电石法PVC生产乙炔工序的环境保护措施

耿 傲，刘立华

（德州实华化工有限公司，山东 德州 253007）

中国煤炭资源丰富，电石乙炔法PVC生产具有得天独厚的天然优势。但是，电石乙炔法PVC生产产生大量电石渣和废水，污染严重。

1 电石粉尘治理

电石粉尘不仅造成工作环境恶劣，人员危害严重，电石损失大，还具有严重的危爆风险。电石粉尘的治理可以从如下几个方面着手。

（1）减少电石卸车后在地面上存放时间，长时间存放，容易吸收水分，电石潮解粉化现象较为严重，破碎时粉尘增多。电石在卸车后，应立即进行投料破碎加入到电石料仓内，并充氮气进行保护，防止吸收空气中的水分而潮解。地面储存时，用塑料布将电石盖严，最大限度地保护电石不被潮解。

（2）定期对电石库房中的粉尘进行清理，减少粉尘在库房中的集聚。

（3）对一、二级破碎设备所在地坑进行定时清理，减少电石粉尘在地坑中集聚。

（4）对破碎系统中设备和电石进料、出料溜槽进行定期检查，对损坏部分及时维修，保证设备和溜槽的正常运行，减少电石粉尘的泄漏。

（5）建议除尘机组选用布袋式除尘机组，及时清理袋式除尘器，定期更换滤布，以保证除尘效果。

（6）加大设备巡检力度和检修质量，保证设备正常运转，降低设备的泄漏率和检修频率，降低设备运行过程中粉尘的泄漏量。

（7）严格要求操作人员按照操作规程操作，先启动除尘装置，然后再运行其他设备，加强对设备维修人员的培训和管理，定期对乙炔气集聚区进行检测和清理。

2 电石渣废水的处理

电石乙炔法生产聚氯乙烯工艺，1 t产品耗用1.5 t电石，同时生成15 t含固量约12%的工业废液，俗称电石渣浆，即电石渣废水。

电石渣废水为强碱性、高悬浮物废水，同时还含有硫化物等有毒物质，废水废物产生量大，有毒有害物质浓度高，对环境危害比较严重。现在氯碱企业普遍采用澄清池与板框压滤机结合，澄清液回用的电石渣综合治理措施模式。电石渣浆废水处理工艺见图1。

图1 电石渣浆废水循环回用工艺流程示意图

采用了电石渣废水综合治理措施后，不但保护了环境，也降低了PVC的成本。

（1）澄清水回用后每吨PVC消耗新鲜水2 t，节水10 t。综合各项收费，每吨水成本按0.80元计算，可获效益8元/t PVC。

（2）电石渣浆中多项污染物超标，如果电石渣澄清液不回用，必须经过处理才能排放。据测算处理费用约为1.5元/t水。澄清水全部回用后，可节约处理费用15元/t PVC。

（3）采用电石渣综合治理工艺后，生产每吨PVC可得1.8 t干电石渣，可作为生产水泥的原料，经济效益增加80元/t PVC。

（4）电石渣澄清液中乙炔含量为（150～200）mg/L，澄清液回用后回收的乙炔约3 kg/t PVC。相当于标准电石量约6.8 kg，按每吨电石2400元计，每吨聚氯乙炔可降低成本16.3元。

3 电石渣的综合利用[1]

电石渣是乙炔生产过程中排出的废物，其主要成分为Ca（OH）2，含量达 90%以上，碱度为 3 mol/L左右。经处理后的干电石渣回用主要有以下几个方面：制成石灰作为电石的生产原料、与煤渣等煅烧生产电石渣水泥；作为普通建筑材料（地基填土等）；与氯气作用生产漂白粉；代替石灰作浮选调整剂；作锅炉烟气的脱硫吸收剂；作劣质煤生产燃煤的固硫剂；作防水涂料的主要填料；作瓷光壁涂料和建筑室内用腻子的原料等。

3.1 用于环保行业

（1）酸性尾气治理。利用电石渣的强碱性来吸收工业生产过程中的酸性气体，如火电厂将电石渣烘干后作为脱硫剂使用，降低了发电成本，产生的脱硫石膏用于水泥生产。

（2）酸性废水及含氟污水治理。在工业生产过程中有大量的酸性（如含硫酸、磷酸、盐酸）废水排出，在氟氯烃、电解铝、农药、有色金属冶炼等生产过程中有大量的废水排出，利用电石渣中Ca（OH）2的强碱性与酸性废水和含氟废水反应生成盐和水，使之达标排放。

3.2 用于化工行业

（1）生产碳酸钙。电石渣经净化除去其中的杂质，控制电石渣浆的Ca（OH）2浓度，可生产CaCO3系列产品。

（2）生产氯化钙。采用电石渣与HCl反应制得CaCl2，氯化钙主要用于基建防护剂、载冷剂、水处理等，无水氯化钙可用于干燥剂。

（3）生产纯碱。在氨碱法工艺生产中，利用电石渣替代石灰石用于纯碱生产。

（4）用电石渣制取高纯度氧化钙。通过对电石渣的预处理，并用预处理后的电石渣和氯化铵及水按一定比例配成溶液，经过滤、澄清后通入二氧化碳气体，进行碳化，再经结晶，分离，洗涤，脱水，干燥，粉碎后再置于1000～1200℃温度下保温30～120 min，从而制得高纯度氧化钙。高纯度氧化钙在钢铁、农药、医药、非铁工业、制革实验室氨气干燥和醇的脱水等方面有着广泛用途。

3.3 电石渣在废水处理中的应用

电石渣是强碱性废渣，可代替烧碱、纯碱、生石灰等碱性物质做中和剂用于治理酸性废水。有色冶炼企业使用电石渣治理酸性废水，治理效果和系统运行状况都很好。另外，电石渣还可以作为沉淀剂和中和剂，处理化学纤维含锌废水以及硫酸废水中的含砷、含氟及含铬电镀废水。

4 清净废液的回收利用

中国大部分氯碱企业在湿法乙炔工艺处理中，在水洗塔上层使用一次水，当其与乙炔气逆向接触喷淋冷却时，一部分自行循环使用，其他的外排，每当夏季水温较高时，一次水补充会造成大量的水外排，造成水资源的极大浪费。两级清净塔都是填料塔，先进入一级清净塔中的乙炔气会与来自二级清净塔中浓度较低的次氯酸钠逆向接触，将其中的硫、磷等物质部分清除，然后进入二级清净塔中与浓度较高的新鲜次氯酸钠彻底接触，从而彻底将硫、磷等杂质去除，一级清净塔中的次氯酸钠废水会进入到水塔中，然后与一次水一起外排。

废次氯酸钠水经过曝气、冷却降温以后，在可以当作冷却水使用的同时还可以有效去除乙炔中一部分的硫、磷等杂质，产生的酸性水还可以有效除去塑料填料上的氢氧化钙污垢，从而使水洗塔不容易结垢，延长水洗塔的使用寿命，可有效代替一次水配置新的次氯酸钠，还可以与上清液混合后进入发生器内，有效去除上清液中的硫化氢及磷化氢，即使上清液中仍有残余杂质，仍可以在后面工序中被清除，不会产生杂质积累，从而影响乙炔的质量。所以，新的清净废液回收利用工艺可以对废次氯酸钠实现全面的回收综合利用，不仅可有效降低企业排污成本，实现清净废水零排放，还可以有效节约水资源，保护生态环境[2]。

清净废液的回收利用工艺是对废次氯酸钠首先进行曝气、冷却后与一次水进行混合，然后用混合后的溶液去配置新鲜次氯酸钠，工艺流程比较简单，采用正确的方法和配置比例，保证配置的安全性。通过技术的创新，有效提高了废次氯酸钠的经济效益，有利于节能减排目标的实现。

5 结语

随着市场对PVC需求量的增大，电石法PVC的扩产势必会产生大量的电石粉尘、电石渣、电石渣浆废水和废次氯酸钠水，对环境的影响很大，需做好保护措施，“变废为宝，以废治废”，减少“三废”对环境的污染。

参考文献：

［1］ 张 朝，等.浅析电石渣的综合利用.中国环保产业.2006（07）：41-43.

［2］ 周国娥，等.湿法电石生产PVC废水中乙炔气回收利用的研究.山东化工，2013（11）：20－21.