VCM生产过程中汞污染的防治

丁健 张海超 赵纯良 韩成祥(盐湖工业集团股份有限公司化工分公司，青海 格尔木 816000)

VCM的生产工艺包括多种不同的类型，其中最重要的一种方式就是天然气乙炔法，适用于大规模生产，但也存在一定的缺陷，会出现汞污染状况，不符合绿色生产的要求。研究VCM生产过程中的汞污染防治具有非常重要的意义，能够对生产工艺进行优化，降低污染状况，更好的指导实际生产工作的进行，为相关研究提供参考意见。

1 VCM生产工艺简介

就我国当前塑料工业的生产状况来看，聚氯乙烯树脂的主要生产原料为电石，在生产过程中反应物为HCl和电石乙炔，在HgCl2（吸附有活性炭）的催化作用下，生成粗VCM气体（C2H3Cl），经过进一步的处理和加工，即可获得VCM单体[1]。制备过程中的一项重要环节就是洗涤工艺，要运用碱洗、水洗等方式对制得的气体进行处理，彻底清除气体中含有的HCl气体，但处理后得到的酸水、HCl都存在汞污染问题，不能直接排出废液。

在实际生产过程中，为了缓解汞污染问题，已经对传统的VCM生产工艺进行了更新和完善，删去了碱洗及水洗过程，运用干法生产技术，降低废水、空气中汞元素的含量。但需要做到以下几点：应严格控制VCM生产原材料的含水量；根据化学反应方程式对C2H2、HCl二者的比例进行控制；将庚烷作为冷却介质，避免水冷却对反应的影响，降低了反应容器的腐蚀状况，保证了催化剂的催化效用，不会出现泄漏的状况[2]；经干燥处理后的VCM反应物含水量较少，生成的VCM气体中HCl气体含量也大大减少，因此可以删去碱洗、水洗的环节，只需在压缩机中进行处理；在反应装置中安装冷却器，使生成气体冷却，在冷却器中对汞污染物进行收集、处理，在一定程度上也可以降低汞污染。

2 VCM生产过程中汞污染的防治措施

2.1 汞污水处理方法

在对生产VCM导致的汞污水进行治理时，应用到的材料包括：结晶水、硫化钠、硫氢化钠（70%以上的纯度）、活性炭，还应用到有机硅材料、硅藻土等助滤剂[3]。具体处理工艺流程如下：1）在生产装置中安装专门的污水处理区，能够将汞污水集中到集水池中，并最终输送至汞处理槽内；2）将硅藻土或有机硅材料加入到反应容器中，配制成稀浆状态，并借助加料泵的作用将浆液注入到汞污水处理槽中，进行不断的循环工作；3）打开处理槽内的搅拌器开关，输入足量的空气，确保VCM反应过程中H2S的清除效率，并在常压状态下，将处理槽上部空气排空，更换外部新鲜的空气，降低反应容器中H2S气体的含量，搅拌器持续运行两小时后，放置约5小时，汞废水中的NaSH和汞能够进行充分的反应，生成HgS沉淀物；4）利用压滤机，对有机硅材料、硅藻土物质进行压缩加工，制成滤饼，对汞污水进行过滤、分离，完成过滤工作后，要先检测获得的废液，如果汞元素含量达到排放标准，就可以将污水排放道储水槽内，之后运送到污水处理厂中进行加工，若过滤后废水中汞元素超出标准，就需要反复进行过滤工作，而废催化剂和汞滤渣可以在汞矿中进行回收处理。

2.2 催化剂卸料方法

在生产过程中，会消耗定量的催化剂，可以在设备中合理的添加真空吸取装置，将反应器中失去功效的催化剂清除掉[4]。催化剂还需要进行两个处理和加工环节，依次为旋风分离和旋风袋过滤，对进行反应后的催化剂粉尘清理后，打开分离过滤器的旋转阀门，能够使颗粒较小的粉尘进入到废催化剂回收收集桶内，并运送到汞矿中，重新利用废催化剂中的汞元素，能够避免空气中汞元素的含量，降低污染状况。

3 结语

通过有效的防治措施进行脱汞处理，能够有效缓解VCM的生产污染问题，大大降低空气、污水中汞元素的含量，达到国家规定的排放标准，不会对生态环境造成破坏。脱汞处理后的污水还需要运输至污水处理厂进行加工处理，基本上可以完全清除污水中的汞物质，即使排出废液后也不会对水体造成不良影响。电石法虽然具有较高的生产效益，但汞污染问题的解决会增大生产成本，必须要引进先进的反应器，改进生产工艺，提高反应效率，降低催化剂的消耗，从而达到控制汞污染，提高生产效益的目的。

[1]王绍伟.内蒙古PVC行业汞污染现状调查与防治研究[D].内蒙古师范大学2012.

[2]蔡白雪,甘亚,张祥剑,李子健,冯良荣.新型载铜碳纳米管催化剂的制备及其对乙炔氢氯化反应的催化活性[J].合成化学，2011(05).

[3]刘岭梅.电石法VCM工艺技术优化探讨[J].江苏化工，2002(01).

[4]李成剑.汞污染危害分析与防范措施探讨[J].长江大学学报(自然科学版)理工卷，2010(02).