湿法乙炔生产中清净废液的回收利用

秦 龙，秦国昌，徐素霞

（河南昊华宇航化工有限责任公司，河南焦作454000）

以电石为原料生产乙炔是电石法生产PVC 的重要组成部分和主要特点，有湿法和干法2 种工艺，国内的电石法PVC 企业大多采用湿法乙炔生产工艺。 湿法乙炔生产中用水量、排水量都比较大，废水污染防治任务很艰巨，采取合理、有效的工艺回收工业废水是节能减排的重点。提高水资源重复利用率，减少废水排放量，不仅是节能减排最有效的举措，更是电石法氯碱企业生存和发展的必然需要。

1 湿法乙炔的生产特点

1.1 改造前后工艺流程对比

1.1.1 改造前工艺流程

昊华宇航化工有限责任公司湿法乙炔处理装置正常使用时在水洗塔上层使用一次水与乙炔气逆向接触喷淋冷却。 使用后，一部分自循环使用，其他外排。 夏季时，因水温较高，大量一次水补充造成大量水外排，既污染了环境，又造成了水资源的浪费。 两级清净塔均为填料塔，乙炔气先进入一级清净塔，与二级清净塔来的浓度较低的次氯酸钠逆向接触后，除去其中的部分硫、磷，再进入二级清净塔与新鲜次氯酸钠接触彻底，除去硫、磷杂质，一级清净塔的低浓度次氯酸钠废水进入水洗塔中， 再与冷却用的一次水一起外排。

正常生产时， 清净工序需要添加大量的工业水进入生产系统， 配制新鲜次氯酸钠需要约42 m3/h，而水洗塔所用一次水约20 m3/h，每小时外排水量约60 m3/h。

1.1.2 改造后工艺流程

清净外排的废次氯酸钠溶液经过凉水塔、 曝气池处理后， 经板式冷却器冷却降温后一部分补入清净水洗塔中充当冷却水， 一部分与一次水混合后用于次氯酸钠的配制，剩余的部分上清液进入发生器。

改造后的流程示意图见图1。

1.2 配制次氯酸钠深液的安全性论证

由清净系统废水槽排出的废水经晾水塔和曝气池后，温度约为45 ℃，经板式冷却器5 ℃水冷却换热后为18℃，在夏季温最高时，一次水温度约为18℃，所以， 经冷却降温后的废次氯酸钠水可以代替一次水作为水洗塔的降温冷却。

经曝气、 降温后的废次氯酸钠溶液与一次水混合存在着安全隐患，为此，该公司进行实验，论证在安全生产的前提下能否进行混合配制次氯酸钠溶液。实验过程及结果见表1。实验结果表明，在保证安全的前提下，可以考虑一次水∶废次钠水按1∶1 比例进行配制次钠生产。

2 废液的回收利用效果分析

在传统的生产工艺中， 乙炔清净产生的废次氯酸钠溶液部分回用于冷却塔或发生器。 但会使清液的总量不断增多， 需要将多余的清液排放至污水处理装置进行处理。 由于排放的清液中COD、硫、磷含量较高，大大超过了国家的排放标准，导致污水处理费用较高，增加了生产成本。同行的其他企业多数采用的回收工艺即是将清净过程中产生的废次氯酸钠溶液一部分送至发生器充当生产用水，一部分外排，此工艺虽然实现了废次氯酸钠的回收利用， 取得了一定的经济效益，但仍有一部分废水被排放掉，没有被全部回收利用。

公司通过实验， 论证发现次氯酸钠废水经过曝气、冷却降温后，可以用做冷却水用，同时，废次氯酸钠还可以除去乙炔中的部分硫、磷等杂质，产生的酸性水可除去塑料填料上的氢氧化钙污垢， 使水洗塔不易结垢。 还可以代替部分一次水用做配制新鲜的次氯酸钠，可以与上清液混合进入发生器，除去部分上清液中的硫化氢和磷化氢， 即使上清液中有部分未被氧化的杂质进入粗乙炔气中， 仍然可以在后面的清净工序出去， 不会产生累积， 影响乙炔气的质量。 根据这些特性， 对现有的清净废水进行回收综合利用，不但可以充分利用水资源，而且可实现清净废水的零排放。

该技术改造方案实施以来，产生废次氯酸钠水约40 m3/h， 回收废次氯酸钠溶液用做配制使用约20 m3/h，在保证水洗塔正常生产工艺指标的前提下，回用水洗上层喷淋用水35～40 m3/h， 多余的废次氯酸钠溶液进入上清液用于发生器生产水的使用。

工艺改造后，在使用过程中发现，随着废次氯酸钠溶液的闭路循环使用后，水质会发生变化，不适合再进行回收利用，另外，发生器用水量较大。 为了保证废次氯酸钠溶液回收及生产系统的正常运行，需要对其进行换水， 换的这部分水用做发生器生产用水，保证发生器正常使用。

3 综合经济效益

回收废水：25×8 000×1.15=23（万元）。

环保效益：原COD 排放量2 000×25×8 000/1 000=40（万t）。

改造后COD 排放量100×25×8000/1000=2（万t），

减少COD 排放量38 万t。

4 结语

以往在回收利用废次氯酸钠水时， 多是送往发生器，利用率不高，而且对其他相连的工序造成了负担； 还有一些企业用回收的废次氯酸钠稀释配置好的较高浓度的新鲜的次氯酸钠， 但是此工艺存在漏洞并有安全隐患， 因为有效氯浓度较高时会与来自废次氯酸钠中的溶解的乙炔反应生成氯乙炔， 氯乙炔是极不稳定的化合物，遇空气易着火和爆炸，如中和塔换碱或次氯酸钠排放时， 以及开车前设备管道内空气未排净时均容易发生着火及爆炸； 有效氯含量高，氧化能力过强，反而会生成一些副反应，对乙炔纯度不利。

昊华宇航化工有限责任公司采用的自行设计的工艺，是对回收的废次氯酸钠进行曝气、冷却后与一次水混合，然后用混合水去配制次氯酸钠，工艺流程简单，操作方便，安全性较高。通过技术创新，在乙炔生产中节能减排成绩显著，不仅经济效益可观，而且对现有的清净废水进行回收综合利用， 充分利用水资源，实现了清净废水的零排放，环保业绩突出，实现了生产与环保的双赢。