电石法聚氯乙烯重点技术交流人材料.docx
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电石法聚氯乙烯重点技术交流人材料
一、前言
PVC工业近几年发展十分迅猛，电石法聚氯乙烯在内蒙、新疆、安徽、河南、陕西、山西、贵州等省自治区都在上30万吨／年以上的新项目；乙烯法的规模也在不断扩大，以齐鲁、大沽化工厂、LG大沽化工厂和广州东曹等企业为代表的乙烯法生产能力也逐年增加。
随着PVC企业产能的逐年增加，PVC企业对当地的环境构成了极大的威胁。
为了解决乙炔法PVC生产企业的发展不受环境的制约，氯碱行业在技术进步和消除环境影响方面做了大量的工作。
近几年先后开发了变压吸附、干法乙炔、硫酸清挣、低汞触媒、母液回收等多项节能减排技术，有的已成为成熟的工业化技术，在多项工程中实施；有的技术尚不完善，还在不断探索。
这些新技术为PVC行业进步、保护环境做出了巨大的贡献。
在过去我们虽然采取了很多污染防治措施，并投入了相当的环保资金，但企业产量的急速增长，规模不断扩大，PVC生产企业所排放的污染总量在当地所占环境容量比例不断增加。
目前表现十分突出的是对水资源需求的压力，内蒙、新疆、陕西、山西等地区都是水资源贫乏地区：
而安徽、河南地处淮河流域，污水排放受到严格限制。
国家对新建PVC企业提出污水“零排放”的要求，希望企业通过不断技术进步，合理利用资源，减少污水排放。
近几年PVC企业经济效益很好，企业有能力投入资金解决环境问题和历史欠账，满足国家对环保的要求。
电石法聚氯乙烯生产企业通常由烧碱和聚氯乙烯两部分生产装置构成，聚氯乙烯部分由含有乙炔发生、氯乙烯合成、聚合等几个工序，工艺流程长，污水排放点多，水质成份复杂，给污水的处理和回用带来困难。
为了能够实现污水的“零排放”在这里我们重点对电石法PVC排放污水处理和利用进行分析，结合氯碱厂整体用水来考虑，以获得合理的解决办法和“零排放”的可能。
二、氯碱厂污水来源
一个规模的电石法PVC工厂通常配套自各电厂、烧碱装置、水泥生产线。
这些配套装置为氯碱厂实现“零排放”提供了条件。
图2—］是氯碱厂的排水分类图，在这
张图上我们可以清楚地看到氯碱厂主要排水来源。
氯碱厂排水分类图
夏空制盐冷股木（盐曲制盐工艺）真空制盐含盐排和盐卤制盐工艺）厂烧碱李间Y雙合树脂塔酸性再生废水
脱気妞水
*•・蒸发固晴工序工艺冷凝液
r情瞅萨水
公用工程车阖<
V、匚咏盐水
（丿
PVC车伺V
电石渣上清蔽
乙枕x序S
I次钠清淨排水
駆乙烯工序含汞废水
「洗釜废水
聚合工序s
匚厨心母液
图2・1
下表是•个盐卤采盐、湿法乙块工艺、生产规模为20万吨PVC/年的企业的水平衡表2・1・
20万吨PVC/年的企业的水平衡表2-1
序号
废水名称及
产生情况
排放特性
星终去向
产生盘
（m3/h）
组成及特性
h氮戚装S
W1-1
制盐冷凝水
46
洁净水
连续
收集后回用于脱盐水
W1-2
含盐冷凝水
44
NaCI：
WIOOppm
连续
烧被装置化盐用水
WI-3
禅生废水
10
NaCk-L3%|wt|
IPH：
M
处理后回矿采尚
W1-4
脫黑浹盐水
1
HaCi；2i0g/i
Cl?
：
VOOmg/l
区理盲至真空制盐锻置桂为脱除確废根
W1-5
21
NdOH：
20ppm
s*
处理后脱按水回用
2?
聚H乙烯裝歌W3|
W3-1
跑石上清港
150-25
0
CO0rSWmg/1
Ca（OH）z-0«OS%（wt）
MgtOH）z-O.Q3%M）
连址
处理焉回用|
90
I
CODt
NaiSO*7Dmg/l
NwHPO<200mg/l
违续
处理医冋用
W3-3
含5R废水
2
Hgi0.3nng/l
SSr150mg/l
处理话系统内S5环利用
eo
PH：
7〜8
COD=ZOOmg/l
BOD5■50m^/l
VCMi2—3mg/l
连续
处理頂回用扑充出水
戒給环水
4.动力电藝豊、W4
熱电循环水
75
CODCrr切
SS：
lOmg/l
处理搭回用
1氯碱装置
氯碱装置有3股排水（盐卤制盐工艺还会产生制盐冷凝水），总产生量在
15•35m3巾，这部分排水基本上在装置内消化掉了，就氯碱装置外排废水水量约10
m3巾，占整个氯碱厂的排水量的2、5%。
2.1。
1、螯合树脂塔再生废水
电解工序螯合树脂再生产生的酸、碱性废水，间断排放，混合后为含盐废水。
污水中的主要污染物是静置盐水中含有的少量的对离子膜有害的重金属离子。
这部分废水排放量5m3巾，通常可采用中和、混凝沉淀处理后，除去废水中的金属离子后，返回化盐工序不外排。
2.,.2、脱氯淡盐水
离子膜电解槽阳极室产生的含氯淡盐水，淡盐水浓度一2]0g/D,Ch约1700mg/1,
采用真空+化学法脱氯后作为化盐水，脱出氯气送氯气系统回收，这部分排水量10
m3/h。
2.1.3、蒸发固碱工序工艺冷凝水
蒸发固碱工序通常采用两效或三效降膜蒸发浓缩工艺，将32%液碱浓缩至50
%。
每个企业对固碱的需求不同，产生的工艺冷凝水量不同，这部分回收水除含有少量蒸发夹带的氢氧化钠外不含其他污染物，调整pH值后可送化盐工序不外排。
2.2聚氯乙烯装置
电石法PVC的生产过程见图2—1。
电石经水解生成乙炔，乙炔经过降温、次钠清净、碱洗、脱水等精制过程，与烧碱车间来的氯化氢反应生成粗氯乙烯；粗氯乙烯经过水洗回收盐酸、碱洗、精馏等过程去除杂质后去聚合；精制后的氯乙烯采用悬浮法生产工艺生成聚氯乙烯；聚乙烯浆料经汽提脱除氯乙烯单体、离心分离、干燥、包装得到成品。
乙烘法PVC生产流程国
我们以湿法乙炔为例，排放的废水主要有以下几种：
2.2.1、电石上清液（湿法）
乙炔装置采用湿法乙炔生产工艺，用水量通常是次钠清净产生的废水全部补充到乙炔装置，由于每个工厂的操作条件不同、地区环境温度不同、气候季节变化等原因，通常需要补充一定的新鲜水，除电石渣带走一部分水量外，部分循环，其他的废水排放。
排水中含Ca（0H）2、Mg（0H）2、CaS、MgS、H3P、SS,废水呈强碱性。
乙炔发生器中产生的硫化物和循环过程中氧化形成的亚硫酸盐形成的COD处理成本极高，难以通过廉价的处理方式达标排放，生量为200~250m3巾。
2.2.2、次钠废水
工艺要求新鲜次钠清净水的次钠浓度0.08~0.]2%，使用为量70---80m3巾，过
程中没有损失，废次钠液中主要污染物是Na2C03、NaCL、Na2S、乙炔和SS。
由
于水泥生产所用的电石渣对氯根有限制，回用于乙炔发生器的次钠废水中所含的氯根超出限额，为了避免将次钠废水中的氯根带入水泥生产，各企业设法将这部分废水单独处理回用。
2.2.3、含汞废水
含汞装置区除收集的设备、地面冲洗水、初期雨水以及转化器更换废催化剂产
生的废水产生量为2m3/h，主要污染物为HgO.1~0.3rug/1以外，含汞量大的污染
源是氯乙烯合成单元排放少量的含汞稀盐酸和少量的含汞废碱液。
由于汞是一类污
染物，要求在车间达到5ppb，这部分废水必须在车间进行处理。
2．2．4、洗釜水
悬浮法PVC生产中，为了防止粘釜，每次聚合前要在聚合釜内壁涂防粘釜剂，反应结束后要用水清洗聚合釜，洗掉釜壁残留的防粘釜剂，为下次生产做准备，这样产生了洗釜水。
洗釜水中的主要污染物是双酚A类物质，COD通常在1000~1500mg/I，废水的可生化性很差，生物难以降解，产生量为5〜10m3巾。
2．2．5、离心母液
悬浮法PVC是在水和分散剂存在的条件下聚合的，生成的浆料中含有约
]000ppm的VCM，在工艺上采用在真空条件下，用蒸汽汽提的方法将其中所含的
VCM进行脱除。
汽提出来的VCM，被送至VC回收工序进行回收。
汽提浆料送离心机分离，得到PVC产品，分离的废水我们称之为离心母液。
离心母液产生量为70~80m3巾，主要污染物为COD~200mg/VCM<2mg／Io这股废水的电导率低，CDI00~200us/cm有很高的回收利用价值。
2．3自备电厂和公用工程排水
2。
3．1、循环排污水自备电厂装置循环排污水和其他循环排污水，按有机物含量划分属清净下水，
主要污染物含盐和SS。
要利用这部分污水，可根据其含盐量进行脱盐处理回用。
2，3．2、公用工程排放的含盐污水
'公用工程纯水制备RO产生的浓水或离子交换再生排水由于基本不含有机污染物，外观上我们认为他是清净排水。
但这部分排水通常溶解固体含量是水源含固量的3'-4倍。
根据地域不同，这部分水中的溶解性固体是碳酸盐、硫酸盐或氯化钠。
利用方法可以和循环水排水的处理方法相同，也可以更简单一点。
2。
3．3、生活污水和其他杂水氯碱厂的生活污水和其他杂水的产生量按工厂的耗水量所占的比重是十分小的，由于其污染绝对量小，可以单独处理，也可以与其他排水合并处理。
新建企业生活区是独立的，排水系统完善且清晰，排水是独立管网，我们建议与其它排水分别处理；老企业管网复杂，宜与其它排水合并处理。
三、排水的阶梯利用我们的目标是整个工厂的污水“零排放”，要做到这一点，需要将不同单元的排水分级利用。
弄清楚用水单元的水质要求，再选择合适的水源。
大家都知道乙炔发生器对用水的水质没有特殊的要求，含有有机物的污水是可以用于乙炔发生器的。
但如果废水中含有过量的次氯酸钠就会引起爆炸，温度高的水不宜进乙炔发生器等等。
通常我们考虑排水阶梯利用的条件，影响因素，阶梯利用存在的问题，有没有好的解决办法。
阶梯用水通常的原则是：
1、在所有排水中使用刚好满足用水条件的排水；
2、选择使用只需简单处理就能满足要求的排水：
3、把最洁净的排水用在最需要洁净水的地方。
通过确定各单元生产用水指标和回用水指标，最终确定排水用于什么地方，生
产单元多、装置区域划分清晰的企业相对较易实现水的重复利用和阶梯利用。
四、主要排水的处理及回用方法在前面我们对氯碱厂的排水进行了讨论，各股排水的水质因排水的位置不同其差异相当大，下面我们对排水主要污染源进行分析讨论回用的可能性和方法。
4．重电石上清液处理和回用
图4-T是一个典型的电石上清液循环平衡图，从图中看出湿法乙炔发生是一个缺水系统，它的亏水主要是因为蒸发、电石渣生成耗水和湿渣带走的水等几部分构成。
因为电石上清液的处理十分昂贵，工程设计上我们要避免乙炔发生单元排水，
补给水量和本单元消耗水量需要保持平衡。
亏水原因我们已经很清楚了，那我们分析一下补水的来源。
乙炔发生器的补水主要来源于洗泥塔和次钠塔排放的废次钠清净液，这样的利
用对于湿法乙炔是十分合理的，可以减少因排水带走溶解在水中的乙炔所引起的不
必要浪费。
但是由于乙炔发生过程尚未实现数字控制，反应过程是由操作工凭经验控制，当发生器的温度上升较快时，需要通过开启自来水阀门补水降低发生器的温度。
为了降低发生器的温度，使用较高温度的电石上清液回用，控制是比较困难的。
为了解决这个问题只需要将电石上清液回水的水温降低到30—35C以下。
有许多方
法可以实现控制温度这个目标，在个别工厂已经实现电石上清液不排放，大大减轻了污水的处理难度，同时减少了工厂治污的成本。
某公司采用多级冷却技术对上清液进行降温，采用机械强制通风的玻璃钢冷却
塔，强化空气冷却效果。
夏季采用低温盐水隔
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