柴 晶

［甘肅省金昌市河西堡鎮(zhèn)金昌水泥（集團）有限責任公司，甘肅金昌 737109］

近些年來，我國PVC行業(yè)發(fā)展的速度一直在不斷加快，而電石法為聚氯乙烯行業(yè)當中非常重要的組成部分之一。但是就當前的總體情況來看，通過應(yīng)用電石水解法來開展乙炔的生產(chǎn)會產(chǎn)生許多的廢水以及電石渣，這除了導致自然所存在的資源被嚴重浪費之外，還會一定程度上提高企業(yè)在生產(chǎn)方面所需投入的成本，同時環(huán)境也會因此受到較為嚴重的污染，此種現(xiàn)狀的存在會對中國聚氯乙烯的發(fā)展造成較為嚴重的限制。當前階段我國開始逐漸出臺以及落實節(jié)能減排措施并且提倡節(jié)能減排理念，傳統(tǒng)所采用的電石水解法制PVC技術(shù)與此理念相違背，所以不能夠滿足當前階段產(chǎn)業(yè)政策的具體需要?；诖耍訌妼σ胰采a(chǎn)新路徑以及新渠道的探索有利于促進PVC行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 電石法乙炔的清凈工藝

當前階段PVC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度一直在不斷加快，產(chǎn)能也獲得了更進一步地提升，我國的PVC生產(chǎn)規(guī)模也開始逐漸朝著國際化的方向邁進，而電石法在這樣的背景下得到了重視，經(jīng)過不斷地發(fā)展逐漸成了當前時代發(fā)展背景下的主流。

通常情況下，電石法乙炔生產(chǎn)工藝粗乙炔清凈都會應(yīng)用兩種清凈技術(shù)，一種為次氯酸鈉清凈技術(shù)，另一種為濃硫酸清凈技術(shù)。在實際開展粗乙炔清凈的過程中，會產(chǎn)生相應(yīng)的廢液，此廢液對生態(tài)環(huán)境造成的威脅是比較大的，生態(tài)環(huán)境很容易因此受到相應(yīng)的破壞，而對于已經(jīng)遭到破壞的生態(tài)環(huán)境恢復來說，需要在其中投入大量的成本。而我國在環(huán)境方面所給予的重視程度越來越高，因此當前階段的電石法乙炔生產(chǎn)工藝一定要更好地迎合生態(tài)環(huán)境的保護理念，通過貫徹以及落實合理有效的生態(tài)環(huán)境保護措施及以及手段，實現(xiàn)對成本的有效控制。

2 清凈技術(shù)工藝原理

2.1 運用濃硫酸清凈技術(shù)

在PVC的生產(chǎn)中運用濃硫酸清凈技術(shù)的原理就是根據(jù)濃硫酸具有強氧化性和吸水性這兩個主要特點，首先選擇濃度高達98%的濃硫酸作為清凈劑，可以充分脫除掉乙炔氣體中存在的磷、硫等雜質(zhì)，進而生成單質(zhì)硫、磷酸、二氧化硫等物質(zhì)，與此同時，還可以干燥乙炔氣，從而達到凈化和除水的目的，產(chǎn)生的酸性物質(zhì)經(jīng)酸霧捕集器最終被除去，采用這種技術(shù)可以將乙炔氣體的純度提高到99%以上。

2.2 運用次氯酸鈉清凈技術(shù)

次氯酸鈉清凈技術(shù)的原理主要是通過利用0.085%～0.120%的次氯酸鈉所具備的強氧化性，將乙炔氣中存在的磷化氫和硫化氫等雜質(zhì)氣體進行氧化，最后氧化成為磷酸、硫酸等物質(zhì)，接下來就是將氣體引入中和塔內(nèi)，利用酸堿中和反應(yīng)除去酸性物質(zhì)，隨后再利用冷卻塔冷卻除去乙炔氣夾帶的過飽和水分。其中次鈉配制方法主要先是使用水、稀堿、氯氣來進行一次配制，一次配置結(jié)束后，還需要進行次鈉復配工作，具體做法是將回收乙炔后的廢次鈉代替水在文丘里反應(yīng)器稀釋一次配制的次鈉，再進行二次 復配。

3 清凈技術(shù)具體工藝流程

3.1 運用濃硫酸清凈技術(shù)

濃硫酸清凈技術(shù)具體工藝流程表現(xiàn)為：粗乙炔從發(fā)生工序而來，然后經(jīng)過冷凝器進行冷凝，接下來再引入水洗塔進行冷卻，冷卻結(jié)束后，可以將其在壓縮工序中對其進行加壓，加壓之后粗乙炔氣需要第二次進入水洗塔中進行冷卻處理，一直到其溫度逐漸降到15℃以下，再讓其通過塔頂?shù)某F器到達濃硫酸清凈塔，粗乙炔氣由下到上，經(jīng)過與濃硫酸的層層接觸，而將其中所含的硫化氫和磷化氫去除。在進行到這一步的時候，乙炔氣中還存在著大量的酸性物質(zhì)，接下來需要通過利用中和塔的中和作用進行下一步的精制。濃硫酸經(jīng)過硫酸的計量泵到達濃硫酸的清凈塔頂，濃硫酸的清凈塔底部的一些稀酸會被冷卻后進入塔中進行循環(huán)使用，另一部分會存儲在廢酸罐。但是在運行的過程中要注意三個主要問題。

（1）注意塔的液位要在設(shè)定的范圍之內(nèi)，不能過高也不能過低，這兩種情況都會使硫、磷去除的不徹底，影響乙炔氣的純度。

（2）注意循環(huán)酸的濃度要控制在80%～85%，濃度太低會使硫、磷去除的不徹底，濃度高會浪費酸。

（3）注意粗乙炔氣體的溫度，溫度過高會造成塔盤的損壞。通過使用這種清凈技術(shù)，可以對其中所含的硫、磷雜質(zhì)進行有效的清除，不僅制作的乙炔氣更加純凈，還能實現(xiàn)廢水的零排放，保護了生態(tài)環(huán)境。

3.2 運用次氯酸鈉清凈技術(shù)

次氯酸鈉清凈技術(shù)具體工藝流程表現(xiàn)為：乙炔氣到達水洗塔之后用深井水對其進行冷卻，再經(jīng)過5℃的冷卻器進行冷卻，然后進行低壓干燥，依次進入一級、二級清凈塔去除硫和磷等雜質(zhì)，再依次進入一級、二級、三級的堿塔進行中和處理進入氣柜。雖然有很多廠家對用過的次氯酸鈉溶液進行了回收再利用，但是仍然有一些企業(yè)是直接排放的，對于環(huán)境造成了一定的不利影響，而且這種技術(shù)的用水量十分大，對于水資源也存在一定的浪費，同時也要注意次氯酸鈉的溶液濃度以及pH值防止出現(xiàn)安全問題。

4 兩種工藝的綜合對比分析

4.1 產(chǎn)生的廢液及安全性能對比

4.1.1 次氯酸鈉清凈工藝產(chǎn)生的廢液及安全性能

次氯酸鈉清凈工藝在運用的時候，粗乙炔氣從溫度范圍為70～80之間的發(fā)生器經(jīng)溫度調(diào)節(jié)后進入冷卻塔內(nèi)將其溫度下降至20℃左右，在這期間內(nèi)，需要大量的水來進行補充；同時乙炔清凈需要使用次氯酸鈉溶液，次鈉在配置的過程中也會消耗水。一部分廢水回用乙炔發(fā)生及次鈉二次配制，還有許多廢液在處理后得不到回傭，給廢水的處理帶來了困難。而這一部分的廢水中只包含了少量的乙炔氣，因此，可以采用乙炔回收項目，對于廢水中乙炔進行回收再利用，這樣的操作一方面可以達到節(jié)能降耗的目的，同時還為乙炔廢水處理增添了一道安全保險。

考慮到次氯酸鈉溶液里存在著大量游離的氯，當次氯酸鈉溶液中有效氯的含量達到0.15%以上時，可能產(chǎn)生氯乙炔這種物質(zhì)極不穩(wěn)定的化合物，其在遇到空氣時，容易導致著火現(xiàn)象的發(fā)生，嚴重時還會引發(fā)爆炸。因此，在對次氯酸鈉水溶液進行配制時，必須嚴格按照規(guī)范要求進行操作，以免發(fā)生氯乙炔爆炸等危險影響到系統(tǒng)運行的安全性。

4.1.2 濃硫酸清凈工藝產(chǎn)生的廢液及安全性能

硫酸清凈法對乙炔氣進行冷卻時使用一種間接型冷卻器和塔內(nèi)水的自循環(huán)的方法，產(chǎn)生的廢水就是從發(fā)生器中排出的粗乙炔空氣所攜帶的大量水蒸氣，釋放量約為10～12m3/h，可以完全回用到乙炔發(fā)生器。該處理工藝中所產(chǎn)生的廢液主要成分就是廢硫酸，可以被作為“三廢”類產(chǎn)品銷售給磷肥廠，或者配套廢硫酸裂解裝置。

采用乙炔濃硫酸清凈處理工藝因為不需要次氯酸鈉溶液，因此不會嚴重影響到系統(tǒng)的安全性，在其安全性能上也擁有得天獨厚的特點。

4.2 運行費用對比

濃硫酸清凈工藝降低了后續(xù)深冷處理負荷，同時，對比次氯酸鈉清凈乙炔工藝，還會降低廢水與乙炔夾帶所帶來的損失，而且使用濃硫清凈乙炔工藝將會降低較多的處理成本。所以企業(yè)在選擇清潔技術(shù)時一般會選用濃硫酸清潔工藝。

5 結(jié)束語

電石干法乙炔生產(chǎn)工藝運行過程中會產(chǎn)生大量的硫磷沉積，影響PVC的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，我國目前采用有兩種清凈技術(shù)對硫磷沉積進行預防，主要是次氯酸鈉清凈乙炔工藝和濃硫酸清凈乙炔工藝。通過進行綜合分析對比研究，可以得出，電石干法乙炔生產(chǎn)工藝采用濃硫酸的吸水性、氧化特征來進行乙炔的凈化生產(chǎn)，不僅可以達到環(huán)保的目的還經(jīng)濟，節(jié)約清潔成本，同時還不會由于廢液排放中所含乙炔而導致爆炸這類安全隱患的發(fā)生。因而，采用濃硫酸清凈方法具有更明顯的使用優(yōu)勢。