第六章——火炸药生产过程中的环境保护

• 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。
• 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。
• ⑴ 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）和离心力除尘器（旋风分离器）。
• 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，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
• 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。
1—收缩管；2—喷头；3—喉管；4—扩散管 文丘里管
• ③ 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。
• ⑵ 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。 • ⑶ 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、酸碱污染物、 有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性 污染物、热污染等。工业废水的处理方法按作用 原理可划分为四大类：
• 火炸药工业排放的污染物有以下特点 • ⑴ 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。 • ⑵ 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、贸易企业近60家。
• ⑶ 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。
• ① 水吸收法；② 酸吸收法（包括硫酸法、稀硝酸法）； ③ 碱性溶液吸收法（包括烧碱法、纯碱法、氨水法）； ④ 还原吸收法（包括氯-氨法、亚硫酸盐法）；⑤ 氧化吸 收法（包括次氯酸钠法、高锰酸钾法、臭氧氧化法）；⑥ 生成配合物吸收法（如硫酸亚铁法）
• ⑵ 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。
• 含酸雾尾气的常用除雾方法： • ① 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。
• ② 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 40～50μm 的 细小液滴，大大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。
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。
宜用来除去粒径 < 3μm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。
• ⑴ 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。
• 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。
• ⑶ 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。
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：⑴ 吸收 法；⑵ 吸附法；⑶ 催化法；⑷ 燃烧法；⑸ 冷凝法；⑹ 膜分离法；⑺ 电子束照射法；⑻ 机械除尘法；⑼ 过滤法 和；⑽ 洗涤法等多种。
• 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：① 含硫酸蒸气的气体急速冷却降温，以及硫酸过饱和；② 气体中存在大量的冷凝中心。
• 细纤维丝网（玻璃棉）除雾
• 除雾原理：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
• ⑴ 物理方法 ⑵ 化学方法 ⑶ 物理化学方法 ⑷ 生
物方法
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