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 技术论文
乙炔清净废次氯酸钠闪蒸回收乙炔气及回用简介
发布时间:2013/12/24  发布者:金鑫化工    点击:1639 次
 潍坊金鑫化工化纤设备技术开发中心,多年从事化工化纤行业环保节能方面的研究及开发工作,与化工化纤厂合作开发出较多的科研成果。电石渣浆回收乙炔装置已在华某厂成功地运用一年多,该厂PVC生产能力为30t/a,经计算,每年可增收效益300余万元。采用该技术年内可收回设备的全部投资有余。

     在电石法PVC乙炔清净工序中,次氯酸钠清净乙炔气时会有部分溶解在次氯酸钠液体中,目前国内大部分企业未回收其中的乙炔气,这样不仅污染环境,同时也增加电石消耗和企业的生产成本。为了解决这一技术难题,潍坊金鑫与该化工厂氯碱公司合作与技术攻关,成功开发了乙炔清净废次氯酸钠闪蒸回收乙炔气及回用装置。该装置通过18个月的运行生产,运行平稳、回收效率高,达到了预期的目标。

废次氯酸钠回用复配工艺流程

 废次氯酸钠回用复配工艺即在原工艺基础上把废次氯酸钠储罐的废液打到闪蒸脱气罐内,同时由真空泵从薄膜脱气塔顶部抽负压,把乙炔气送入乙炔气柜主管道。废次氯酸钠溶液由闪蒸脱气罐底部排出进入储存池,在经凉水塔降温,最后由废次氯酸钠输送泵把大部分的废次氯酸钠送入文丘里混合器和已经稀释到较低的浓度的新鲜次氯酸钠溶液混合,用氯水调节其pH值,最终配成符合工艺要求的次氯酸钠溶液。

 乙炔回收原理: 从废次氯酸钠罐出来的液体,经泵从顶部切线泵入塔体,冲刷顶盘,不存物料,多层塔盘,水由上往下流,在每层塔盘折流,盘间都会产生液膜状态,落在塔盘上时,形成飞溅、滴状状态,从而保证每层脱气盘的脱气效果,盘间气体从中央管中脱出,脱气液从下面流出

从薄膜脱气塔出来的浆液进入废次氯酸钠池经散热、沉淀、过滤后再循环洗涤粗乙炔气,使次氯酸钠污水全部回用,达到污水零排放状态

将溶解及吸附在废次氯酸钠溶体中的乙炔气闪蒸出来塔顶出来的乙炔气经板式换热器用循环水冷却降温进入水环真空泵及气液分离器,分离出的乙炔气经液封罐送入乙炔气柜。气液分离器的水泵进入换热器降温后,作为水环真空泵的自循环工作液。

二、废次氯酸钠回用复配清净效果及回用量

由于废次氯酸钠的生产用水补充量不平衡,次氯酸钠的重复使用,将是废次氯酸钠中的SO42-   PO43- 等酸性离子积累。出1#清净塔的废液经如储罐后在经螺旋板换热器降温用作冷却塔冷却水。塔内填料上的钙类结垢物在酸性清净液的冲刷下溶解,如果SO42- 、PO43-继续积累,将在等离子效应下,造成钙离子与酸性离子形成沉淀析出,从而使废次氯酸钠中的SO42- 、PO 43-离子浓度维持在一定范围,不会对其清净效果中造成影响。实际生产证实了清净效果无异常。

年产30万t/aPVC装置乙炔清净系统的补水量约为30m³/h,清净系统次氯酸钠溶液90 m³/h,出去生产系统补水量30m³/h,剩余60m³/h以前直接外排,既浪费水资源,又污染不环境,现废次氯酸钠全部回用复配,真正达到废水零排放,因此废次氯酸钠液回用量要大于60m³/h.

三、系统过程中的安全性

由于次氯酸钠浓度过高时即可分解出游离氯,游离氯于乙炔直接接触会产生易爆炸的乙炔。为保证新鲜次氯酸钠溶液和废次氯酸钠液混合的安全性,以及负压系统闪蒸出乙炔气进入气柜的安全性,必需做到以下3点:闪蒸罐负压(-75KPa左右),废液中乙炔的质量分数≤0.01,ƒ确保负压系统密闭性蒸出乙炔气中的氧质量分数≤1%.

该系统自2012年4月正式运行,到目前为止该装置运行一切正常,清净效果正常,没有出现意外泄漏事件。

运行结果:

    次氯酸钠废液中乙炔气得到充分回收,乙炔气体积分数完全能达到95%。可直接送入气柜。该闪蒸脱气罐大,能够回收处理80m3乙炔气,完全可以满足30万t/aPVC回收乙炔的能力, 每年可减少损失300余万元。该回收装置运行前,溢流或排入渣浆池中的次氯酸钠废液中含有大量的乙炔气,挥发后不仅污染周围环境,而且损失了乙炔,增加了电石消耗。该回收装置投入使用后,不仅充分回收了电石渣浆中夹带的乙炔气,而且减少了乙炔气对大气的污染,改善了周围环境。

 五、经济效益

电费单价0.7元/(Kw·h),年生产时间8000h,则全年需用电费:18.5*8000*0.7=103600(元)=10.36万元

在101.3kPa、40℃时,乙炔气在水中的溶解度为0.65L/L;在101.3kPa、80℃时,乙炔气在水中的溶解度为0.15L/L,计算可回收乙炔气30m³/h左右。

电石发气量按285L/kg计,则全年回收乙炔气折合电石:30÷285*8000=842t。

电石价格按3500元/t计算,则全年可节约资金:842*3500=2947000元=294.7万元

节约水资源130m³/h,生产水价格2元/m³,则全年节约水费:130*2*8000=2080000=208万元。

出去设备成本及运行成本,则本系统全年节约资金:294.7+208-10.36-138=354.34万元。

另外,废次氯酸钠溶液中的水全部回用,可节约一大部分污水处理成本。

 

 

 

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