绿色化工技术在氯碱生产企业中的运用

何凡 解松源 黄金锋 张珂静 郑贤江(新疆中泰创新技术研究院有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830000)

0 引言

氯碱生产是我国至关重要的化工原料生产过程，该生产制得的烧碱、氢气、氧气等都可以作为工业生产的基本材料，氯碱生产的原材料主要有硫酸、盐酸和工业用盐等。这些原料具有非常强烈的腐蚀性，在特殊环境下易燃易爆，需要谨慎存放。氯碱生产中的化学反应会带来大量的污染物，这些污染物如果不经过谨慎处理就会给环境带来很大的污染，有效处理污染物是当前氯碱工业生产中的难题，绿色化工技术的广泛应用在一定程度上缓解了污染问题，给氯碱生产提供了必要的保障。

1 绿色化工技术的重要性

随着工业生产的迅猛发展，各类化工产品开始广泛出现在人们的视线，给社会生活带来了翻天覆地的变化，与此同时给环境带来了巨大的污染。人们必须对化工生产中的环境污染引起足够的重视。所以绿色化工技术在氯碱化工企业逐渐推广开来，很多国家开始研究绿色化工技术，为化工生产的绿色技术打下坚实的基础。绿色化工技术的广泛应用无疑符合国家对绿色化工生产的号召，与氯碱化工企业的生存有着极为密切的联系，具有非常重要的社会价值。

氯碱化工生产在实际化学反应中的产物会给环境带来较大的污染，尤其是产物中含有氯化钠的工业废水，会对环境产生非常大的危害，给周围的水资源带来极大的影响，破坏人们正常生活。此外氯碱工业生产会排放大量的废气，主要以氯气为主，如果没有经过科学处理，同样会对环境造成污染。在这个过程中不会带来污染问题，同时导致了大量的工业生产资源浪费。绿色化工技术的优点主要可以从两个角度进行考虑：第一，减少化工生产的能源损耗，绿色化工技术可以大幅度降低化工生产的能源损失，优化所有反应的资源利用率。第二，绿色化工技术可以对污染物进行回收利用，通过控制污染物的排放来降低污染，并且还可以在一定程度上给今后的化工生产带来一些帮助。

2 氯碱生产企业化工生产处理现状

氯碱生产企业进行化工生产留下的废物主要有：氯气、酸性液体、氯水等。目前氯碱生产企业的废物处理整体效率偏低，容易对环境产生较大的污染，同时造成资源的严重浪费。在化工生产效率不断提升的今天，绿色化工技术日益完善，在化工行业当中取得不错的成效。

2.1 盐泥处理

氯碱生产企业的副产物会存在大量的废渣，这些废渣就是盐泥，其主要化学组成成分有：二氧化硅占一半，水占百分之三十六，碳酸钙占百分之八，其余成分大部分是金属氧化物的杂质。我国很多氯碱生产企业并没有真正认识到盐泥处理的重要性，大部分通过掩埋的方式进行处理，或是没有经过提纯就直接卖给用以充当橡胶填充物的化工生产企业，使得盐泥并没有得到有效的处理，这对于氯碱工业生产来讲是非常不利的。

2.2 废水处理

氯碱生产企业会产生很多废水，主要有氯水、硫酸溶液和各种盐类。一般国内的氯碱企业会采取以下方式对氯水进行处理：主要是把生产的氯水用于次氯酸钠的生产，但是从国内的次氯酸钠工业生产来看，没有充足的市场，因此氯水转化的利用率偏低。也可以采用盐水和氯水在一定条件下发生化学反应的方式进行处理，实现氯气的回收，该种方式可以在很大程度上控制氯水的含量，但是却不能将氯气完全处理。也可以对氯水进行二级脱氯处理，但是该种方式对目前的化工生产来讲需要花费大量的成本，得不偿失。而对于其他溶液来讲，采用的处理方式是对外出售，但是该种方法对环境无疑会带来很大的危害，这是不被当前时代所认可的。此外也可以将废硫酸制成浓硫酸，但是其成本并不是氯碱化工生产所能接受的。

2.3 废气处理

氯碱工业生产中的废气通常是对氯气进行处理。国内大部分化工企业都采用碱性溶液来中和，或者是生成盐酸的方式。这两种方法对氯气的处理一般可以起到很好的处理效果，实现对氯碱工业废气的有效控制，避免氯气的过度排放给大气层带来的破坏。

3 绿色化工技术的应用

通常来讲的绿色化工技术主要是利用环境友好化学、无害化学、清洁化学等源利尽量避免化工生产废料对环境带来危害的一种手段。绿色化工技术可以实现化工生产的绿色化，在化工资源的合理利用、资源回收、废物循环利用等方面有着明显的优势，可以为化工生产营造绿色的工艺生产保障。在化工生产技术迅猛发展的时代背景下，绿色化工技术的应用越来越广泛，近些年基本在氯碱生产行业当中实现了普及。以下结合实际的氯碱工业生产情况来谈谈绿色化工技术的应用。

3.1 电石显热利用项目

该项技术需要一些电石炉来进行操作，整体工业生产的产能不低，电石炉的出炉温度通常维持在2000摄氏度左右，部分溶液会带走一些热能。电石炉一般依靠自然冷却进行降温，热量散发会造成生产温度大幅度提升，不光给在场的工作人员带来很大的威胁，同时会造成大量的热能浪费。此外，电石在工作中会形成粉尘，同样会给环境造成污染。所以在电石炉的出炉过程中要在周围的孔道内搭设集热设备，防止热能的大范围流失，将生产带出的热能传送到烘干材料的位置，可以在下次工业生产进行前蒸干材料的谁分，促进化工生产的高效运转。同时也可以增加对应的烘干系统，将电石炉生产带出的热气进行利用，有效控制热疗的使用，避免资源的浪费。将生产环境的粉尘控制在一定范围内，保证工作人员的健康生产。

3.2 回收渣浆中的乙炔

电石炉生产会造成渣浆残留很多乙炔。在当下的化工生产当中通常是采用渣浆引灌的方式，将其加入到浓缩池当中，实现乙炔的正常挥发。但是该种方式会造成资源的浪费，并且乙炔具有强烈的易燃性，如果挥发到空气当中，会给工业生产带来不小的威胁。通过脱气塔等设备可以进行渣浆乙炔的回收，经过处理后的渣浆可以给其他工业生产中水泥的制作提供帮助，而乙炔则可以用来制作PVC材料，可以减少电石的损耗，提高企业的经济效益。在该项目的实际运转过程中，绝大部分的乙炔都可以被回收，这在电石使用当中占据非常大的比例，有利于项目经济效益的优化。

3.3 石灰压球技术

氯碱生产当中会有非常多的副产物，石灰就是其中最多的一种。通过石灰压球技术可以在对工业生产的肥料进行控制，并利用相应的处理进行再利用，同样可以节约电石的成本，推动企业经济效益的提升，因此在企业的氯碱生产当中要准备更多的压球设备，方便对石灰进行处理。制作完成的石灰球可以进行售卖，相比于简单的出售石灰粉有着更高的收益，对长期的氯碱生产有着更大的帮助，因此有关企业必须对石灰压球设备的采购引起足够的重视，考虑到企业当前生产车间的总生产量，结合有效的项目规划方案调控来选取最符合当前氯碱工业生产的石灰压球设备，让经济效益能够和化工生产的总体质量达成一个平衡，同时尽量控制生产带来的污染。

3.4 蒸发固碱碱性冷凝液回收利用项目

在原本的工业生产当中，固碱设备会产生大量的碱性冷凝液，这部分冷凝液会在盐水处理当中固化，被下次的工艺生产所应用，但如果一次的盐水处理不能将其全部处理掉，就必须通过电解装置对其二次处理。电解操作的一般步骤：用储藏冷凝装置实现固碱的蒸发，然后再通过蒸发固碱改造；蒸发的操作要尽量保证冷凝装置可以进行碱性溶液的回收，并通过回收储罐储存下来，为下次的盐水操作做准备，预设相应的管道口，假如盐水操作不能完全消耗，则将碱性溶液送到原水设备当中。如果碱性溶液可以得到很好的回收，则可以避免氯碱工业生产当中的水资源浪费，同时实现成本的控制。为了保证碱性溶液的总体质量，要采取回收过滤的方式，将多余的盐类杂质析出，之后采用存放槽储存碱性溶液，方便在下次的化工生产工作中再次利用。

3.5 生产水、中水改造项目

为对中水进行合理利用，避免水资源的大量浪费，可以在原水站的周围搭设相应的供水管道，也可以利用原水加工管道的加压泵进行处理，在周围搭设相应的混凝土钢筋水池，防止中水的大面积渗透，从而将污水处理设备处理完成的中水送入到全新的水池当中，以便今后的工业生产再利用。地下管道的生产水从原本的设备中分断，并和新的水池管道口形成连接，搭建相应的连通结构，从原本的生产管道当中分离出支管到新的水池，从而实现补水，改造完成以后的水池大面积利用，避免了水资源在化工生产中的大量浪费。生产水的改造项目对化工生产来讲具有非同一般的意义，长久以来化工生产都有着大量的水资源浪费，而生产水的改造则减缓了这种水资源浪费的趋势。

3.6 乙炔发生器料斗置换尾气回收装置

把乙炔发生器的漏斗对接到尾气收集装置，进而和缓冲装置联系在一起，形成尾气的吸收效果，整个回收装置的管口通入尾气回收装置，就可以将乙炔等吸附力较高的气体吸收，其他污染性低的气体就能够从管道口排放，直接通入大气当中，不会造成污染。未被排出的乙炔等气体经过抽放被吸附出来，充当工业生产的产物，之后通入到气柜当中再次利用。

3.7 回收VCM碱洗技术

在聚合反应完成以后，生产氯碱的工业装置内仍然残留一些没有参加反应的物质，这些物质可以经过加压进行回收，然后在冷凝装置的作用下送入到各组分对应的储存槽内，充当聚合用料。但是在这些回收的物质当中存在一些催化剂，会有与其他组分在一定条件下发生反应的杂质，在聚合设备中会给聚合反应带来影响，破坏最终产物的稳定性，严重影响产品质量。为了减少这些可能存在的杂质，提高氯碱化工生产产物的整体质量，可以在回收装置中加入碱性溶液，从而对单体物质进行清晰，然后通过蒸馏工序，实现部分物质的回收。经过处理后的化学反应时间大幅度缩短，在实际的化工生产当中具有非常重要的现实意义。

4 结语

总的来讲，随着化工行业的迅猛发展，国家对工业生产带来的环境污染问题愈加重视，出台了一系列的法律法规来进行监管。绿色化工技术的广泛应用将是未来氯碱化工企业发展的主流。相关企业不仅要提高环境保护意识，把环境保护观念摆在工业生产的重要位置，同时还要加快对新型技术手段的学习和利用，合理规划资源的使用，对化学反应的副产物进行回收再利用。引入新型生产设备，推动资源的高效利用，努力实现节能减排的目标。