水资源综合利用

2022-07-04郭新忠

氯碱工业 2022年2期

郭新忠

(东营华泰化工集团有限公司，山东东营 257091)

废水减排的治理重点在于充分利用生产过程中的中间产物，形成循环利用，从而进一步达到节能的目的。目前的氯碱生产工艺还有许多地方是可以改进的，下面将改进的观点予以叙述。

1 氯水的使用

氯水是氯碱生产中的一种中间废弃物，因其含有腐蚀钢铁设备的游离氯而不能直接用于生产。在氯碱企业原隔膜法生产工艺中氯水一般与蒸发装置的冷凝器下水混合后排入循环水库或外排，由此带来了环境污染的问题[1]。后来经过改进，将氯水经物理或化学方法脱氯后用于化盐。这样的作法虽然解决了直接排放污染环境的问题，但由此带来的处理费用也在升高。

在氯碱生产过程中，以下两个工序产生氯水：一是电解后淡盐水的脱氯工序，二是氯气处理工序。在工艺设计中，有固定的氯水处理工艺。在处理过程中，会消耗亚硫酸钠、盐酸、蒸汽等，造成生产成本升高；还会因处理过程使系统中硫酸根含量升高，造成后续处理费用的升高。因此，减少氯水的处理量也是节能减排的一个手段。

(1)替代次氯酸钠，用作一次盐水工序中消除氨氮或降解部分有机物的氧化剂。将氯水替代次氯酸钠加入化盐水中，因为氯水中游离氯的浓度比成品次氯酸钠低很多，所以加入量相对要大一些，从而增加了自动调节的可靠性。

(2)将氯水作为配制事故处理塔吸收碱液的水，制作次氯酸钠。次氯酸钠作为强氧化剂、漂白剂、消毒剂及防臭剂被广泛使用。在氯碱生产中，次氯酸钠一般是在处理氯气压缩机、液氯包装及装置开停车过程的废气而产生的副产品(也有部分企业专门生产次氯酸钠)。由于次氯酸根不稳定，次氯酸钠一般情况下存放时间短，对此，许多学者对次氯酸钠的分解特性及提高其稳定性的方法进行了研究和论述。一般认为温度、光照、pH值、金属离子等是比较重要的影响因素，加入稳定剂主要是消除金属离子的影响。邵黎歌等论述了温度、光、重金属离子、制备过程氯气过量、酸、pH值等对次氯酸钠稳定性的影响及其机制[2]。张景利通过试验证明在溶液中添加0.6%的NaCl可使次氯酸钠的稳定性显著提高[3]。

在目前的氯碱化工生产中，因氯水的生成量比较大，完全满足事故氯系统或生产次氯酸钠系统配制吸收液的需要。如果通过控制温度等手段控制好次氯酸钠溶液的氯化钠过量，使用氯水作为溶剂配制事故氯溶液可以增强次氯酸钠溶液的稳定性，提高次氯酸钠的产品质量。取样对氯水成分分析如表1所示。

表1 氯水成分分析数据 mg/L

氯水中As、Pb含量符合GB 19106—2013[4]的要求,氯水符合《次氯酸钠类消毒液卫生质量技术规范》中对次氯酸钠溶液的要求。

因为氯水的直接使用，可以减少脱氯过程中蒸汽、盐酸、烧碱、亚硫酸钠的用量，降低生产成本，特别是硫酸根生成量的减少可以进一步减少除硝系统的压力，达到降低生产成本的目的。

(3)将氯碱装置产生的氯水用于其他生产装置作为生产原料的一部分。可以直接将氯水用于氯醇法生产环氧丙烷的工艺中。王智介绍了沈阳化工股份有限公司将氯碱装置氯水用于PVC糊树脂装置生产次氯酸钠的做法[1]。

(4)将氯水作为电解系统仪表换热器的冷却水。电解槽出口仪表换热器因为冷却水流量小等原因经常结垢、堵塞，将氯氢处理工序氯气洗涤塔的氯水用作换热器的冷却水可以方便地解决换热器结垢问题。

2 膜法除硝工艺中的渗透液回用于一次盐水精制剂的配制

在一次盐水精制工序，须配制纯碱、亚硫酸钠。传统的工艺是使用自来水配制，部分厂家使用蒸发系统蒸汽冷凝水。使用蒸汽冷凝水作为配制用水，浪费热能，同时因冷凝水温度较高，不利于现场操作。用自来水配制时，因为水中含有钙镁离子及不溶物等，管道易结垢堵塞。淡盐水膜法除硝工艺中的渗透液杂质离子很少，用该渗透液作为配制水，很好地避免了纯碱管道、亚硫酸钠管道结垢的问题。