綠色化工技術在氯堿生產(chǎn)企業(yè)中的運用

何凡 解松源 黃金鋒 張珂靜 鄭賢江(新疆中泰創(chuàng)新技術研究院有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引言

氯堿生產(chǎn)是我國至關重要的化工原料生產(chǎn)過程，該生產(chǎn)制得的燒堿、氫氣、氧氣等都可以作為工業(yè)生產(chǎn)的基本材料，氯堿生產(chǎn)的原材料主要有硫酸、鹽酸和工業(yè)用鹽等。這些原料具有非常強烈的腐蝕性，在特殊環(huán)境下易燃易爆，需要謹慎存放。氯堿生產(chǎn)中的化學反應會帶來大量的污染物，這些污染物如果不經(jīng)過謹慎處理就會給環(huán)境帶來很大的污染，有效處理污染物是當前氯堿工業(yè)生產(chǎn)中的難題，綠色化工技術的廣泛應用在一定程度上緩解了污染問題，給氯堿生產(chǎn)提供了必要的保障。

1 綠色化工技術的重要性

隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，各類化工產(chǎn)品開始廣泛出現(xiàn)在人們的視線，給社會生活帶來了翻天覆地的變化，與此同時給環(huán)境帶來了巨大的污染。人們必須對化工生產(chǎn)中的環(huán)境污染引起足夠的重視。所以綠色化工技術在氯堿化工企業(yè)逐漸推廣開來，很多國家開始研究綠色化工技術，為化工生產(chǎn)的綠色技術打下堅實的基礎。綠色化工技術的廣泛應用無疑符合國家對綠色化工生產(chǎn)的號召，與氯堿化工企業(yè)的生存有著極為密切的聯(lián)系，具有非常重要的社會價值。

氯堿化工生產(chǎn)在實際化學反應中的產(chǎn)物會給環(huán)境帶來較大的污染，尤其是產(chǎn)物中含有氯化鈉的工業(yè)廢水，會對環(huán)境產(chǎn)生非常大的危害，給周圍的水資源帶來極大的影響，破壞人們正常生活。此外氯堿工業(yè)生產(chǎn)會排放大量的廢氣，主要以氯氣為主，如果沒有經(jīng)過科學處理，同樣會對環(huán)境造成污染。在這個過程中不會帶來污染問題，同時導致了大量的工業(yè)生產(chǎn)資源浪費。綠色化工技術的優(yōu)點主要可以從兩個角度進行考慮：第一，減少化工生產(chǎn)的能源損耗，綠色化工技術可以大幅度降低化工生產(chǎn)的能源損失，優(yōu)化所有反應的資源利用率。第二，綠色化工技術可以對污染物進行回收利用，通過控制污染物的排放來降低污染，并且還可以在一定程度上給今后的化工生產(chǎn)帶來一些幫助。

2 氯堿生產(chǎn)企業(yè)化工生產(chǎn)處理現(xiàn)狀

氯堿生產(chǎn)企業(yè)進行化工生產(chǎn)留下的廢物主要有：氯氣、酸性液體、氯水等。目前氯堿生產(chǎn)企業(yè)的廢物處理整體效率偏低，容易對環(huán)境產(chǎn)生較大的污染，同時造成資源的嚴重浪費。在化工生產(chǎn)效率不斷提升的今天，綠色化工技術日益完善，在化工行業(yè)當中取得不錯的成效。

2.1 鹽泥處理

氯堿生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)物會存在大量的廢渣，這些廢渣就是鹽泥，其主要化學組成成分有：二氧化硅占一半，水占百分之三十六，碳酸鈣占百分之八，其余成分大部分是金屬氧化物的雜質(zhì)。我國很多氯堿生產(chǎn)企業(yè)并沒有真正認識到鹽泥處理的重要性，大部分通過掩埋的方式進行處理，或是沒有經(jīng)過提純就直接賣給用以充當橡膠填充物的化工生產(chǎn)企業(yè)，使得鹽泥并沒有得到有效的處理，這對于氯堿工業(yè)生產(chǎn)來講是非常不利的。

2.2 廢水處理

氯堿生產(chǎn)企業(yè)會產(chǎn)生很多廢水，主要有氯水、硫酸溶液和各種鹽類。一般國內(nèi)的氯堿企業(yè)會采取以下方式對氯水進行處理：主要是把生產(chǎn)的氯水用于次氯酸鈉的生產(chǎn)，但是從國內(nèi)的次氯酸鈉工業(yè)生產(chǎn)來看，沒有充足的市場，因此氯水轉化的利用率偏低。也可以采用鹽水和氯水在一定條件下發(fā)生化學反應的方式進行處理，實現(xiàn)氯氣的回收，該種方式可以在很大程度上控制氯水的含量，但是卻不能將氯氣完全處理。也可以對氯水進行二級脫氯處理，但是該種方式對目前的化工生產(chǎn)來講需要花費大量的成本，得不償失。而對于其他溶液來講，采用的處理方式是對外出售，但是該種方法對環(huán)境無疑會帶來很大的危害，這是不被當前時代所認可的。此外也可以將廢硫酸制成濃硫酸，但是其成本并不是氯堿化工生產(chǎn)所能接受的。

2.3 廢氣處理

氯堿工業(yè)生產(chǎn)中的廢氣通常是對氯氣進行處理。國內(nèi)大部分化工企業(yè)都采用堿性溶液來中和，或者是生成鹽酸的方式。這兩種方法對氯氣的處理一般可以起到很好的處理效果，實現(xiàn)對氯堿工業(yè)廢氣的有效控制，避免氯氣的過度排放給大氣層帶來的破壞。

3 綠色化工技術的應用

通常來講的綠色化工技術主要是利用環(huán)境友好化學、無害化學、清潔化學等源利盡量避免化工生產(chǎn)廢料對環(huán)境帶來危害的一種手段。綠色化工技術可以實現(xiàn)化工生產(chǎn)的綠色化，在化工資源的合理利用、資源回收、廢物循環(huán)利用等方面有著明顯的優(yōu)勢，可以為化工生產(chǎn)營造綠色的工藝生產(chǎn)保障。在化工生產(chǎn)技術迅猛發(fā)展的時代背景下，綠色化工技術的應用越來越廣泛，近些年基本在氯堿生產(chǎn)行業(yè)當中實現(xiàn)了普及。以下結合實際的氯堿工業(yè)生產(chǎn)情況來談談綠色化工技術的應用。

3.1 電石顯熱利用項目

該項技術需要一些電石爐來進行操作，整體工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)能不低，電石爐的出爐溫度通常維持在2000攝氏度左右，部分溶液會帶走一些熱能。電石爐一般依靠自然冷卻進行降溫，熱量散發(fā)會造成生產(chǎn)溫度大幅度提升，不光給在場的工作人員帶來很大的威脅，同時會造成大量的熱能浪費。此外，電石在工作中會形成粉塵，同樣會給環(huán)境造成污染。所以在電石爐的出爐過程中要在周圍的孔道內(nèi)搭設集熱設備，防止熱能的大范圍流失，將生產(chǎn)帶出的熱能傳送到烘干材料的位置，可以在下次工業(yè)生產(chǎn)進行前蒸干材料的誰分，促進化工生產(chǎn)的高效運轉。同時也可以增加對應的烘干系統(tǒng)，將電石爐生產(chǎn)帶出的熱氣進行利用，有效控制熱療的使用，避免資源的浪費。將生產(chǎn)環(huán)境的粉塵控制在一定范圍內(nèi)，保證工作人員的健康生產(chǎn)。

3.2 回收渣漿中的乙炔

電石爐生產(chǎn)會造成渣漿殘留很多乙炔。在當下的化工生產(chǎn)當中通常是采用渣漿引灌的方式，將其加入到濃縮池當中，實現(xiàn)乙炔的正常揮發(fā)。但是該種方式會造成資源的浪費，并且乙炔具有強烈的易燃性，如果揮發(fā)到空氣當中，會給工業(yè)生產(chǎn)帶來不小的威脅。通過脫氣塔等設備可以進行渣漿乙炔的回收，經(jīng)過處理后的渣漿可以給其他工業(yè)生產(chǎn)中水泥的制作提供幫助，而乙炔則可以用來制作PVC材料，可以減少電石的損耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。在該項目的實際運轉過程中，絕大部分的乙炔都可以被回收，這在電石使用當中占據(jù)非常大的比例，有利于項目經(jīng)濟效益的優(yōu)化。

3.3 石灰壓球技術

氯堿生產(chǎn)當中會有非常多的副產(chǎn)物，石灰就是其中最多的一種。通過石灰壓球技術可以在對工業(yè)生產(chǎn)的肥料進行控制，并利用相應的處理進行再利用，同樣可以節(jié)約電石的成本，推動企業(yè)經(jīng)濟效益的提升，因此在企業(yè)的氯堿生產(chǎn)當中要準備更多的壓球設備，方便對石灰進行處理。制作完成的石灰球可以進行售賣，相比于簡單的出售石灰粉有著更高的收益，對長期的氯堿生產(chǎn)有著更大的幫助，因此有關企業(yè)必須對石灰壓球設備的采購引起足夠的重視，考慮到企業(yè)當前生產(chǎn)車間的總生產(chǎn)量，結合有效的項目規(guī)劃方案調(diào)控來選取最符合當前氯堿工業(yè)生產(chǎn)的石灰壓球設備，讓經(jīng)濟效益能夠和化工生產(chǎn)的總體質(zhì)量達成一個平衡，同時盡量控制生產(chǎn)帶來的污染。

3.4 蒸發(fā)固堿堿性冷凝液回收利用項目

在原本的工業(yè)生產(chǎn)當中，固堿設備會產(chǎn)生大量的堿性冷凝液，這部分冷凝液會在鹽水處理當中固化，被下次的工藝生產(chǎn)所應用，但如果一次的鹽水處理不能將其全部處理掉，就必須通過電解裝置對其二次處理。電解操作的一般步驟：用儲藏冷凝裝置實現(xiàn)固堿的蒸發(fā)，然后再通過蒸發(fā)固堿改造；蒸發(fā)的操作要盡量保證冷凝裝置可以進行堿性溶液的回收，并通過回收儲罐儲存下來，為下次的鹽水操作做準備，預設相應的管道口，假如鹽水操作不能完全消耗，則將堿性溶液送到原水設備當中。如果堿性溶液可以得到很好的回收，則可以避免氯堿工業(yè)生產(chǎn)當中的水資源浪費，同時實現(xiàn)成本的控制。為了保證堿性溶液的總體質(zhì)量，要采取回收過濾的方式，將多余的鹽類雜質(zhì)析出，之后采用存放槽儲存堿性溶液，方便在下次的化工生產(chǎn)工作中再次利用。

3.5 生產(chǎn)水、中水改造項目

為對中水進行合理利用，避免水資源的大量浪費，可以在原水站的周圍搭設相應的供水管道，也可以利用原水加工管道的加壓泵進行處理，在周圍搭設相應的混凝土鋼筋水池，防止中水的大面積滲透，從而將污水處理設備處理完成的中水送入到全新的水池當中，以便今后的工業(yè)生產(chǎn)再利用。地下管道的生產(chǎn)水從原本的設備中分斷，并和新的水池管道口形成連接，搭建相應的連通結構，從原本的生產(chǎn)管道當中分離出支管到新的水池，從而實現(xiàn)補水，改造完成以后的水池大面積利用，避免了水資源在化工生產(chǎn)中的大量浪費。生產(chǎn)水的改造項目對化工生產(chǎn)來講具有非同一般的意義，長久以來化工生產(chǎn)都有著大量的水資源浪費，而生產(chǎn)水的改造則減緩了這種水資源浪費的趨勢。

3.6 乙炔發(fā)生器料斗置換尾氣回收裝置

把乙炔發(fā)生器的漏斗對接到尾氣收集裝置，進而和緩沖裝置聯(lián)系在一起，形成尾氣的吸收效果，整個回收裝置的管口通入尾氣回收裝置，就可以將乙炔等吸附力較高的氣體吸收，其他污染性低的氣體就能夠從管道口排放，直接通入大氣當中，不會造成污染。未被排出的乙炔等氣體經(jīng)過抽放被吸附出來，充當工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)物，之后通入到氣柜當中再次利用。

3.7 回收VCM堿洗技術

在聚合反應完成以后，生產(chǎn)氯堿的工業(yè)裝置內(nèi)仍然殘留一些沒有參加反應的物質(zhì)，這些物質(zhì)可以經(jīng)過加壓進行回收，然后在冷凝裝置的作用下送入到各組分對應的儲存槽內(nèi)，充當聚合用料。但是在這些回收的物質(zhì)當中存在一些催化劑，會有與其他組分在一定條件下發(fā)生反應的雜質(zhì)，在聚合設備中會給聚合反應帶來影響，破壞最終產(chǎn)物的穩(wěn)定性，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了減少這些可能存在的雜質(zhì)，提高氯堿化工生產(chǎn)產(chǎn)物的整體質(zhì)量，可以在回收裝置中加入堿性溶液，從而對單體物質(zhì)進行清晰，然后通過蒸餾工序，實現(xiàn)部分物質(zhì)的回收。經(jīng)過處理后的化學反應時間大幅度縮短，在實際的化工生產(chǎn)當中具有非常重要的現(xiàn)實意義。

4 結語

總的來講，隨著化工行業(yè)的迅猛發(fā)展，國家對工業(yè)生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題愈加重視，出臺了一系列的法律法規(guī)來進行監(jiān)管。綠色化工技術的廣泛應用將是未來氯堿化工企業(yè)發(fā)展的主流。相關企業(yè)不僅要提高環(huán)境保護意識，把環(huán)境保護觀念擺在工業(yè)生產(chǎn)的重要位置，同時還要加快對新型技術手段的學習和利用，合理規(guī)劃資源的使用，對化學反應的副產(chǎn)物進行回收再利用。引入新型生產(chǎn)設備，推動資源的高效利用，努力實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。