乙炔生產過程中“三廢”的回收利用情況分析

崔光輝

（云南能投化工有限責任公司，云南 昆明 650228）

云南能投化工有限責任公司昆明公司有一套10萬t/a聚氯乙烯生產裝置，采用的是濕式乙炔。其中乙炔生產中存在“三廢”污染，主要污染物有廢次氯酸鈉（廢液）、電石渣漿、上清液及電石粉塵。最大限度地減少或消除這些污染物在生產過程中的流失，實現綜合利用，可為企業挖潛增效，節能降耗做貢獻。

1 廢次氯酸鈉的回收利用

（1）乙炔清凈過程中排出的次氯酸鈉廢液主要成分是水，含有磷酸根、硫酸根等陰離子，pH值為3.0～4.0，含有少量的游離氯（0.003%～0.006%），并溶解大量的乙炔氣（1 m3廢液溶解C2H2約0.44 m3），若直接排放，除污染環境外，還造成乙炔和水的巨大浪費。這一部分廢水引入廢次氯酸鈉儲槽，再用泵輸送到發生器作為發生器的補充水，實現廢液的二次利用，可回收乙炔約23～27 kg/t PVC。由于該公司次氯酸鈉配制一直采用的是化學配制方法（即用一次水、燒堿、氯氣在文丘里中反應生成），需消耗一次水20～25 m3/h，氯氣約15 m3/h，燒堿約 0.2 m3/h。為了降低原料消耗，節約成本，減少廢水排放或處理量，2010年新上一套廢次氯酸鈉回收配制環保裝置，即通過廢液與濃次氯酸鈉物理稀釋成有效氯合格的次氯酸鈉用于乙炔清凈。廢次氯酸鈉回收利用工藝流程方框圖見圖1。

（2）影響廢次氯酸鈉回收配制裝置運行的因素主要有濃次氯酸鈉濃度穩定性、pH值，廢次氯酸鈉溶解乙炔含量，廢液溫度對濃次氯酸鈉性質的改變等。實踐證明，此工藝裝置的改進，可實現廢次氯酸鈉的完全回收循環利用。

2 電石渣漿的回收利用

電石乙炔法生產成本中占比例最大的是原料電石，約占成本60%左右，而原料電石經發生器反應產生乙炔后，排出的渣漿數量卻遠遠超過了PVC產量。據生產經驗，每生產1 t樹脂，可產生含固量5%～15%的電石渣漿 9～15 t。

2.1 電石渣漿的回收利用

為了解決電石渣漿的處置和堆放問題，云南能投化工有限責任公司昆明公司在2010年上了一套電石渣漿壓濾裝置。

圖1 廢次氯酸鈉回用工藝流程方框圖

將電石渣漿經過沉降壓濾后，成為含水量40%左右的電石渣，用汽車運走，所壓出的電石渣基本被云天化集團各下屬單位內耗完，主要用于廢水處理、脫硫等。

（2）該公司以濕法的渣漿作為12萬t/a聚氯乙烯干法乙炔裝置的水源，得到含渣量80%的干渣，此法回避了濕法的渣漿處置難的問題；將濕法的電石渣漿用增稠池濃縮到40%，用于制水泥、磚塊等。

（3）電石渣漿回用工藝流程方框圖見圖2。

圖2 電石渣漿處理工藝流程方框圖

2.2 電石渣漿上清液的回收利用

（1）上清液的回收

經過壓濾后的上清液即使達到“眼不見混”，其pH值仍高達14，且水中硫化物等雜質含量均超過國家的“三廢”排放標準。對此，該公司設計出上清液閉路循環工藝，將上清液進行循環使用，即將電石渣漿壓濾車間壓濾出的上清液和渣壩上清液共同排入上清液池，通過上清液泵打至地勢較高的采鹵分廠上清液槽，通過壓差或泵輸送的方式利用于發生工序。上清液長期循環使用的關鍵是上清液中的S、P含量的積累。數據表明，循環使用過程中硫離子實際質量濃度穩定在1 800 mg/L左右，因為電石水解反應中，由于氫氧化鈣的存在以及排放出的乙炔氣以鼓泡形式通過渣漿層，致使絕大部分硫化物生成硫化鈣沉淀進入電石渣中，所以不會出現積累。

因硫化氫微溶于水。在乙炔發生器溫度80～88℃下溶解度很低，大部分硫化氫進入乙炔氣相中，并在清凈塔中被除去，由此可見，上清液循環再利用不會對安全和清凈塔的負荷造成影響。自投運以來，運行正常，實現上清液閉路循環，減少廢水排放量90 t/h左右。在使用中唯一不足的是管道易結垢，增加了檢修負擔和成本。

（2）上清液閉路循環回用工藝流程方框圖見圖3。

圖3 上清液回用工藝流程方框圖

3 電石粉塵的產生及綜合治理

電石粉塵是電石法生產聚氯乙烯中急需要解決的污染問題，在電石儲運、破碎和加料過程中將會有大量的粉塵排入到大氣中，每生產1 t PVC將會有20 kg電石粉塵的漂落到環境中。

（1）電石粉塵的產生

電石粉塵的產生一般是在電石運輸，儲存過程中，由于密封不嚴，與潮濕空氣接觸，電石表面會發生水解反應，并在表面形成一層Ca（OH）2的細顆粒。60%的電石粉塵產生在電石進破碎機和破碎過程中，主要來源于破碎機下料口，皮帶的上料口，即鏟料口，皮帶下料口，即破碎進口，斗式提升機等揚塵點。

（2）電石粉塵治理方法的選擇

綜上所述，針對行微創手術進行治療的高血壓腦出血患者，于治療期間給予患者綜合護理干預有利提高患者生存質量，減少患者術后并發癥的發生，具較高臨床應用價值。

電石粉塵治理方法有2種：一種是濕式除塵，即經除塵裝置抽過來的含有電石粉塵的氣流與從上到下的噴淋水逆流接觸，除去氣流中的電石粉塵，該法存在管道易結垢堵塞，產生二次污染及乙炔氣的積聚等安全環保缺陷。另一種為干式除塵，即除塵裝置抽過來的含有電石粉塵的氣流經布袋除塵器過濾粉塵進行氣固分離后，電石粉塵送水泥廠綜合利用，氣流對外排空，基本達到治理的標準。

為改變現場生產和生活環境，該公司選用干式除塵，用密閉式生產工藝，在破碎機進出口，在斗式提升機的進出口，乙炔發生器進料口，小加料儲斗設抽風罩，選用高效率的脈沖袋式除塵器，確保整個體系處于微負壓狀態粉塵不外溢，保證出口的粉塵濃度小于50 mg/m3，經過投入使用，外排出口粉塵濃度可控制在32 mg/m3以下，達到國家環保外排標準。電石粉塵處理工藝流程方框圖見圖4。

圖4 電石除塵回收工藝流程方框圖

另外，電石粉塵通過裝袋后，運至電石渣壩進行堆放，由于量大路遠，運輸成本高且遇雨水容易著火燃燒，給附近森林防火安全帶來隱患。故在保證發生器安全運行的前提下，每1 t電石配用5～10 kg電石粉塵混用于發生器。這樣不但解決了電石粉塵運輸成本和堆放難的問題，還為降低電石消耗做出新的貢獻。

4 強化管理

（1）加強環保裝置的管理，確保環保裝置開車率與乙炔生產同步。

（2）強化環保管理，建立環保裝置管理網絡，責任分工明確，嚴格獎罰制度。

（3）強化工藝管理，嚴格工藝紀律，杜絕違章造成污染排放。

（4）強化原料電石查定管理，嚴禁電石潑灑，選用高質量電石，減少加料乙炔排放損失和排渣夾生。

（5）加強設備管理，確保設備無泄漏，減少非計劃停車檢修次數。

（6）加強員工環保意識和崗位技能的培訓。

5 效益分析

5.1 經濟效益

（1）廢次氯酸鈉回收利用的經濟效益

按一次水用量每年8 000 h、一次水價2.0元計算，將節約一次水成本約40萬元，氯氣約12萬m3，燒堿約1 600 m3。

（2）上清液回用經濟效益

按一次水用量每年8 000 h、一次水價2.0元來計算，將節約一次水成本約144萬元。

（3）電石渣漿回收經濟效益

按乙炔通量4 600 m3/h，電石渣漿量250 m3/h計算，每小時壓濾含水量40%左右的電石渣約30～50 t。

（4）電石粉塵經濟效益將節約運輸成本、降低電石消耗及其他經濟效益。

5.2 社會效益

不但減少了對環境的污染，還變廢為寶，節能減排，營造和改善了周圍生產生活環境，具有積極的社會效益。

6 結語

通過對乙炔生產過程中“三廢”的回收利用，不但減少了廢液、電石渣漿、上清液、電石粉塵排放對環境造成的污染和浪費，還節約了大量的一次水，降低了電石消耗和成本，達到了廢棄物回收利用最大化和外排為零的目標，取得了良好的經濟效益和社會效益，實現了節能環保雙豐收。