一種廢水零排放的乙炔生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電石法生產(chǎn)乙炔的濕法工藝，該工藝實(shí)現(xiàn)了廢次氯酸鈉的復(fù)配工 藝，從而使該工藝的廢水達(dá)到零排放，同時(shí)回收了電石稀渣漿中的乙炔，特別適用于電石法 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝中的乙炔裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙炔生產(chǎn)工藝主要分為電石法和乙烯法，電石法又分為干法和濕法。目前國內(nèi)普 遍應(yīng)用的是電石法生產(chǎn)乙炔濕法工藝。眾所周知，電石和水發(fā)生反應(yīng)，生成乙炔并放出大量 的熱，反應(yīng)方程如下式所示。
[0003] CaC2+2H20 -C2H2+Ca(OH) 2+129. 8kJ/mol 由于電石中往往含有少量硫化物、磷化物等雜質(zhì)，所產(chǎn)生的乙炔氣中會(huì)含有少量磷化 氫、硫化氫等雜質(zhì)，需要將乙炔氣進(jìn)行洗滌清凈，圖1描述了工業(yè)上傳統(tǒng)的電石生產(chǎn)乙炔的 濕法工藝：首先將破碎好的電石加入發(fā)生器內(nèi)與水反應(yīng)生成乙炔氣，往發(fā)生器中加入的水 是大量的，以便水可以帶走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，同時(shí)生成大量的電石渣漿；粗乙炔氣經(jīng)過水洗 塔噴淋、洗滌、冷卻，一般用壓縮機(jī)壓縮到50kPa(表壓）左右，送入清凈塔以除去乙炔中的 磷化氫、硫化氫等雜質(zhì)；最后經(jīng)堿洗、冷卻除霧后，得到高純度乙炔氣，送入氣柜或下一生產(chǎn) 工序。
[0004] 往發(fā)生器中加入的水的溫度是非常關(guān)鍵的工藝參數(shù)，在其它工藝參數(shù)保持穩(wěn)定 (如發(fā)生器的溫度、壓力）的情況下，它決定了所加入的水量，水量決定了電石渣漿的量及其 組成的變化，進(jìn)而影響粗乙炔氣中的雜質(zhì)含量。中國專利申請(qǐng)201080048301. 1 "乙炔發(fā)生 設(shè)備、乙炔發(fā)生設(shè)備的控制方法以及乙炔氣體的制造方法"提出了一種通過檢測(cè)乙炔氣體 的流量和溫度來控制供應(yīng)給乙炔發(fā)生器水的流量的控制裝置。
[0005] 粗乙炔氣中的磷化氫、硫化氫等雜質(zhì)可用濃硫酸或者次氯酸鈉（以下簡稱次鈉）溶 液的氧化性將其氧化成酸脫除，目前國內(nèi)企業(yè)普遍使用的是后者。眾所周知的是當(dāng)次鈉溶 液的有效氯< 〇. 05%，PH值> 8時(shí)，清凈效果變差，而有效氯> 0. 15% (特別是在PH低)時(shí)容 易生成爆炸物質(zhì)氯乙炔，因此乙炔清凈用的次鈉溶液的有效氯一般控制在0. 08~0. 12%， PH值控制在7~8。由于次鈉溶液中的有效氯非常低，清凈過程需要的次鈉溶液量非常 大，清凈后的次鈉溶液若不能回用，則會(huì)產(chǎn)生大量的次鈉廢水，且次鈉廢水中溶解的乙炔約 1~1. 5g/L，具有不可忽視的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。中國專利申請(qǐng)200910064330. 6提出了一種將次鈉 廢水冷卻后送入發(fā)生器的回用方法；中國專利申請(qǐng)201010173529. 5提出了一種次鈉廢水 閉路循環(huán)的方法，該方法首先將次鈉廢水用NaOH溶液調(diào)節(jié)PH值為6~12,然后降溫并加入 化學(xué)藥劑使次鈉廢水中的雜質(zhì)、懸浮物沉降，上清液回用于新鮮次鈉溶液的配制，沉降的濃 縮液送污泥處理系統(tǒng)；中國專利申請(qǐng)200810096505. 7提出了一種次鈉廢水循環(huán)配制次鈉 溶液的方法，該方包括需先將次鈉廢水中的乙炔脫除，然后將次鈉廢水與濃次鈉混合配制 新鮮的次鈉溶液。
[0006]從乙炔發(fā)生器出來的電石渣漿中不僅含有溶解的乙炔，更重要的是會(huì)含有不少未 分解的微小電石顆粒，這些電石顆粒的表面被電石渣漿"裹附"，導(dǎo)致電石與水的反應(yīng)不完 全。中國專利申請(qǐng)200710306215. 6提出了一種提取乙炔發(fā)生器電石渣漿中殘留乙炔氣的 工藝技術(shù)。
[0007] 本發(fā)明的目的是提出一種乙炔收率高、廢水零排放的電石法乙炔生產(chǎn)工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提出的一種廢水零排放的乙炔生產(chǎn)工藝，包括乙炔發(fā)生、乙炔清凈、渣漿乙 炔回收、次鈉廢水乙炔回收、次鈉復(fù)配、渣漿濃縮過濾等裝置，圖2描述了本發(fā)明的工藝流 程：從發(fā)生器出來的乙炔氣，依次經(jīng)過水洗、壓縮、清凈、堿洗、冷卻等工序后，得到高純度 乙炔，進(jìn)入氣柜或下一個(gè)生產(chǎn)工序；乙炔清凈采用加壓的雙塔流程，即有效氯為〇. 01%~ 0. 12%、pH值為7~8的新鮮次鈉溶液先進(jìn)入清凈二塔清凈乙炔氣，再繼續(xù)進(jìn)入清凈一塔， 次鈉廢水從清凈一塔塔釜流出，有效氯在〇. 06%左右，進(jìn)入脫吸一塔，在負(fù)壓條件下經(jīng)噴淋 脫吸，脫除乙炔氣后，一部分去次鈉復(fù)配裝置，一部分去渡槽進(jìn)入濃縮池；發(fā)生器產(chǎn)生的大 量電石渣漿進(jìn)入脫吸二塔脫除乙炔氣，然后通過渡槽進(jìn)入濃縮池，濃縮池的上清液進(jìn)入清 液池，經(jīng)涼水塔初步冷卻，再經(jīng)過循環(huán)水冷卻后進(jìn)入發(fā)生器內(nèi)；濃縮后的電石渣漿用壓濾機(jī) 壓濾后得到的濾餅裝車，濾液返回至濃縮池，濾餅含水約38%~42%。
[0009]所述的一種廢水零排放的乙炔生產(chǎn)工藝，往發(fā)生器中加入的水來自濃縮池的上清 液，該上清液在清液池中經(jīng)過涼水塔降溫后用泵輸送至一個(gè)換熱器，冷卻至25~30°C后進(jìn) 入發(fā)生器，優(yōu)選的是使該上清夜的溫度保持在25°C，本發(fā)明在增加換熱器后，進(jìn)入發(fā)生器的 水溫不再受季節(jié)變化或天氣的影響，進(jìn)水溫度恒定，保證了進(jìn)入發(fā)生器的水量恒定，從而使 后續(xù)的所有生產(chǎn)操作恒定，即整個(gè)生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，不受環(huán)境影響。
[0010] 所述的一種廢水零排放的乙炔生產(chǎn)工藝，乙炔發(fā)生器頂部的壓力一般控制在 0. 004~0. 012MPa，反應(yīng)溫度控制在80~90°C。
[0011] 所述的一種廢水零排放的乙炔生產(chǎn)工藝，分別通過脫吸一塔和脫吸二塔在負(fù)壓條 件下噴淋脫除并回收次鈉廢水和電石渣漿中溶解的乙炔氣，其負(fù)壓裝置為連接脫吸塔頂部 的水環(huán)真空泵和氣液分離器，脫吸塔內(nèi)有液體分布器，脫吸塔的真空度為10kPa~70kPa， 優(yōu)選 40kPa~70kPa。
[0012] 所述的一種廢水零排放的乙炔生產(chǎn)工藝，脫除乙炔的次鈉廢水一部分去次鈉復(fù)配 裝置，另一部分經(jīng)過渡槽和電石渣漿一起進(jìn)入濃縮池，去復(fù)配的比例占全部廢水的20%~ 80% 〇
[0013] 所述的一種廢水零排放的乙炔生產(chǎn)工藝，在次鈉溶液配制過程中，有效氯10%的 濃次鈉先與生消水在1#文丘里反應(yīng)器內(nèi)均勻混合，得到有效氯為0. 15~0. 5%的中間次鈉 溶液；中間次鈉溶液與脫除乙炔的次鈉廢水在2#文丘里反應(yīng)器內(nèi)均勻混合，得到有效氯為 0. 1%~0. 12%的新鮮次鈉溶液，同時(shí)在2#文丘里反應(yīng)器安裝有PH測(cè)量裝置，通過計(jì)量泵控 制加入酸或堿的量，使新鮮次鈉溶液的pH值在7~8。
[0014] 本發(fā)明的工藝設(shè)計(jì)合理安全，清凈產(chǎn)生的次鈉廢水全部回用，系統(tǒng)用水入口只有 次鈉配制過程，所需要的水量與乙炔發(fā)生消耗的水量、濾餅帶出系統(tǒng)的水量及清液循環(huán)過 程損失的水量平衡，沒有廢水排放；同時(shí)回收了電石渣漿和次鈉廢水中的乙炔，提高了乙炔 收率；發(fā)生器前控制進(jìn)水溫度不受環(huán)境的影響，使整個(gè)生產(chǎn)過程的工藝參數(shù)穩(wěn)定，有利于生 產(chǎn)過程的管理與控制。
【附圖說明】
[0015] 圖1為傳統(tǒng)的電石法乙炔生產(chǎn)工