淺析氯堿行業環保技術工藝的對比研究

摘要:近年來，隨著中國重化工業的迅猛發展，逐步帶動氯堿行業以年約8%的速度快速增長，中國現已成為世界上最大的工業鹽消費市場。氯堿行業作為現代工業的重壓類型之一，在創造巨大社會產值的同時，也帶來了較為嚴重的環境問題，并受到社會各界的廣泛關注。目前，國內氯堿行業普遍通過應用新型環保技術工藝提高自主創新能力，集約節約利用資源，破解節能降耗這一難題，具-體表現在“能”盡其力、“水”暢其流、“物”盡其用三個方面，科學實現了經濟、社會和環保三個效益的統一。本文就國內氯堿行業環保技術工藝進行對比研究，

關鍵詞:氯堿行業;環保技術工藝;對比研究

氯堿行業是我國工業生產中高耗能、高污染的行業之一，作為節能減排的重點行業，氯堿行業環保技術工藝的應用情況，將直接影響到國家整體環保節能目標的實現。在國家提倡節能減排、政府出重拳整治重污染行業企業的大背景下，環保節能對于氯堿行業來說則更顯重要[1]。國內氯堿行業要經過深刻的思考，積極尋求適合自身的發展的新型環保節能出路。環保節能關系到我國氯堿行業經濟可持續發展，也是實現產業升級的重要環節。

一、我國氯堿行業的發展現狀

(一)生產能力:氯堿行業，在我國國民經濟中占有重要的地位。然而近年來，由于市場的競爭日益激烈，我國各氯堿企業為了提高自身的競爭力，紛紛擴大燒堿裝置規模，從1999年開始，掀起了一輪燒堿擴建高潮，到2000年其生產能力已從1998年的6860kt/a增至8000kt/a[2]。目前，我國燒堿的總生產能力已經達到8620kt/a，居世界第2位。

(二)產量:隨著生產能力的不斷增加，近年來燒堿的產量也不斷增加，2002年全國燒堿產量達8089kt，為歷史最高紀錄，與2001年的7135kt相比，增長幅度為13.4%。目前燒堿的生產方法幾乎全部采用電解食鹽水的方法，這樣，每生產1t燒堿則聯產0.88t氯氣。隨著離子膜法新裝置的建成，造成嚴重環境污染的水銀法已停止生產，苛化法的產量也相當少，我國目前燒堿的主要生產方法是隔膜法和離子膜法。

二、變壓吸附分離技術原理和工藝流程

(一)技術原理

變壓吸附分離技術的基本原理是利用吸附劑對吸附質在不同分壓下有不同的吸附容量、吸附速度和吸附力，并且在一定壓力下對被分離的氣體混合物的各組分有選擇吸附的特性，加壓吸附除去原料氣中雜質組份，減壓脫附這些雜質而使吸附劑獲得再生。因此，采用多個吸附床，循環地變動所組合的各吸附床壓力，就可以達到連續分離氣體混合物的目的[3]。變壓吸附分離技術常常是在壓力環境下進行的，變壓吸附提出了加壓和減壓相結合的方法，它通常是由加壓吸附、減壓再組成的吸附一解吸系統。在等溫的情況下，利用加壓吸附和減壓解吸組合成吸附操作循環過程。

(二)工藝流程

精餾尾氣經壓縮機加壓并經流量計后，進入由多臺吸附塔組成的變壓吸附系統，由入口端通入原料氣，氯乙烯單體和乙炔被吸附劑吸附，每臺吸附器在不同時間依次經歷吸附、均壓降、順放、最終升壓等步驟，脫除了氯乙烯單體和乙炔的氣體從出口放出，一部分返回到吸附塔內用做再生沖洗氣，另一部分作為凈化氣輸出放空。

三、膜法脫硫酸根工藝與隔膜電解技術

(一)膜法脫硫酸根工藝

近年，由我國化工企業自主開發的膜法脫硫酸根工藝，具有先進的前處理技術、膜過濾技術和完善的后處理技術，是目前國內外運行最穩定、最可靠、最完整的技術，特別是后處理技術將濃縮液全部回收，副產十水硫酸鈉并通過蒸發重工藝生產無水硫酸鈉，并徹底消除了排放濃縮液的二次污染。膜法脫硫酸根工藝是近些年來中國氯堿行業一次重大的技術創新，推動了中國氯堿行業發展，還可徹底消除氯化鋇使用各個環節的毒害風險，具有重大的環保效益、社會效益和推廣應用價值[4]。另外，我國化工企業自主開發的氯氣干燥設備是膜法脫硫酸根工藝實行的基本保障，氯氣處理工藝運行水平將達到國內同行業領先水平，氯氣干燥后含水在5PPm左右，運行效果遠好于國內同行業30-40PPm平均水平，低的氯中含水可以保證氯氣輸送設備的安全運行和氯氣下游裝置的安全運行。

(二)隔膜電解技術

隔膜電解技術以食鹽為原料，以不銹鋼為陰極，在石墨表面涂敷一層氧化物為陽極，陰極室與陽極室用離子膜隔開。在直流電場作用下，陽極室可得到含氯、過氧化氫以及臭氧的混合二氧化氯。電解時均用惰性電極，陽極發生的電極反應可表示為:在FeSO4溶液中除去溶液中的Fe3+，最好選用鐵屑或鐵粉，比較簡單;如果溫度過高會導致NH4HCO3分解，同樣也會加快Fe2+的水解這樣會使原料利用率降低;反應中生成的K2SO4為固體，而K2SO4在無機溶劑中溶解度是比較大的，要想使K2SO4析出只能降低其溶解度，所以加入醇類溶劑的目的是降低K2SO4的溶解度;根據陰陽極反應原理陽極失電子發生氧化反應[5]。同時，在隔膜法電解過程中，進場會發生一些不利的副反應:當陽極析出的氯有部分溶解在電解液中時，與水作用生成次氯酸;陰極室的OH-有少量向陽極區擴散和遷移，發生刮反應;積累后生成氯酸鹽.也可能在陽極放電并與OH-作用;陽極附近若OH。濃度增大，可能在陽極上放電等。這些副反應浪費了電能，影響了產品質量，還可能造成爆炸事故。為此，常采用以下措施抑制:選用良好性能的隔膜、采用較高的溫度，用飽和精制鹽水，控制電解液流速等。鹽水中含有硫酸鹽時，在一定條件下，如氯離子濃度局部濃度降低時，硫酸根會放電而釋出氧氣[6]。

四、總結

氯堿行業屬于技術密集型產業，由于其技術開發周期長，科研投入大，也在一定程度上成為資金密集型行業。由于氯堿行業的技術壟斷性極強，所以發展環保技術工藝必須堅持科學、和諧發展的理念，一方面不能忽視國外的環保技術工藝的發展狀況，同時還必須高度重視自身的技術的研發與應用。以目前的國際市場而言，我國氯堿行業環保技術工藝的發展面臨著艱難的境地，比如市場前景看好的氯化聚氯乙烯產品，其生產技術被美、日、德等國的公司壟斷，并建立了完整的應用體系。而且高附加值的氯化聚丙烯、氯化橡膠等精細化工產品的核心技術也基本被壟斷。國內化工企業只有通過不斷的技術開發，形成具有企業核心技術的產品體系，在國際和國內市場上都具有較強的競爭力。

雖然環保技術工藝在國內氯堿行業也得到一定程度的應用，但由于受到對于工藝模式掌握水平的影響和限制，往往形成產量低、成本高、性能差的弊端與問題。我國氯堿行業環保技術工藝的關鍵問題是在于是否掌握生產過程的關鍵技術，以及技術開發投入力度不夠。因此，國內只有經過環保技術工藝的創新，不斷賦予產品新的性能，將潛在的市場需求變為現實需求，潛在的客戶變為真的客戶，氯堿行業的發展才能步入良性循環。

參考文獻:

[1]錢明遠，劉煒. 循環發展理念催生氯堿行業節能降耗新體系 [J]. 化工管理.2007，(3).P19-21

[2]王慶祥，金沖及. 讓環保技術工藝與氯堿行業發展相得益彰 [J]. WtO經濟導刊.2007.(5).P23-24

[3]孔增瑞. 氯堿行業環保技術工藝流程和主要應用的設備 [J]. 海峽科學.2005，(6).P41

[4]包興奇，李天民. 氯堿生產中隔膜法電解工藝流程 [J]. 中國西部科技.2008，(4).P33-34