汞污染治理工藝在電石法制聚氯乙烯生產中的應用

阿力江（新疆天業（集團）有限公司， 新疆 石河子 832000）

汞污染治理工藝在電石法制聚氯乙烯生產中的應用

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電石法生產聚氯乙烯中的氯化汞會造成嚴重的環境污染。通過對汞污染進行有效的科學合理治理，除了能消除汞污染也可以讓汞資源獲得有效利用，石電法聚氯乙烯生產中進行汞污染的防治，對汞污染整體治理具有重要指導意義，可以對我國化學生產工藝獲得環境防治的有效實踐價值。

石電法聚氯乙烯；汞污染；環境防治

目前汞資源在全球范圍儲備不斷下降，經濟的發展也離不開汞資源的保障，發展電石法聚氯乙烯是一種必然趨勢，如何合理解決產生過程中汞污染的防治問題是需要認真研究和分析的。

1 汞污染治理的現狀和問題

(1)汞污染治理的意義 我國是聚氯乙烯生產大國，其電石法生產的聚氯乙烯在世界上具有重要的價格和成本優勢。但我國正在從世界重要的產汞大國--年產量2萬噸的規模逐年降低到現在的一千噸左右，目前，汞主要通過氯化汞觸媒進行汞資源的供給。同時，汞在空氣和水等媒介中以液體的方式存在，對其提取的方法也是在不斷的研究中，目前電石法的聚氯乙烯的生產應用很廣泛，但對環境所造成的污染情況卻比較巨大。并且我國汞污染防治措施處在不斷的改進階段，使得汞污染防治工作不能跟進聚氯乙烯的生產工作，使得我國工業發展處在一個被局限的狀態。在滿足聚氯乙烯生產良性發展中對汞資源的利用效率進行提高，并改善目前汞污染防治工作，使得我國經濟獲得可持續發展，已經成為工業發展的重要問題。

(2)汞污染的來源 汞對環境有巨大的破壞性，全球每年有4000t的汞通過自然源頭和人為源頭排入自然環境中。自然源頭主要是通過地質源頭進行的一種自然作用的排放，而人為源頭是通過人類在工業生產等情況中對自然界排放汞，石電法聚氯乙烯需要耗用1000t氯化汞，其有47%是沒有有效的回收的，其汞資源的利用率很低。并且通過空氣對河流、土壤等環境造成難以估量的破壞，也對人體產生嚴重危害[1]。

(3)石電法聚氯乙烯是我國能源保障的重要方法 目前國內原油進口量不斷提高，煤炭資源雖然蘊含豐富但資源日益減少，目前我國能源面臨供需緊張和安全形式嚴峻等問題，聚氯乙烯在國內處于千萬t量城市規模。電石法聚氯乙烯所占比重達五分之四左右，使得乙烯資源得到了大量的節省，提高了資源供求效果，國家項目部門通過產業政策等方面的調整，使電石法聚氯乙烯生產的規模化、清潔化以及大型化。對生產中產生的廢棄物排放對環境影響也開始逐步研究并重視，在不斷改善高能耗和高排放的基礎上實現電石法聚氯乙烯良性發展。

2 汞污染防治的對策

(1)氯化汞觸媒中對汞流向的控制 通過對現有工藝，將乙炔與氯化氫進行1.000比1.031～1.050進入混合脫水器，進行零下35度鹽水脫水，并進入相應的混合氣體，進行預熱過程。在預熱器使得溫度達到近零上100度時，放入轉化器進行串聯2臺列管式反應，根管定為57mm×3.0mm×3500mm，列管控制在規模700到1500根范圍內。設置8層7個橫截面層,同時為7個反應帶，每個帶上都要設置4個測溫的電偶，同時對列管內放入活性炭為主要載體，其氯化汞的質量分數控制在11.5%～13%新鮮觸媒中，同時對乙炔氣相應的轉化在地域91%內，觸媒被進入到前臺轉化器內進行乙炔后75度到91度內進行反應，同時相應余下的乙炔當完全反應后，氯乙烯合成進行放熱，這個熱量通過95度水流帶走，并其培養反應氣需要30天左右，可同時，溫度要在125度內，并隨后開始增高，一直到175度，生成的促氯乙烯會隨著反應后中的HCl,并經過水洗塔的作用去除未反應的乙炔，并經過高溫對水體進行蒸餾反應，形成二氯乙烷以及乙醛等物質進而得到聚合級氯乙烯，實現了汞流向的控制過程[2]。

(2)氯化烯生成中的汞污染防止處理措施 首先，延長汞觸媒相應的使用周期，其整個反應周期越長氯乙烯會生成更多，進而可以降低整個氯乙烯生成中出現的觸媒消耗，這樣汞排放會得有效降低。氯化汞被鹽酸與鐵反應放出氫還原，可以降低汞消耗的作用過程，同時，在原料氣擺脫相應的水分過程以及氯化汞升華中，對降低觸媒作用影響，以及升華降低消耗和降低整個應用過程的溫度[3]。

其次，在對氯化汞觸媒開發低發揮中，進行觸媒的相應的制作，用高純鹽酸和脫鹽水進行不同比例和溫度的混合。并對活性炭進入相應的鹽酸溶液進行浸泡，并通過離心器進行活性炭去除水處理。隨后再次放入下一個鹽酸溶液中，并重復多種這樣的操作，一致到活性炭被鹽酸溶液進行甩干，使得相應的活性炭溫度到達水被烘干的效果。當氯化汞以及鹽酸和脫鹽水混合成相應的溶液后，在烘干箱中進行多次浸泡，和烘干后使得活性炭觸媒上氯化汞含量的增加值小于百分之零點一，并加入相應的活性促進物質和抗毒性物質等多種物質試劑。

3 結語

汞污染防治是個任重道遠的工程，政府在主導汞污染防治上除了政策以及法律保障外，也要合理開展監督和懲治的力度，提供足夠的資金保障并開始推行無汞產品的開發，從市場產品中降低汞產品比例，同時，對電石法氯乙烯行業進行生產技術的改進以及優化，以便獲得汞污染防治的良好效果。

[1]黃思宇. 廢舊聚氯乙烯多環芳烴特性及生命周期評價研究[D].湖南農業大學,2013.

[2]蔣松華,海熱提,姜華,童莉.我國聚氯乙烯行業的低汞化進展探研[J].環境科學與技術,2011,S2:430-433-437.

[3]周俊華.氯化汞觸媒的現狀與發展[J].中國石油和化工經濟分析,2011,02:51-54.