PVC生产过程中水资源的综合利用

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我国的淡水资源十分匮乏，人均占有淡水量居世界中下游水平，属缺水大国。所以节约用水，提高水资源的综合利用率，对创建节约型社会，促进企业的长远发展，具有重要意义。 齐化集团有限公司聚氯乙烯装置经过多次改造，生产能力已由最初的1万t/a增加到8万t/a。随着生产规模的不断扩大，生产用水也随之增加。为了减少公用工程的过多建设，节约水资源，对装置生产过程中的用水进行了充分的综合利用，以解决水资源紧张问题，同时也带来了可观的经济效益。 1 电石渣浆水的回收利用 该公司的8万t/a电石法PVC装置，每年产生的电石渣浆近一百五十万吨，有近一百万吨的强碱性废水需要排放，不仅污染严重，而且浪费了大量的水资源。为了根治电石渣浆水造成的环境污染，提高水的综合利用率，节约水资源，该公司设计并实验了1套电石渣浆水治理方案，实现了渣浆水的重复利用。电石渣浆水处理工艺流程如图1(略)所示。乙炔站排放的电石渣浆水流至1#或2#浓缩池进行沉降，上清液溢流到清水池，浓浆经渣浆泵打入板块压滤机，进一步进行固液分离，滤饼送厂外堆积，风干后用于建筑。上清液送到清水池，清水池内清液经循环泵打入喷淋冷却装置冷却至40℃以下后，大部分用于乙炔发生器的补充用水及发生系统的冲洗用水，节约了大量的生产用水，缓解了生产用水紧张，极大地降低了渣浆排放量，减少了乙炔的溶解损失。另有一小部分送往污水站，中和酸性污水，这样既节约了中和所需的水和碱，同时又保证了排放污水的pH值大于6，减少了污水处理系统的腐蚀，消除了对环境的污染。 2 离心母液水的综合利用 悬浮法生产聚氯乙烯树脂过程中，虽然氯乙烯单体的加入量逐渐增多，但仍有60%-70%的水。而这部分水并不参加反应，只是移走反应热，运载分散剂，便于搅拌和运输。PVC聚合反应结束后，浆料中将有70%的水被分离出来，称为母液水。离心母液水中悬浮物和聚氯乙烯单体含量较高，大量排放，不仅浪费水资源，还给环境造成严重的污染，而且由于大量VCM的逸出，在下水中形成潜在的安全隐患，给污水处理系统带来严重的威胁。因此，结合生产的实际情况，合理利用离心母液水，既可解决水资源紧缺问题，又可回收热能，消除污染，还可增加经济效益。 离心母液水处理工艺流程简图见图2(略)。 从离心机出来的母液水经过2级沉降后，小部分进入洗涤水槽，用于离心机加水，冲洗用水。大部分进入热水槽，水温控制在65-70℃，再用空气加热器蒸汽尾气加热到80-95℃，由热水泵经Y型过滤器进入空气加热器，预热使空气温度提高20-30℃，母液水温则由80-95℃降低到30-40℃。释放出热量的母液水依靠余压送入合成炉分配台，用做合成炉冷却水。从合成炉出来后，水温达到90℃，一部分送到供暖水槽，用热水泵送到各部门用于冬季采暖。大部分经喷淋冷却装置降温后，回到合成炉分配台，重复利用。该工艺投入运行后，效果十分显著，不仅解决了用水难的问题，而且吨PVC树脂耗蒸汽量由1.42t下降到1.0t。同时使氯化氢合成炉冷却水由循环水改为软化水，减轻了结垢现象，降低了泄漏率，促进了生产的稳定。 3 转化水洗塔水的循环利用 由于在PVC树脂生产过程中，控制C2H2与HCl质量比为1.00：1.05-1.00：1.10，甚至更高。采用吸收塔来吸收多余的HCl并二次成酸后，再用水洗塔水洗，然后用碱洗塔碱洗。为了节约用水，采用了水洗塔用水循环技术。在水的循环过程中，将一部分水加入氯化氢吸收塔代替制酸用水，同时补充等量的水来保证循环量。由于氯乙烯在盐酸中的溶解度比在水中的溶解度小得多，所以在节约用水的同时，又减少了氯乙烯的流失，降低了电石消耗。 4 节水效果 通过节水措施的投入运行，每吨PVC树脂的耗水量由原来的66.72t降到22.10t，年节约水资源356.96万t，而且缓解了蒸汽紧张，降低了电石消耗，减轻了设备的结垢、腐蚀现象，使每吨PVC树脂的成本降低了近一百三十元，经济效益和社会效益显著。