乙炔气洗涤水循环改造

杨富国

(重庆市映天辉氯碱化工有限公司，重庆 401221)

乙炔气洗涤水循环改造

杨富国*

(重庆市映天辉氯碱化工有限公司，重庆 401221)

电石渣;乙炔气;环保;降耗

乙炔气洗涤水中固含量较大，易造成注水喷头堵塞，因此洗涤水不能直接作为洗涤循环水和乙炔生产原料，必须通过外循环沉降澄清后，取其上清液循环使用，电石湿渣作为固废进行处理。在洗涤水外循环处置过程中，洗涤水中溶解的乙炔气、硫化氢、磷化氢等气体极易散发出来，影响环境。针对此情况，对发生器进行了改造，降低了洗涤水中的固含量，使洗涤水进行内循环直接回用，避免恶臭气体逸至大气，并降低了电石消耗。

重庆市映天辉氯碱化工有限公司(以下简称“重庆映天辉”)是一家生产离子膜法烧碱和三氯乙烯产品的化工企业，其中三氯乙烯生产能力3万t/a，原料乙炔采用国内先进的干法乙炔生产工艺[1]。电石是生产三氯乙烯的主要原料，因工业电石中含有硫化钙、磷化钙、砷化钙等杂质[2]，在电石与水反应过程中，同时生成了微量的恶臭性气体硫化氢、磷化氢、砷化氢等[3]。

由于发生器高温洗涤渣浆水采用外循环工艺，在渣浆水排出洗涤冷却塔后，溶解在水中的C2H2、H2S、PH3、AsH3等气体自然地逸到大气中，造成了乙炔损失和一定的环保问题。为此，重庆映天辉对乙炔发生器进行了改造，将发生器洗涤水直接回用，达到保护环境、降低能耗的目的。

1 洗涤水不能直接回用的原因

乙炔发生器有10层反应盘，电石与水在乙炔发生器布料盘上主要以表面接触方式进行反应。电石通过搅拌器从第1层开始逐级向下移动，与水充分接触，直到底部时，电石完全反应，生成的含水质量分数小于10%的氢氧化钙固体从底部排至干渣仓。反应生成的乙炔气从侧上部进入洗涤冷却塔，由于发生器内的灰尘十分干燥，极易扬尘，在电石下料入发生器时，大量的扬尘随乙炔气进入洗涤冷却塔，造成洗涤水中固含量极大，易堵塞注水喷头，造成生产不连续、不稳定，因此洗涤渣浆水不能直接回收使用。

2 洗涤水常规使用方法

无论是干法乙炔还是湿法乙炔的生产，国内对于反应水或洗涤水均采用外循环方式沉降，取上清液回用。所谓外循环法，是指将洗涤水先排出系统，通过浓缩沉降池进行渣水静置分层，上层清液返回系统循环使用，下层含固量高的渣浆通过压滤或风干的方式除去水分后得固体，再进行处置。

3 改造方案

3.1 原洗涤水工艺流程

洗涤冷却塔洗涤水通过排渣泵打入浓缩池，静置后上层清液流入上清液罐，然后通过清液泵打入发生器出口至洗涤冷却塔乙炔气相管洗涤乙炔气中夹带的粉尘，或作为发生器注水缓冲罐补水；浓缩池底部渣浆通过泵打入压滤机，水返回浓缩池，湿电石渣固体卸入堆渣房，作为固废进行处理。

注水缓冲罐内的水通过注水泵打入发生器，与电石在布料盘上进行反应生成乙炔气和电石干渣。

3.2 改造后洗涤水工艺流程

工业水(或收集的其他工业废水)通过泵从洗涤冷却塔上部、中部、下部分别补入乙炔发生器系统，洗涤冷却塔洗涤水通过渣水回用泵打出，直接送入乙炔发生器注水喷头和发生器出口至洗涤冷却塔乙炔气相管，洗涤水直接在洗涤塔内循环和作为发生器反应用水。改造后内循环工艺流程示意图如图1所示。

图1 洗涤水内循环工艺流程示意图

Fig.1 Process flow diagram of internal circulation of washing water

3.3 改造方法

3.3.1 发生器及进料机改造

改造原进料机(如图2所示)，把发生器进料机从顶部向下移动，降低进料高度，减少下料过程中的扬尘[4]，以此减少进入发生器乙炔气相管的粉尘，从而降低洗涤冷却塔渣浆液中的固含量。

3.3.2 洗涤水直接回用改造

对洗涤塔排渣泵进行改造，将原渣浆液打入浓缩池改为打入发生器及气相洗涤管道，除掉洗涤塔渣浆液至浓缩池工艺管线，实现发生器洗涤水内部循环。

3.3.3 发生器补水改造

将原洗涤清液泵改为洗涤冷却塔补水泵，将外部收集的生产废水通过塔顶部、中部、下部的补水口进入洗涤塔，实现洗涤塔的水平衡。

图2 发生器进料机位置改造示意图

4 经济效益分析

4.1 降低消耗

通过技术改造，将洗涤塔渣浆液中的溶解乙炔全部回收(在25 ℃下，乙炔密度1.12 kg/m3；80 ℃时乙炔在电石渣浆中达到饱和时的溶解量为0.438 kg/m3)，以电石渣浆液外循环20 m3/h和溶解乙炔中50%因外循环逸出计，年(1年按300天计)预计回收乙炔气：

24×300×20×0.438×0.5=31 536(kg)。

则25 ℃时，31 536 kg乙炔的体积为：

31 536÷1.12≈2.82万(m3)。

按电石发气量285 m3/t，电石价格3 000元/t计，年节约电石100 t左右，年节约成本约30万元。

4.2 节约废渣处置费

以电石渣浆液中固含量以0.02 t/m3压滤排出计，通过技术改造，降低干法乙炔湿电石渣产量：

24×300×20×0.02=2 880(t)。

按湿电石渣处置费150元/t计，年节约固废处置费：

2 880×150=43.2万(元)。

4.3 保护环境

技术改造后，由于含渣废水未排出乙炔发生系统，浓缩池周边将不存在C2H2、H2S、PH3等气体逸出，现场环境明显改善。

5 结语

通过对发生器进料机位置的改动，减少了发生器反应过程的扬尘，确保了洗涤渣浆水直接回收利用。改造后，渣浆水不再通过浓缩池处理，水流程大幅缩短，整个系统操作更加简便。渣浆水外循环改为内循环，解决了溶解乙炔的损失问题，防止了硫化氢、磷化氢等恶臭气体的逸出，从根本上解决了废气散排引发的环保隐患，节约了生产成本，大大提高了企业竞争力。

[1] 李朝阳，周军，唐复兴.干法与湿法乙炔发生工艺的对比与改进[J].聚氯乙烯，2012，40(11):14-18.

[2] 库兹涅佐夫.电石生产[M].高虹，杨国藩，程祖球，译.北京：化学工业出版社，1957：79.

[3] 赵述彬.电石法聚氯乙烯生产行业的汞污染防治[J].化工环保,2014,34(5):434-437.

[4] 田刚，黄玉虎.扬尘污染控制[M].北京：中国环境出版社，2013：46.

[编辑：董红果]

Circulation remodeling of acetylene-washing water

YANGFuguo,CHENHonggang

(Chongqing Wintinwe Chlor-Alkali Chemical Co., Ltd., Chongqing 401221, China)

calcium carbide sludge; acetylene; environmental protection; consumption reduction

If the solid content in washing water for acetylene was high, the blockage of water injection nozzle would happen easily. Therefore, the washing water could not be directly reused and could not be used as raw materials for acetylene production.The washing water must be settled and clarified in outside circulation, then the supernatant was recycled and the wet calcium carbide sludge was treated as solid waste. During the outside circulation, some gas dissolved in the carbide slurry, such as acetylene, hydrogen sulfide and phosphine, evolved very easily and polluted environment. In order to solve the above-mentioned problem, the generators were remodeled to reduce the solid content in washing water and the washing water was internally circulated and directly recycled. Thus, the escape of the odorous gas to atmosphere was avoided and consumption of calcium carbide was reduced.

2017-02-07，陈红钢

TQ221.242

B

1008-133X(2017)03-0027-03

*[作者简介] 杨富国(1977—)，男，工程师，毕业于四川师范大学应用化学专业，现任重庆市映天辉氯碱化工有限公司TCE车间常务副主任，从事生产管理、车间管理工作。