VCM生產過程中汞污染的防治

丁健 張海超 趙純良 韓成祥(鹽湖工業(yè)集團股份有限公司化工分公司，青海 格爾木 816000)

VCM的生產工藝包括多種不同的類型，其中最重要的一種方式就是天然氣乙炔法，適用于大規(guī)模生產，但也存在一定的缺陷，會出現(xiàn)汞污染狀況，不符合綠色生產的要求。研究VCM生產過程中的汞污染防治具有非常重要的意義，能夠對生產工藝進行優(yōu)化，降低污染狀況，更好的指導實際生產工作的進行，為相關研究提供參考意見。

1 VCM生產工藝簡介

就我國當前塑料工業(yè)的生產狀況來看，聚氯乙烯樹脂的主要生產原料為電石，在生產過程中反應物為HCl和電石乙炔，在HgCl2（吸附有活性炭）的催化作用下，生成粗VCM氣體（C2H3Cl），經過進一步的處理和加工，即可獲得VCM單體[1]。制備過程中的一項重要環(huán)節(jié)就是洗滌工藝，要運用堿洗、水洗等方式對制得的氣體進行處理，徹底清除氣體中含有的HCl氣體，但處理后得到的酸水、HCl都存在汞污染問題，不能直接排出廢液。

在實際生產過程中，為了緩解汞污染問題，已經對傳統(tǒng)的VCM生產工藝進行了更新和完善，刪去了堿洗及水洗過程，運用干法生產技術，降低廢水、空氣中汞元素的含量。但需要做到以下幾點：應嚴格控制VCM生產原材料的含水量；根據化學反應方程式對C2H2、HCl二者的比例進行控制；將庚烷作為冷卻介質，避免水冷卻對反應的影響，降低了反應容器的腐蝕狀況，保證了催化劑的催化效用，不會出現(xiàn)泄漏的狀況[2]；經干燥處理后的VCM反應物含水量較少，生成的VCM氣體中HCl氣體含量也大大減少，因此可以刪去堿洗、水洗的環(huán)節(jié)，只需在壓縮機中進行處理；在反應裝置中安裝冷卻器，使生成氣體冷卻，在冷卻器中對汞污染物進行收集、處理，在一定程度上也可以降低汞污染。

2 VCM生產過程中汞污染的防治措施

2.1 汞污水處理方法

在對生產VCM導致的汞污水進行治理時，應用到的材料包括：結晶水、硫化鈉、硫氫化鈉（70%以上的純度）、活性炭，還應用到有機硅材料、硅藻土等助濾劑[3]。具體處理工藝流程如下：1）在生產裝置中安裝專門的污水處理區(qū)，能夠將汞污水集中到集水池中，并最終輸送至汞處理槽內；2）將硅藻土或有機硅材料加入到反應容器中，配制成稀漿狀態(tài)，并借助加料泵的作用將漿液注入到汞污水處理槽中，進行不斷的循環(huán)工作；3）打開處理槽內的攪拌器開關，輸入足量的空氣，確保VCM反應過程中H2S的清除效率，并在常壓狀態(tài)下，將處理槽上部空氣排空，更換外部新鮮的空氣，降低反應容器中H2S氣體的含量，攪拌器持續(xù)運行兩小時后，放置約5小時，汞廢水中的NaSH和汞能夠進行充分的反應，生成HgS沉淀物；4）利用壓濾機，對有機硅材料、硅藻土物質進行壓縮加工，制成濾餅，對汞污水進行過濾、分離，完成過濾工作后，要先檢測獲得的廢液，如果汞元素含量達到排放標準，就可以將污水排放道儲水槽內，之后運送到污水處理廠中進行加工，若過濾后廢水中汞元素超出標準，就需要反復進行過濾工作，而廢催化劑和汞濾渣可以在汞礦中進行回收處理。

2.2 催化劑卸料方法

在生產過程中，會消耗定量的催化劑，可以在設備中合理的添加真空吸取裝置，將反應器中失去功效的催化劑清除掉[4]。催化劑還需要進行兩個處理和加工環(huán)節(jié)，依次為旋風分離和旋風袋過濾，對進行反應后的催化劑粉塵清理后，打開分離過濾器的旋轉閥門，能夠使顆粒較小的粉塵進入到廢催化劑回收收集桶內，并運送到汞礦中，重新利用廢催化劑中的汞元素，能夠避免空氣中汞元素的含量，降低污染狀況。

3 結語

通過有效的防治措施進行脫汞處理，能夠有效緩解VCM的生產污染問題，大大降低空氣、污水中汞元素的含量，達到國家規(guī)定的排放標準，不會對生態(tài)環(huán)境造成破壞。脫汞處理后的污水還需要運輸至污水處理廠進行加工處理，基本上可以完全清除污水中的汞物質，即使排出廢液后也不會對水體造成不良影響。電石法雖然具有較高的生產效益，但汞污染問題的解決會增大生產成本，必須要引進先進的反應器，改進生產工藝，提高反應效率，降低催化劑的消耗，從而達到控制汞污染，提高生產效益的目的。

[1]王紹偉.內蒙古PVC行業(yè)汞污染現(xiàn)狀調查與防治研究[D].內蒙古師范大學2012.

[2]蔡白雪,甘亞,張祥劍,李子健,馮良榮.新型載銅碳納米管催化劑的制備及其對乙炔氫氯化反應的催化活性[J].合成化學，2011(05).

[3]劉嶺梅.電石法VCM工藝技術優(yōu)化探討[J].江蘇化工，2002(01).

[4]李成劍.汞污染危害分析與防范措施探討[J].長江大學學報(自然科學版)理工卷，2010(02).