ADC發泡劑介紹及其廢水來源 |
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1.ADC發泡劑簡介
ADC即偶氮二甲酰胺，英文名稱為Azodicarbonamide，分子式為C2H4N4O2，外觀呈淡黃色的結晶粉末，分解溫度在195～220℃，因分解溫程短且是放熱反應，反應敏感，發氣量在210～230ml/g，比重是1.66。分解時放出大量的氮氣，適量的一氧化碳和少量的二氧化碳及氨氣等其它氣體，ADC無毒、無臭、不易燃，並具有發氣量大，氣泡均勻，對制品無污染，所產生的氣體無毒，對模具不腐蝕，容易控制溫度，不影響固化或成型速度等特點。目前該產品廣泛用作聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、氯丁橡膠、天然橡膠、丁腈橡膠、矽橡膠等塑料和橡膠加工過程中的發泡劑。 2. ADC生產過程 ADC的生產方法主要有拉希法（也稱氯氨法）、酮連氮法、尿素法等。國內主要采用尿素法，生產工藝流程如圖1.1所示。該法采用燒堿、氯氣、硫酸、尿素為主要原料的工藝路線，主要包括次氯酸鈉合成、肼合成、縮合、聚合、ADC幹燥等工段[。其生產過程及反應式如下： ⑶將精制水合肼溶液送入配料槽，加入尿素，待充分溶解後，由泵打入縮合反應鍋中，在此加入硫酸，使溶液保持酸性，加熱進行縮合反應，制得聯二脲及其副產物，經過濾、洗滌，制得聯二脲： ⑷聯二脲送氧化釜，加入氯酸鈉，在溴化鈉等催化劑作用下進行氧化反應，生成偶氮二甲酰胺，再經洗滌、離心分離，固體為濕ADC，濕ADC用熱空氣經氣流幹燥後，進入粉碎機即為成品：
F igure 1.1 ADC vesicant produce flow chart 3. ADC廢水來源及危害 從生產工藝分析，ADC生產過程所使用和生成的物料有原料、輔助材料、主產品、副產品、中間產物和其它副產品等6類18種，除Cl2、Na2SO4兩種物料其它物料均有不同程度的流失。據測算，流失總量占投入原輔材料的73.81％，主要流失點集中在肼縮合工序，占總流失量的77.69％。廢水主要來源於次氯酸鈉合成、肼縮合和氧化三個工段，其污染指標主要表現為反映尿素、水合肼、聯二脲、ADC等有機成分綜合影響的COD，以及與其它無機成分共同表現或單獨體現的NH3-N、SO42－、Cl－、SS等。
從表1.2中可以知道，ADC的生產會產生瞭大量廢水，該廢水是一種高濃度NH3-N廢水，同時含有多種鹽分，並且有機物成分復雜，難於治理。如果將廢水排入水體，對人類和環境產生不良的影響。其主要危害有：⑴造成水體富營養化現象；⑵增加給水處理成本，加氯量大大增加（每克NH3-N須增加8～10克Cl2）；⑶還原態氮（NH3-N、NO2--N）排入水體中，因為硝化作用而耗去水體中大量氧，造成水體發臭；⑷對人及生物的毒害作用。水中遊離氨（FA）超過1mg/L時即會使水生生物結合氧能力下降，嚴重時導致死亡。亞硝酸根與胺作用生成亞硝胺，具有致癌、致畸胎作用。人若飲用NO3－超過10mg/L的水，會引發高鐵血紅蛋白癥；⑸影響廢水的再生利用。鑒於此，國內外普遍重視ADC廢水處理技術的研究及治理工作。 |
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