯 气 大 15 倍 密 封 包 装, 干 燥 通 风, 远 离 火 种 热 源 曾 用 作 战 争 毒 气 ; 对 眼 上 呼 吸 道 有 强 烈 刺 激 作 用, 对 皮 肤 有 强 腐 蚀 作 用
3.5.7 氯 乙 酸 无 色 或 白 色 易 潮 解 结 晶 密 封 阴 凉 干 燥 避 光 用 于 制 农 药 和 作 有 易 机 溶 合 于 水 成 中 间 体 遇 明 火 高 热 可 燃 ; 受 高 热 分 解 产 生 有 毒 的 腐 蚀 性 烟 气 ; 与 强 氧 化 剂 接 触 可 发 生 化 学 反 应 ; 遇 潮 时 对 大 多 数 金 属 橡 胶 和 软 木 塞 有 强 腐 蚀 性 吸 入 初 期 为 上 呼 吸 道 刺 激 症 状 中 毒 后 数 小 时 即 可 出 现 心 肺 肝 肾 及 中 枢 神 经 损 害, 重 者 呈 现 严 重 酸 中 毒