吸附回收氯乙烯精餾尾氣中高濃度氯乙烯新工藝

王巍

摘 要：工藝上采用活性炭吸附法，對精餾尾氣中的氯乙烯進行吸附，活性炭吸附法工藝操作簡便，活性炭具備較強的吸附性能，對高濃度的氯乙烯的吸附過程的時間流程短，吸附的氯乙烯的濃度具備較高的運行效果，在化工中對精餾尾氣的吸附得到廣泛的使用，本位圍繞實驗室條件下活性炭吸附氯乙烯的實驗，探討其工藝流程的推廣和實施。

關鍵詞：氯乙烯;活性炭;工藝

眾所周知聚氯乙烯作為一種易燃易爆的氣體，在化工廠的生產中要對氣體進行干燥，目前我國氯乙烯的生產工藝主要是電石法和氧化法，在備制的過程中都產生大量的精餾尾氣，尾氣中富含高濃度的氯乙烯，氯乙烯廢棄的排放對環境造成污染，在氯乙烯傳統的工藝上，工藝流程較長且運行不穩定，用顆粒狀的活性炭無法有效吸附精餾尾氣，吸附性能達不到指定的要求，活性炭在吸附的過程中，氯乙烯因為放出大量熱，因此為維護運行穩定性，采用管盤式的活性炭吸附氯乙烯。

1 蒸餾尾氣的成分及含量

精餾尾氣中由氯乙烯、乙炔、氮氣和氫氣等氣體組成，大部分為氯乙烯氣體，氯乙烯占據氣體含量的10%，本實驗采用的蒸餾尾氣來自于化工燃料公司，其中精餾尾氣的氯乙烯含量與實驗室活性炭吸附方式具備科學準確性，保證實驗的氯乙烯濃度達到吸附的標準。

2 實驗室條件下活性炭纖維吸附氯乙烯

通過活性炭對尾氣中氯乙烯的含量進行吸附，通過表1得出實驗結果其中對吸附的溫度、飽和的吸附量、飽和的吸附時間、脫吸時間、吸附回收率進行數據對比。

通過表1的實驗結果，發現活性炭對氯乙烯有很好的吸附性能，吸附的溫度越低，飽和的吸附量越多，證明溫度的變化影響活性炭的吸附量。飽和吸附量越多，則飽和的吸附時間越短，脫吸的時間越短。吸附溫度低影響活性炭內部松軟的結構，達到最佳的飽和吸附量，直接影響脫吸的效率，結果證明溫度越低，氯乙烯吸附的回收率越高，飽和的吸附量越多。本實驗根據天津市化工廠提供的精餾尾氣，結合對混苯、環己烷等有機廢氣的回收試驗，開發活性炭對氯乙烯尾氣的回收工藝，作為吸附裝置得到廣泛的推廣。

2.1 國內采用普通顆?；钚蕴康墓に嚵鞒?/p>

國內采用普通顆粒活性炭的工藝流程分為以下步驟，對精餾的尾氣進行加壓活性炭吸附，利用正壓蒸汽對氯乙烯進行脫吸，通過熱空氣流通進行氣體干燥，再用負35度的鹽水進行氣體降溫，最后利用氮氣通過置換反應來講解氯乙烯。該工藝流程為傳統的活性炭顆粒吸附工藝，工藝的吸附流程較長，使用的活性炭為普通的顆粒，造成氯乙烯的吸附性能較低回收較差，相對投資成本較高耗損量較大，并且吸附的運行效果不穩定，造成顆粒活性炭對氯乙烯的吸附效果不明顯。

2.2 新工藝流程

新工藝流程是傳統工藝流程的簡化版，吸附流程如圖1所示，通過尾氣的常壓吸附，進行正壓蒸汽的脫吸，內循環對吸附降溫，到清潔氯乙烯的制備，通過流程圖可知，廢氣進行3個活性炭吸附器罐中，進行3次的尾氣凈化吸附，蒸汽通過管道進入吸附器中，對吸附后的氯乙烯氣體進行脫吸，脫吸的回收系統分為冷凝器和分離槽，進行內循環鹽水的降溫，分離槽直接將吸附后產生的廢水排放，中央處理器為自控系統，主要調節吸附器和冷凝器內部的壓力控制，保證吸附系統的安全性，最后利用回收裝置，對純凈的氯乙烯進行回收。

由圖1可以看出，新工藝流程的運行程序為：3個吸附器共用1套管路系統，運行時相互切換，3個吸附器依次進入吸附狀態，即當吸附器1吸附飽和后，切換到吸附器2吸附，然后到吸附器3吸附;脫吸工序也是依次進行的。運行時，含氯乙烯的廢氣由吸附器下部進人，穿過活性炭纖維，其中的氯乙烯被活性炭纖維吸附下來，經過第--次吸附的氣體通過循環系統進行再次吸附，進一步凈化，同時使床層降溫。凈化后的氣體由吸附器頂部排出，脫吸水蒸氣由吸附器頂部進人，穿過活性炭纖維，將被吸附濃縮的氯乙烯脫吸出來并帶出吸附器進入冷凝器，經過冷凝，水蒸氣冷凝水流人分離槽。由于氯乙烯不溶于水，冷凝水可以直接排放。脫吸下來的氯乙烯氣體通過微壓回送裝置直接送至生產系統。吸附器完成脫吸并降溫后，經切換繼續進行吸附。此循環連續運行。系統運行過程中所有的動作切換均由PLC系統自動完成，無手動操作。

3 技術關鍵

3.1 簡化了工藝流程

新工藝流程在原有的吸附步驟上化簡為5個工序，使吸附流程的難度大大降低，操作起來更具便捷性，在傳統的吸附工藝上存在運行不穩定的情況，新工藝法在工藝上進行程序的縮減，只含常壓吸附和正壓蒸汽脫吸兩個部分，降低操作環節的繁雜程度，操作上更加的安全可靠，同時降低了廢氣的運輸成本和活性炭顆粒的投資成本。

3.2 改善了吸附性能，提高了吸附容量

新工藝吸附流程采用活性炭纖維進行尾氣的吸附，在試驗對比中可知，普通顆粒對氯乙烯的吸附量達到800m2/g，而活性炭纖維對氯乙烯的吸附量可達到1000-2000m2/g，活性炭纖維內部的結構比顆粒結構的孔道短，因此吸附性能是顆粒結構的1-5倍，活性炭纖維除了孔道短的特點，并且對氯乙烯的脫吸效率較快，脫吸的時間由原來的8h降低到1h，完成整個流程廢氣的吸附，在工藝直接縮減了吸附周期的時限，由14h的周期降低至2h，大大提高了吸附的工作效率。

3.3 降低了操作阻力，改善了傳熱效果

在新工藝法中引進先進的環式吸附器，內部采用環式活性炭纖維吸附芯片，在吸附的性能上進行優化，傳統的吸附裝置采用立式固定床，內部的活性炭顆粒高度達到2m，造成廢氣運行的困難，產生較大的阻礙力，而且原有的裝置在降溫環節采用冷鹽水降溫，造成管內鹽體的潔凈，致使少量的尾氣無法徹底被吸附，新工藝流程的設計就規避以上的缺點，降低了氯乙烯吸附造作的阻力，熱傳導裝置的完善直接去掉原有的換熱系統，降低能量的損耗。

3.4 提高了吸附效率

新裝置的吸附效率可達到90%，有效調高氯乙烯的回收率，采用內循環冷凝系統裝置，避免外部空氣進入造成冷凝管內部氣壓的擠縮，保障吸附流程的安全性，新工藝采用的環式聯合吸附層和內循環吸附冷卻裝置的共同作用，實現尾氣的反復吸附，加強氯乙烯尾氣的凈化程度，提高了氯乙烯的回收效率。

4 結語

綜上所述，新工藝流程的吸附方法，采用環式活性炭纖維聯合芯片，規避傳統活性炭顆粒吸附不均現狀，大大提高了氯乙烯吸附的飽和量，對提取的氯乙烯純度的質量得到有效改善，新工藝法使氯乙烯的回收率達到90%以上，裝置的安全性能也經受住考驗，氯乙烯產生的經濟效益和傳統方法的經濟效益比值明顯上升，減少原有冷凝管降溫的環節，保障裝置內部的氣密性能和冷凝效果。

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