乙炔清凈廢次鈉水循環利用工藝

焦高成

（昊華宇航化工有限責任公司，河南 焦作 454002）

乙炔清凈廢次鈉水循環利用工藝

焦高成

（昊華宇航化工有限責任公司，河南 焦作 454002）

通過研究新鮮次氯酸鈉有效氯含量、pH值等因素對新、廢次氯酸鈉混合過程及效果的影響，開發了廢次氯酸鈉溶液循環利用的新工藝。

乙炔；清凈廢次鈉水；pH值；有效氯

電石濕法生產的粗乙炔中含有磷化氫、硫化氫等雜質，會破壞氯乙烯合成中氯化汞催化劑的“活性中心”，加速其活性的下降，因此，工業粗乙炔必須進行凈化。

粗乙炔清凈的方法很多，其原理都是利用氧化劑氧化以除去粗乙炔中的雜質。目前，大多企業是把次氯酸鈉配制成有效氯含量為0.08%~0.12%的次氯酸鈉溶液，將乙炔中的硫化氫、磷化氫等雜質氧化成酸性物質除去。在此過程中產生了大量的廢次鈉水，這部分水的COD含量較高，約400~500 mg/L，且含有 Na2CO3、NaCl、Na2S、乙炔和 SS 等成分，不符合國家排放標準，并且處理回用難度大，需要高昂的污水處理費用和排污費用，增加了生產成本。

為了解決廢次鈉水外排問題，實現循環利用和“零排放”目標，昊華宇航化工公司開發了廢次鈉水循環利用的工藝。

1 廢次鈉水循環利用前的水平衡狀況

以10萬t/aPVC生產裝置為例，粗乙炔清凈需要配制有效氯含量為0.08%～0.12%、流量約35 m3/h的次氯酸鈉溶液供乙炔清凈塔清凈連續使用，保證除去粗乙炔氣中S、P等雜質的效果。由于乙炔水洗塔塔頂噴淋用一次水流量約為5 m3/h，則粗乙炔清凈過程中會產生約40 t/h的廢次鈉水。廢次鈉水經過噴霧涼水塔降低溫度和COD含量后進入廢次鈉池，然后經自吸泵進行分流，其中26 t/h廢水送至循環水系統作為循環補充水，14 t/h廢水排入污水處理裝置處理。次氯酸鈉溶液平衡圖見圖1。

從圖1可以看出，排入污水處理系統的14t/h廢次鈉水是解決廢次鈉水排放問題，實現循環利用目標的研究重點。

2 技術方案及內容

2.1 技術方案

擬采用“廢次鈉水代替部分一次水，用于新鮮次氯酸鈉溶液配置”技術，其關鍵是解決配置過程中的安全問題。提出了“一次配置提高濃次鈉水濃度，二次配置用廢次鈉水、濃次鈉水、稀堿經過文丘里混合，配置有效氯含量為0.08%～0.12%，pH值為7.0~8.0的次氯酸鈉溶液”的技術方案。

2.2 研究重點

用廢次鈉水代替部分一次水時，無法回避的問題是，廢次鈉水中溶解的乙炔氣在配置次氯酸鈉溶液過程中與氯反應產生的安全問題。因此，研究的重點是保證安全生產以及清凈效果。

2.2.1 pH值的影響

常溫、常壓下，次氯酸鈉溶液的氧化性能隨pH值的降低而升高。經取樣分析，廢次鈉水的pH值約為7.0~8.0，且基本保持穩定，有效氯含量也穩定。然后，再配置不同pH值、有效氯含量的濃次鈉水。配置濃次鈉水時，一旦呈酸性，就會產生游離氯，與廢次鈉水中溶解的乙炔發生反應，因此，必須保證濃次鈉水的pH值不低于7，確定實驗用pH值為6、8、9的濃次鈉水與廢次鈉水混合。最后，用濃次鈉水與廢次鈉水按1∶1比例混合，驗證濃次鈉水的pH值對次氯酸鈉配置過程安全的影響。實驗結果如表1所示。

表1 pH值對配置安全的影響

從表1可以看出，濃次鈉水的pH值對混合過程的安全影響非常大。在呈酸性的情況下，即使有效氯含量為0.16%，混合過程中也有刺激性氣味產生，容易產生爆鳴現象；pH值為8左右時，濃次鈉的有效氯含量有一個分界點為0.20%~0.25%，低于這個值配置過程比較穩定；高于這個值，就會出現爆鳴現象。pH值控制在9以上時，濃次鈉水的有效氯含量的分界點也會上升。因此，控制濃次鈉水pH值在7以上，混合過程中的安全問題易于控制。

2.2.2 有效氯含量的影響

粗乙炔清凈用的次氯酸鈉溶液對有效氯含量有嚴格的要求，太低起不到清凈效果，太高容易引發危險。當有效氯含量達到0.25%以上時，無論在氣相還是在液相中，均容易發生激烈反應而爆炸，而次氯酸鈉溶液有效氯含量低于0.05%時，則起不到清凈的效果。有效氯含量對清凈效果的影響情況見表2。

表2 有效氯含量對清凈效果的影響

從表2可以看出，在pH值不變，溫度不變的情況下，有效氯濃度增加，氧化能力增加。隨著濃次鈉水有效氯含量的增加，混合后有效氯含量先是緩慢增加，而后趨于穩定，混合后的有效氯含量控制在一定范圍內，對于生產應用過程是比較容易控制的。因此，選用濃次鈉水有效氯含量為0.2%左右。

3 工藝改造方案

將粗乙炔清凈所用的次氯酸鈉溶液由原來的一次配制工藝改為二次配制工藝。先配制濃次鈉水，工業水、5%堿及氯氣分別經流量計進入文丘里，按一定比例配制成濃次鈉水，有效氯含量控制為0.15%~0.20%，pH值控制為7.0~8.0，然后進入濃次鈉貯槽。用濃次鈉水與廢次鈉水配制次鈉溶液，濃次鈉水通過泵，經流量計、自動調節閥送至二次配制文丘里，廢次鈉水經過涼水塔、曝氣池，通過廢次鈉泵經流量計、自動調節閥送至二次配制文丘里與稀堿進行二次配制，制得有效氯含量為0.08%~0.12%，pH值為7.0~8.0的次氯酸鈉溶液，供清凈系統使用，實現廢次鈉水全部回收。

改造后的次氯酸鈉水平衡圖見圖2。

4 工藝的優化改造

（1）次氯酸鈉廢水曝氣池增加雷達式儀表液位。在試運行過程中，廢次鈉曝氣池液位不穩定，造成廢次鈉流量不穩定，影響廢次鈉回收的穩定運行，為此，增加了雷達式儀表液位并引入微機，保證回收系統的正常運行。

（2）廢次氯酸鈉回收泵的改進。原自吸泵故障多，能力小，經常出現不上壓現象，影響廢次鈉的正常流量輸送，不利于安全生產，為此，將自吸泵改為臥式離心泵，保證回收裝置的正常運行。

（3）將廢次氯酸鈉回收項目中所有自動閥、儀表溫度、儀表液位，儀表流量引入主控微機，以便主控與巡檢聯系，方便操作，確保廢次鈉水回收正常運行。

5 結語

通過對廢次鈉水回收工藝的研究與改造，解決了廢次鈉水外排的問題，減少了外排水量和外排水COD含量，實現了廢次鈉水循環利用目標。項目實施以來，設備運行基本穩定，達到了設計要求，具有較好的環保效益，按10萬t PVC/a裝置，年可節約一次水用量為12.8萬t，具有一定的經濟效益。

Waste water of acetylene purification of recycling technology

JIAO Gao-cheng
(Haohua Yuhang Chemical Co.,Ltd.， Jiaozuo 454002，China)

Across to study a fresh time a chloric acid sodium effective factors,such as chlorine content and pH value...etc.to new,discard the influence of a chloric acid sodium mixture,the new craft that developed to discard a chloric acid sodium aqua to circularly make use of.

acetylene;waste sodium hypochlorite;pH;effective chlorine

TQ221.24

文章編號：1009－1785(2011)11-0014-02

2011-07-04