第六章-火炸药生产过程中的环境保护

1、六、火炸药生产过程中的环境保护火炸药工业是工业生产中重要的污染源之一。同其它化学工业一样，火炸药生产过程中也会产生气、液、固等形态的污染排放物，若不对这些污染物进行适当处理，必然造成严重后果。火炸药生产过程中产生大量“三废”通常是指：含酸、碱、有机硝化物等污染的废水；含氮氧化物、酸雾、粉尘等污染物的废气；含有不合格产品、加工残余物及多种副产物污染物的废渣。火炸药工业排放的污染物有以下特点 成分复杂。火炸药的原料、中间物、副产物、产品以及它们在环境中形成的转化物，有上百种之多，其中大部分有毒。 排放量大。中国兵器工业集团公司拥有研发、流通和生产企业140余家，中国兵器装备集团公司拥有研发、生产、

2、贸易企业近60家。 有毒。火炸药工业排入环境的污染物大多有毒。高毒物质包括亚硝基二甲胺；中毒物质包括黑索金和甲酚等10多种；轻毒物质包括醋酐、醋酸、环己酮和一硝基甲苯等30多种。除了气、液、固三态形式的污染排放物之外，火炸药工业还存在噪声污染。火炸药生产过程中环境保护的一个重要措施，就是针对不同的污染排放物特点，利用适当的环保技术进行相应的处理，使排放物有害程度达到国家规定的排放标准，以减少和消除对环境的污染。废气处理方法大气污染物主要有七类：一氧化碳和二氧化碳，硫氧化物（SOx），氮氧化物（NOx），碳氢化合物（HC，包括含氧有机物），氧化剂，卤素及其化合物，粉尘类颗粒物。这七类大气污染物中

3、，有些是由污染源直接排放入大气的，称为“一次污染物”；有些是一次污染物在大气环境中经过物理化学变化转化形成的，称为“二次污染物”。大气污染物的来源分为自然源和人工源两大类，自然源指由于自然界的生命活动或其它自然现象的变化所产生的污染物来源；人工源指由于人类生活及生产活动所产生的污染物来源。主要的人工源有三类：燃料的燃烧，工矿企业生产过程中产生的废气或颗粒物，交通运输工具运行过程中排放的废气或颗粒物。废气治理方法治理废气一般可以从改革生产方式本身和生产工艺终端控制两个方面着手进行。常用的废气处理方法有： 吸收法； 吸附法； 催化法； 燃烧法； 冷凝法； 膜分离法； 电子束照射法； 机械除尘法；

4、过滤法和； 洗涤法等多种。火炸药工业中对废气治理方法大多采用酸、碱液洗涤净化废气、分子筛和催化技术，使废气中的氮氧化物经过分子筛过滤吸附后，浓度可降低到最低限度。火炸药生产中排放的污染物及排放标准火炸药生产过程排放的大气污染物及排放标准火炸药生产过程中根据工艺和产品不同而产生不同性质和不同浓度的大气污染物。火炸药制造过程中产生的污染大气环境的主要污染物是硫酸雾、二氧化硫、硝烟、氮氧化物、固体粉尘。 我国公布的大气污染物综合排放标准规定了33种在我国有普遍性、代表性和污染危害严重的大气污染物排放标准。火炸药工业硫酸浓缩污染物排放标准、雷汞工业污染物排放标准中对废气污染物的排放支做了规定。硫酸雾的

5、产生、特点及除雾方法火炸药生产中硫酸雾主要来自废硫酸浓缩。硫酸蒸气是产生硫酸雾的源泉，但硫酸蒸气形成酸雾，还必须具备： 含硫酸蒸气的气体急速冷却降温，以及硫酸过饱和； 气体中存在大量的冷凝中心。含酸雾尾气的常用除雾方法： 电滤器除雾电滤器除雾原理：在高压电作用下，电滤器中两电极间形成强大电场，当含酸雾的气体通过电场时，酸雾粒滴即带上电荷，并在电场作用下移向电极，雾滴附着于电极壁上，借重力作用沿电极下流，汇集成酸液排出。 文丘里管除雾文丘里管除雾原理：酸雾气体进入收缩管后，流速逐渐增大，进入喉管时，流速达到最大值。当喷淋酸经喷头在喉管处喷成液膜时，被高速气流冲击成直径约4050m的细小液滴，大大

6、增加了气液两相的接触表面，此时酸雾和冲击成的小液滴均匀分散在湍流气相中，发生剧烈的碰撞和凝聚。在扩散管中，气流速度减小，压力回升，加上喷淋酸温度较低的因素，酸雾凝聚作用加快进行，一部分较大的液滴沉积下来，由扩散管末端的膨胀节引出，其余较细小的液滴则在旋风分离器和除沫器中除去。 1收缩管；2喷头；3喉管；4扩散管 文丘里管 纤维（丝网）除雾纤维（丝网）除雾可用于除去蒸气和气体中的微小液滴，是一种结构简单、费用低廉、除雾效果较好的方法。粗纤维丝网除雾除雾原理：依靠高速液体微粒以惯性碰撞和拦截效应来捕集酸雾。根据粒子的惯性力与介质阻力相等时粒子得到固定沉积速度的原理。细纤维丝网（玻璃棉）除雾除雾原理

7、：悬浮在气体中的液体微粒在较低的流速下，以布郎运动向致密的细纤维丝网进行分子扩散，当与纤维表面接触时就被吸附，由于毛细管作用使液滴不断增大，再从纤维上脱落下来。由于细纤维丝网除雾主要是利用扩散吸附作用除雾，因此要求通过丝网的含雾气体要有较低的速度，属于高效型，适宜用来除去粒径 3m的雾粒。硝烟、氮氧化物的产生及其治理方法在火炸药制造过程中产生的硝烟主要含有氮氧化物以及硝酸蒸气和硝酸雾。目前治理氮氧化物的方法主要有液体吸收法、吸附法和催化还原法三大类。 液体吸收法（或湿式净化法）液体吸收法是利用适当的液体与废气接触，使废气中的一种或几种气态污染物以扩散方式通过气、液两相界面而溶于液体的过程。所用

8、的液体称为吸收液或吸收剂，被吸收物质称为吸收质。液体吸收法可分为物理吸收和化学吸收两类。 用液体吸收法吸收废气中氮氧化物的优点：工艺较简单，投资少，对各类排放废气的适应性好，可根据具体情况选择相宜的吸收液，能以硝酸盐等形式回收氮氧化物，达到综合治理的目的。缺点是吸收效率不高，对含氮氧化物较多的废气净化效果较差（除非采取氧化措施），不宜处理气量很大的尾气。目前液体吸收法可分为下列6种类型。 水吸收法； 酸吸收法（包括硫酸法、稀硝酸法）； 碱性溶液吸收法（包括烧碱法、纯碱法、氨水法）； 还原吸收法（包括氯-氨法、亚硫酸盐法）； 氧化吸收法（包括次氯酸钠法、高锰酸钾法、臭氧氧化法）； 生成配合物吸收

9、法（如硫酸亚铁法） 吸附法吸附法是利用某些具有从气体混合物中有选择地吸着某些组分的能力（有时还兼有催化作用）的多孔性固体来脱除气态污染物中有害物质的方法。所用的多孔性固体称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。吸附法可分为物理吸附和化学吸附两类。物理吸附是由于分子间引力引起的，是一种可逆过程。化学吸附是由于固体表面与被吸附物质间的化学键力起作用的结果，属于一种表面化学反应，需要一定的活化能才能进行。 催化还原法催化还原法是指在催化剂作用下，利用还原剂将氮氧化物还原成氮气的方法。具体可分为非选择性还原法和选择性还原法。非选择性还原法是指将废气中的氮氧化物和氧两者不加选择地一并还原。选择性还原法是在适

10、宜脱硝温度下进行催化还原反应，可只让废气中的氮氧化物还原，而氧不发生还原。固体粉尘的产生及其治理方法火炸药制造中产生的固体粉尘，以炸药粉尘对人体的危害最大。对火炸药生产中产生的粉尘治理，一般是在生产设备或产生粉尘的局部操作点设置密闭罩或敞口罩（侧吸罩、底吸罩、顶罩等），吸出含尘空气，然后进行除尘。根据火炸药生产的特点，常用的除尘方法有三类：机械除尘，湿式除尘，过滤除尘。 机械除尘机械除尘适用于含尘浓度高、尘粒较大的气体。该方法的特点是设备结构简单、气流阻力小、基建投资和运转费用较低，但除尘效率不。按除尘机械力不同，机械除尘设备可分为重力除尘器（沉降室）、惯性力除尘器（挡扳式除尘器）和离心力除尘

11、器（旋风分离器）。 湿式除尘湿式除尘是用水洗涤含尘气体，使尘粒与液滴或液膜碰撞而被捕获，从气流中分离出来，随水排走。湿式除尘与液体吸收法有些相似，但是这两者的作用机理截然不同，洗气除尘是用液体洗去气溶胶中的颗粒物质（并非达到溶解），而在液体吸收法中气体或蒸气状态的有毒物质则是被吸收溶解在液体中得以去除。常用的湿式除尘器有泡沫除尘器、水浴除尘器和喷淋除尘器。 过滤除尘过滤除尘是使含尘气体穿过合适的过滤材料，将尘粒从气流中阻留下来。按过滤材料区分，过滤除尘器可以分为：以织物作滤材的表面过滤器（如袋式除尘器），以填料层（玻璃纤维、硅砂、煤粒等）作滤材的内部过滤器。废水处理方法水体污染物的种类很多，可大致区分为固体污染物、需氧污染物、营养性污染物、酸碱