1．消除三廢的理論基礎(chǔ)

通過尿素?zé)峤馍扇矍璋返幕瘜W(xué)反應(yīng)為，在加熱和一定壓力條件下6摩爾的尿素生成1摩爾的三聚氰胺，同時副產(chǎn)3摩爾的二氧化碳和6摩爾的氨。反應(yīng)的過程是吸熱反應(yīng)，同時有副反應(yīng)的存在。要保證反應(yīng)的選擇性需要控制穩(wěn)定的進(jìn)出料流量、反應(yīng)壓力和熱源供應(yīng)。

反應(yīng)方程為：

6CO（NH2）2→C3N6H6+6NH3+3CO2

按照轉(zhuǎn)化率為100%的理想狀態(tài)，而且按沒有副產(chǎn)物計，每噸三聚氰胺產(chǎn)品消耗尿素約2.86t，同時副產(chǎn)的尾氣有二氧化碳約1.05t和氨約0.81t。

由于2摩爾的氨和1摩爾的二氧化碳能夠重新生成1摩爾的尿毒和1摩爾的水，所以理想狀態(tài)的生產(chǎn)過程是每3摩爾的尿素可以生產(chǎn)1摩爾的三聚氰胺和3摩爾的水，相當(dāng)于每噸三聚氰胺的尿素消耗量為1.43t，副產(chǎn)0.43t水，無任何三廢排放，無污染，是個環(huán)保型產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品。

尾氣重新回收合成尿毒的反應(yīng)方程為：

2NH3+CO2→NH4COONH2

NH4COONH2→CO（NH2）2+H2O

2．產(chǎn)生污染的因素

按照反應(yīng)方程，由于尾氣副產(chǎn)物二氧化碳和氨的產(chǎn)生量接近產(chǎn)品生成量的2倍，而在實際生產(chǎn)裝置中，最好的生產(chǎn)工藝每噸三聚氰胺也要消耗尿素3.1~3.3t；運行狀況一般的，通常在4t以上；運行狀況相對較差的小裝置經(jīng)常消耗6t以上。顯然，高于產(chǎn)品量2~5倍的原料尿素在生產(chǎn)過程中以尾氣副產(chǎn)物的形態(tài)存在，其回收利用的程度對整個生產(chǎn)過程的影響舉足輕重，如果處理不當(dāng)，不僅是對原材料的極大浪費，毫無疑問，它們會被當(dāng)作三廢處理排放，成為污染環(huán)境的主要來源，通常也是決定能否開工生產(chǎn)的最大因素。

另一方面，由于尿素生成三聚氰胺的化學(xué)反應(yīng)是個吸熱反應(yīng)，到目前為止還沒有研究出針對這一單一過程的精確反應(yīng)條件，并且在工業(yè)化生產(chǎn)中，提供熱量的過程無法做到零梯度的傳熱，尿素在被加熱的過程中其化學(xué)性質(zhì)又相對活躍，能夠發(fā)生的副反應(yīng)很多，主要的副產(chǎn)物有縮二脲、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰胺的共聚物密伯胺和其高聚物密勒胺和密異。這些副產(chǎn)物必須從三聚氰胺產(chǎn)品中分離出來，工藝技術(shù)的先進(jìn)可靠性和操作控制的穩(wěn)定性決定副產(chǎn)物的量，分離技術(shù)的好壞決定排污量的大小。

主要的副反應(yīng)議程為：

2CO（NH2）2→NH3+HN（CONH2）2

6CO（NH2）2+H2O→C3N5H5O+3CO2+7NH3

6CO（NH2）2+2H2O→C3N4H4O2+3CO2+8NH3

12CO（NH2）2→C6N11H9+6CO2+13NH3

因此，三廢產(chǎn)生的來源主要分為尾氣回收和副產(chǎn)物分離處理兩個方面。在三聚氰胺生產(chǎn)中，技術(shù)路線的選擇和生產(chǎn)過程的控制對于減少三刻排放和消除污染非常重要。

王俊旭