阴离子交换树脂除汞技术工业化试验

2013-01-29孙文明王兴来王永杰

中国氯碱 2013年8期

孙文明，田莹，王兴来，王永杰

（河北金牛化工股份有限公司，河北沧州061000）

电石法聚氯乙烯生产中的含汞废盐酸处理后，可提取其中的氯化汞，用以重新生产氯化汞触媒，变废为宝，有效缓解汞资源日趋枯竭和含氯化汞盐酸污染环境的问题。

1 除汞技术现状

河北金牛化工公司采用脱汞器，置于转换器后段的工艺中，氯乙烯和氯化汞混合气体通过管道进入脱汞器，活性炭吸附氯化汞后，氯乙烯气体进入下一工序。由于混合气体的温度较高（150 ℃～180 ℃），活性炭吸附了的氯化汞仍然处于剧烈的升华状态，吸附效果差，导致后工序的脱酸塔及水洗塔出来的酸中含汞超标，处理这些超标的含汞废酸是急待解决的问题。

2 除汞新工艺

有研究发现，在通常情况下氯化汞溶于水后都是以HgCl2形式存在，但HgCl2分子对氯离子有很强亲和力特性，如果在液体中有一定量氯离子存在就会形成[HgCl4]2-络合物，采用阴离子交换技术可将液体中的氯化汞络合物全部吸附。由于阴离子树脂对[HgCl4]2-络合物的选择性远远大于对氯离子的选择性，吸附效果相当明显，仅采用二级交换器，对氯化汞的吸附率即大于99.8%，除氯化汞彻底。采用独特的解析液解析吸附饱和的树脂，解析率大于99.9%，解吸的氯化汞按照氯化汞触媒生产标准，用活性炭吸附并循环生产氯化汞触媒，解析后的树脂可重复继续使用。此项阴离子交换法吸附技术的持有方于2011 年3 月向国家专利局申请了发明专利。

3 新工艺工业化试验

鉴于对此项除汞新工艺的认可，该公司与专利方合作进行了工业化试验，该公司承担装置建设，专利方负责树脂回购及解析再生。

除汞新工艺流程见图1。

图1 除汞新工艺流程示意图

将水洗塔出来的含汞废酸（浓度为17%～21%）送至阴离子交换除汞装置。装置由3 台阴离子交换器、管道阀门及附属仪表等组成。阴离子交换器为三级串联运行，当最前级运行的阴离子树脂吸附饱和后，将失效的该交换器解除运行，原第二级转换成第一级，原第三级转换成第二级继续运行，最前级运行的阴离子交换器更换新树脂后，转换成第三级抽入系统运行。阴离子树脂交换器系统设有旁路系统转换阀门，当最前级运行的阴离子交换器吸附饱和后，关闭本级阴离子交换器的进出口阀门，打开下一级阴离子交换器的进出口阀门，使后两级阴离子交换器正常运行。经过除汞净化后的酸根据需要送去不同的装置，如果AVCM 需要，可送去组合吸收塔，用来吸收粗VCM 合成气体中过量的氯化氢气体；如果AVCM 不需要，作为副产酸出售。

图中虚线框内的工作由专利方将树脂运回其工业区内实施。

主要设备有：阴离子树脂交换器YSJ-2200 3台；篮式管道过滤器Φ300 mm 1 台；出酸流量计Q=50 m3/h 3 台；阀门、管件、管材1 套。