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电石法聚氯乙烯乙炔清净废水回收工艺

作者：周智川

来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第07期

摘 要：分析了电石法生产聚氯乙烯工艺概况，以及乙炔清净废水回收处理现状。结合环境污染治理需要，阐述了工艺中乙炔清净废水回收具体实施措施，得出这种工艺实施合理、有效，实现了经济效益和社会效益的双丰收。

关键词：聚氯乙烯；电石法工艺；乙炔清净废水；回收工艺 1 聚氯乙烯及电石法生产工艺概述

聚氯乙烯在工业生产应用中呈非晶态结构，为白色或浅黄色粉末；为氯原子取代聚乙烯中氢原子后形成的一种高分子材料，其密度为（20/4℃）1.40g/cm3，含氯量在56～58%，重均相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。在低分子量状态下易溶于酮类、酯类和氯代烃类等溶剂。

聚氯乙烯同时作为合成材料中热塑性合成树脂之一，以物美价廉的显著特点被广泛应用在工业、农业及电子电气、交通运输等各个领域。在生产工艺上较多的采用电石法生产聚氯乙烯，根据实际的生产经验，电石法生产聚氯乙烯的成本要比石油法等技术要低，但这种方法造成的污染比较大。

从电石法生产聚氯乙烯的工艺分析来看，是利用电石遇水生成乙炔，乙炔气经过洗泥器洗涤冷却到70摄氏度左右经正逆水封后，进入乙炔气柜再到冷却塔。冷却降温后乙炔气经水环压缩机加压以后进入二级串联的清净塔，利用次氯酸钠强氧化的特性除去硫化氢等杂质。一般地，在这个生产过程中用水量、排水量都较多，废水污染防治也困难，其中乙炔清净工序中产生的含次氯酸钠废水进行全部回收利用更是需要及时处理解决的。 2 电石法聚氯乙烯乙炔清净废水回收处理现状

经过多年的电石法生产聚氯乙烯实际生产工作来看，目前乙炔清净废水回收主要还存在着处理不彻底、排放不彻底，在处理过程中还会引起火灾、循环液不合格等情况。

生产中清除不彻底主要分布在电石中的磷硫等杂质，这些都会导致乙炔含有一定量磷化氢与硫化氢杂质。由于处理不彻底，硫、磷的自然点较低，遇到空气和一定温度时就会产生火灾。

在循环排放时，循环液是由乙炔气经过发生器、逆水封及气柜以后进入清净塔，再经过多次循环及利用就会产生不达标的现象。

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3 电石法聚氯乙烯乙炔清净废水回收工艺 3.1 主要流程和设备

一般地乙炔清净废水回收工艺过程采用次氯酸钠配置槽——冷却塔——清净塔——废次氯酸钠废水——中和塔——冷却塔——阻火器。具体如下图所示：

从上面的图示中，主要设备包括冷却塔、清净塔、中和塔、阻火器、换热器、贮藏罐等。 3.2 清净原理

粗乙炔气经冷却塔清净后经清净一塔排出废次钠洗涤降温，经阻火器进入气柜储存，再进入水环压缩机增压，经气水分离器分离，乙炔气从底部进入清净一塔，在清净二塔排出的次钠反应除去乙炔部分硫化氢，再经一次清净的乙炔气进入清净二塔与次钠泵输送的干净次钠反应除去乙炔气中的硫化氢等气体。清净好的乙炔气进入中和塔与碱液泵输送的碱液反应后，进入到转化工序。

在清净过程中，废次氯酸钠废水送至冷却塔进行除垢；再次将废水送至冷却塔中，多余的废水要送至发生器中进行补水。同时，产生的磷酸硫酸等液体由后面的碱洗过程予以中和，转化为盐类，再和废碱液一起排出。需要注意的是液体清净剂次氯酸钠溶液的浓度和PH值要满足清净效果和安全。

如果次氯酸钠溶液有效氯在0.05%以下和PH值在8以上，清净效果就会下降；当有效氯在0.15%以上，就会生成氯乙炔发生爆炸，这是在操作生产中要严格杜绝的。 3.3 操作规范

在具体操作中要保持水洗塔、清净塔和中和塔液面平稳，如果不平稳就会造成压力增高，乙炔气顶不起来；同时还需要注意的是，管道设备和阀门以及零部件要禁止用铜质材料，水银压力计要装有隔离液；乙炔是易燃易爆气体，严禁明火作业。

如果是在冬季，停车时要把室外设备和管线积水放干净，在开车前先进行气密试验，用纯度为97%以上的氮气置换。

4 电石法聚氯乙烯乙炔清净废水回收效益分析

以用电石法生产聚氯乙烯年生产40万吨为例，每一小时回收处理150立方米的废次钠每一年可以节约用水120万立方米，减少COD排放大约在1020吨。在一定程度上不仅提高了经济效益，还实现了社会效益：提高了水资源重复利用率，减少了废水排放量， 控制了环境污染，是我国目前节能减排最有效的举措之一。

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参考文献：

[1]刘长福.电石法PVC乙炔废水回收利用工艺改造[J].中国化工贸易，2015（25）. [2]尚建选，王立杰，甘建平.电石法和煤基乙烯法PVC碳排放分析[J].煤炭转化，2014（01）.

[3]宋扬，汪晓军.次氯酸钠生产工艺的安全设计[J].氯碱工业.2013（10）.