乙炔清净废次钠水循环利用工艺

焦高成

（昊华宇航化工有限责任公司，河南 焦作 454002）

乙炔清净废次钠水循环利用工艺

焦高成

（昊华宇航化工有限责任公司，河南 焦作 454002）

通过研究新鲜次氯酸钠有效氯含量、pH值等因素对新、废次氯酸钠混合过程及效果的影响，开发了废次氯酸钠溶液循环利用的新工艺。

乙炔；清净废次钠水；pH值；有效氯

电石湿法生产的粗乙炔中含有磷化氢、硫化氢等杂质，会破坏氯乙烯合成中氯化汞催化剂的“活性中心”，加速其活性的下降，因此，工业粗乙炔必须进行净化。

粗乙炔清净的方法很多，其原理都是利用氧化剂氧化以除去粗乙炔中的杂质。目前，大多企业是把次氯酸钠配制成有效氯含量为0.08%~0.12%的次氯酸钠溶液，将乙炔中的硫化氢、磷化氢等杂质氧化成酸性物质除去。在此过程中产生了大量的废次钠水，这部分水的COD含量较高，约400~500 mg/L，且含有 Na2CO3、NaCl、Na2S、乙炔和 SS 等成分，不符合国家排放标准，并且处理回用难度大，需要高昂的污水处理费用和排污费用，增加了生产成本。

为了解决废次钠水外排问题，实现循环利用和“零排放”目标，昊华宇航化工公司开发了废次钠水循环利用的工艺。

1 废次钠水循环利用前的水平衡状况

以10万t/aPVC生产装置为例，粗乙炔清净需要配制有效氯含量为0.08%～0.12%、流量约35 m3/h的次氯酸钠溶液供乙炔清净塔清净连续使用，保证除去粗乙炔气中S、P等杂质的效果。由于乙炔水洗塔塔顶喷淋用一次水流量约为5 m3/h，则粗乙炔清净过程中会产生约40 t/h的废次钠水。废次钠水经过喷雾凉水塔降低温度和COD含量后进入废次钠池，然后经自吸泵进行分流，其中26 t/h废水送至循环水系统作为循环补充水，14 t/h废水排入污水处理装置处理。次氯酸钠溶液平衡图见图1。

从图1可以看出，排入污水处理系统的14t/h废次钠水是解决废次钠水排放问题，实现循环利用目标的研究重点。

2 技术方案及内容

2.1 技术方案

拟采用“废次钠水代替部分一次水，用于新鲜次氯酸钠溶液配置”技术，其关键是解决配置过程中的安全问题。提出了“一次配置提高浓次钠水浓度，二次配置用废次钠水、浓次钠水、稀碱经过文丘里混合，配置有效氯含量为0.08%～0.12%，pH值为7.0~8.0的次氯酸钠溶液”的技术方案。

2.2 研究重点

用废次钠水代替部分一次水时，无法回避的问题是，废次钠水中溶解的乙炔气在配置次氯酸钠溶液过程中与氯反应产生的安全问题。因此，研究的重点是保证安全生产以及清净效果。

2.2.1 pH值的影响

常温、常压下，次氯酸钠溶液的氧化性能随pH值的降低而升高。经取样分析，废次钠水的pH值约为7.0~8.0，且基本保持稳定，有效氯含量也稳定。然后，再配置不同pH值、有效氯含量的浓次钠水。配置浓次钠水时，一旦呈酸性，就会产生游离氯，与废次钠水中溶解的乙炔发生反应，因此，必须保证浓次钠水的pH值不低于7，确定实验用pH值为6、8、9的浓次钠水与废次钠水混合。最后，用浓次钠水与废次钠水按1∶1比例混合，验证浓次钠水的pH值对次氯酸钠配置过程安全的影响。实验结果如表1所示。

表1 pH值对配置安全的影响

从表1可以看出，浓次钠水的pH值对混合过程的安全影响非常大。在呈酸性的情况下，即使有效氯含量为0.16%，混合过程中也有刺激性气味产生，容易产生爆鸣现象；pH值为8左右时，浓次钠的有效氯含量有一个分界点为0.20%~0.25%，低于这个值配置过程比较稳定；高于这个值，就会出现爆鸣现象。pH值控制在9以上时，浓次钠水的有效氯含量的分界点也会上升。因此，控制浓次钠水pH值在7以上，混合过程中的安全问题易于控制。

2.2.2 有效氯含量的影响

粗乙炔清净用的次氯酸钠溶液对有效氯含量有严格的要求，太低起不到清净效果，太高容易引发危险。当有效氯含量达到0.25%以上时，无论在气相还是在液相中，均容易发生激烈反应而爆炸，而次氯酸钠溶液有效氯含量低于0.05%时，则起不到清净的效果。有效氯含量对清净效果的影响情况见表2。

表2 有效氯含量对清净效果的影响

从表2可以看出，在pH值不变，温度不变的情况下，有效氯浓度增加，氧化能力增加。随着浓次钠水有效氯含量的增加，混合后有效氯含量先是缓慢增加，而后趋于稳定，混合后的有效氯含量控制在一定范围内，对于生产应用过程是比较容易控制的。因此，选用浓次钠水有效氯含量为0.2%左右。

3 工艺改造方案

将粗乙炔清净所用的次氯酸钠溶液由原来的一次配制工艺改为二次配制工艺。先配制浓次钠水，工业水、5%碱及氯气分别经流量计进入文丘里，按一定比例配制成浓次钠水，有效氯含量控制为0.15%~0.20%，pH值控制为7.0~8.0，然后进入浓次钠贮槽。用浓次钠水与废次钠水配制次钠溶液，浓次钠水通过泵，经流量计、自动调节阀送至二次配制文丘里，废次钠水经过凉水塔、曝气池，通过废次钠泵经流量计、自动调节阀送至二次配制文丘里与稀碱进行二次配制，制得有效氯含量为0.08%~0.12%，pH值为7.0~8.0的次氯酸钠溶液，供清净系统使用，实现废次钠水全部回收。

改造后的次氯酸钠水平衡图见图2。

4 工艺的优化改造

（1）次氯酸钠废水曝气池增加雷达式仪表液位。在试运行过程中，废次钠曝气池液位不稳定，造成废次钠流量不稳定，影响废次钠回收的稳定运行，为此，增加了雷达式仪表液位并引入微机，保证回收系统的正常运行。

（2）废次氯酸钠回收泵的改进。原自吸泵故障多，能力小，经常出现不上压现象，影响废次钠的正常流量输送，不利于安全生产，为此，将自吸泵改为卧式离心泵，保证回收装置的正常运行。

（3）将废次氯酸钠回收项目中所有自动阀、仪表温度、仪表液位，仪表流量引入主控微机，以便主控与巡检联系，方便操作，确保废次钠水回收正常运行。

5 结语

通过对废次钠水回收工艺的研究与改造，解决了废次钠水外排的问题，减少了外排水量和外排水COD含量，实现了废次钠水循环利用目标。项目实施以来，设备运行基本稳定，达到了设计要求，具有较好的环保效益，按10万t PVC/a装置，年可节约一次水用量为12.8万t，具有一定的经济效益。

Waste water of acetylene purification of recycling technology

JIAO Gao-cheng
(Haohua Yuhang Chemical Co.,Ltd.， Jiaozuo 454002，China)

Across to study a fresh time a chloric acid sodium effective factors,such as chlorine content and pH value...etc.to new,discard the influence of a chloric acid sodium mixture,the new craft that developed to discard a chloric acid sodium aqua to circularly make use of.

acetylene;waste sodium hypochlorite;pH;effective chlorine

TQ221.24

文章编号：1009－1785(2011)11-0014-02

2011-07-04