乙炔净化工序废次氯酸钠的回用研究(上)

摘要:介绍了传统的电石法乙炔装置清净废液的循环回用工艺技术的开发及应用情况。通过对传统工艺的改进可实现乙炔工段的污水零排放。

1、净化工序现状

目前国内净化粗乙炔的方法主要是采用次氯酸钠。利用次氯酸钠的氧化性除去硫化氢、磷化氢等使催化剂中毒的有害气体。也有一些企业尝试用浓硫酸净化,这里就不再介绍。次氯酸钠净化工序的主要反应为:

2、传统的净化工艺

在电石法制取PVC的生产工艺中,电石在发生器和水发生反应生产的乙炔气体经水洗塔喷淋洗剂冷却后,再经正水封进入冷却塔(气柜)。从冷却塔(气柜)出来的乙炔气体在保证一定的高度(压力)的情况下,进入水环泵加压后,再进入两台串联的清净塔与含有效氯0.085%~0.12%的次氯酸钠溶液逆流直接接触反应,除去粗乙炔中的硫化氢、磷化氢等使催化剂中毒的有害气体。清净二塔出来的气体进入中和塔和塔顶进入的10%~15%的碱液发生中和反应。中和处理后的乙炔气体(通过氯化钙或其他办法)除去气相中得过饱和水分,将制取得纯度98.5%以上,不含S、P等杂质的乙炔送至氯乙烯合成工序。工艺流程如图1:

图1 传统的乙炔净化工艺流程

3、现有的工艺

次氯酸钠废水传统的处理方法是将次氯酸钠废水全部送至乙炔发生器,通过电石上清液排放达到水平衡。但是目前电渣水泥和PVC是配套建设的,由于国家水泥标准对氯根的控制使得次氯酸钠部分回用部分排放。在工艺流程方面的改进主要有以下几个:

3.1 废次氯酸钠溶液与浓次氯酸钠混合。

传统的乙炔净化剂是将来自盐酸工段的浓次氯酸钠经泵抽至浓次氯酸钠槽,然后在稀次氯酸钠槽中和自来水或者深井水混合稀释到有效氯为0.085%~0.120%。经泵打入稀次氯酸钠高槽位,经清净泵打入净化塔。

经试验测得当浓次氯酸钠有效氯含量在0.15%~0.20%,PH控制在7~8时与废次氯酸钠溶液混合不会有爆炸现象。改进后的工艺,将净化塔出来的废次氯酸钠送至次氯酸钠收集池,然后在文丘管里与从浓次氯酸钠高位槽送来的浓次氯酸钠混合稀释来配置新鲜的次氯酸钠清净剂。(工艺流程简图2所示)。有的企业将从清净塔出来的废次氯酸钠,经过吹脱塔或者经过曝气,脱除部分乙炔气体,减小爆炸的可能性。

图2 次氯酸钠废水回收工艺流程简图(1)

3.2 废次氯酸钠溶液送至冷却塔,部分送至发生器。

回收废次氯酸钠溶液存在的问题是废次氯酸钠溶解部分乙炔,当浓次氯酸钠溶液中的有效氯在0.15%以上(特别是低PH值溶液呈酸性时),溶液释放出来的游离氯与乙炔接触生成爆炸性的氯乙炔。但是当有效氯含量过小和PH值在8以上时净化的效果不好。(见表1)

表1 次氯酸钠PH值对清净效果的影响

把废次氯酸钠水送至冷却塔,利用废次氯酸钠的酸性除垢后,将排出的高温水送至凉水塔降温后,再送回冷却塔循环使用,把多余的一部分水送至发生器作为补充用水。其回用工艺流程如图3所示。(由郭淑芬、刘玉红、宋新海著)

图3次氯酸钠废水回收工艺流程简图(2)

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