淺談環保型增塑劑生產過程中污染最小化的處理措施

余志平，方世銀，曾曉康

（浙江建業化工股份有限公司，浙江 建德 311604）

0 前言

隨著人們對環境要求越來越高，生產過程的控制就顯得至關重要。生產過程控制不好不僅要危害到生產者，還要殃及到周圍的環境造成惡劣社會影響。環保型增塑劑的生產過程有著嚴格控制措施。環保類增塑劑絕大多數是大分子化合物，一般具有高沸點、低揮發性的特性；還有一種應用型環保增塑劑，它是一種混合物，由兩種或兩種以上不同功能的增塑劑混合而成，在塑料制品中發揮多種不同功能，使塑料制品具備特定的功用，也稱復配型環保增塑劑，是增塑劑一個新的研究領域和發展方向。這兩種增塑劑在生產過程中，都要產生液相、氣相和固相的廢棄物，都會對環境產生不同程度的影響。我們探討的是怎樣將危害降低到最小，在特定的操作條件下消除這種危害。

1 環保類增塑劑產品生產過程中三廢的控制

目前環保型增塑劑的生產主要有酯化反應（包括直接酯化反應和酯交換反應兩種）、環氧化反應等多種反應方式。直接酯化反應又以非酸催化反應為主，此類反應的特點，所需要的溫度較高，這與催化劑的活性溫度較高有關，一般此類催化劑的活性溫度在180 ℃以上酯化體系才有反應發生，其實這個溫度點也非常契合液體原料的沸點溫度。以對苯二甲酸二辛酯（DOTP）為例它是以有機鈦為催化劑，在溫度180 ℃以上時酯化體系發生反應，當體系溫度達到220 ℃以上時反應趨于完全。趨于完全的酯化反應是環保型增塑劑生產做好危害最小化的一大優勢。生產過程中的“三廢”是限制生產的主要因素。

1.1 廢水危害最小化處理的措施

以DOTP 為例，環保型增塑劑廢水的產生有兩塊，酯化廢水和分離工序提純所需要的外來添加水（包括中和、水洗和過量醇的回收），酯化產生的廢水與裝置的產能有關，產能越大生成的廢水就越多，它是酯化過程中的產物之一，該類酯化反應進行得比較徹底，廢水的量能控制接近理論值。分離工序產生的廢水是一個指標控制值，與生產過程的控制密切相關，生產中要有廢水最小量的概念，必須采取措施使這一工序的廢水最小，向生產體系添加水是控制產品某一指標的需要，例如脫醇添加水蒸汽降低醇分壓是提高產品閃點也就是產品純度的需要，水洗是提高產品體積電阻率的一個操作過程。實際生產中，采用酯化、脫醇產生的水以及水洗的水套用作為中和用水，體系由唯一的外排口中和所排出的廢水的量便可以做到最小。

水體中污染物的控制，以DOTP 為例,主要的污染是未反應的固體反應物PTA 的單酯，以及在水中溶解度極小的醇類（25 ℃時的溶解度為0.07wt%）,還有一種就是一些固體懸浮物所帶有的酯類污染物。針對以上幾方面的因素，控制方法上必須做到有針對性，酯化反應的控制做到酯化退料酸值趨于零，固體反應物以及它生成的單酯完全反應掉；水中有機物溶解度是固定的，與各冷凝器的溫度控制有關，將冷凝器的冷凝液溫度控制在異辛醇溶解度最小值同時也利于減少原料的流失；最后也是水體污染影響最大的因素，水體中酯類懸浮液滴的多少決定了污染的程度，是生產中污染物控制的關鍵步驟。采用粗粒化、氣浮等措施后一般廢水的COD 可控制在4000 mg/L 左右。再進入生化處理系統經過熱水解，再經厭氧和好氧池處理后很容易達到排放要求標準。

1.2 廢氣的處理措施

生產過程中廢氣的產生有以下幾個方面：過料過程中呼吸所產生的空氣夾帶的有機氣相物料；酯化過程中未被冷凝下來的有機氣體；敞開系統逸出系統的有機氣相成份。收集過料中的氣體，回收其中所夾帶的有機氣體，使氣體排放夾帶的有機氣體量最小化。酯化過程中排放的氣體與過料中產生的氣體是類似的，做法也是相同的。應當將生產系統密閉，減少排放點的數量，這也是減少生產過程中危害和生產損失的一項重要的措施。外排的氣體更進一步經吸收塔處理，最后的余氣進入鍋爐引風系統，實現氣相有機物為零。

1.3 廢渣的處理措施

廢渣是一種固體污染物，控制固體污染物必須從源頭抓起，了解它的主要成份，才能做到很好的控制。固廢以脫色劑為主，另外還含有一些催化劑的分解產物等成份。在達到產品質量要求的條件下，適當減少脫色劑的添加量，經過試驗高速離心分離機干燥分離后的脫色劑可以循環使用而不影響產品的質量。

2 復配型環保增塑劑生產過程中污染物的控制

復配型環保增塑劑所用原料，即單個產品的生產具有以上類似DOTP 整個生產環節產生的多種危害因素，采用同樣的過程控制來使其最小化。

復配型環保增塑劑的生產特點，決定了它的污染物以氣相為主的特征，它是環保增塑劑使用領域的拓展和延伸，同時危害環節也增加了。怎樣減小危害就需要了解污染物產生的環節，復配型環保增塑劑污染物產生在復配產品的配制過程中，復配型增塑劑是兩種或兩種以上環保型增塑劑成品混合而成，不存在化學反應的過程，是一種過料和混合并伴有升溫的一個物理性操作過程。通過氣相的回收，可以控制甚至消除污染物的排放，另一方面復配型環保增塑劑的原料是多種高沸點的酯類（穩定劑、增稠劑、增重劑、耐寒增塑劑等），主要酯類有DOTP、二甘醇二苯甲酸酯、環氧大豆油、環氧脂肪酸甲酯還有二酸類酯等環保型增塑劑，這些也利于氣相物料的回收，是減少污染物排放的一大優勢。

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