淺談PVC生產(chǎn)中硫磷沉積的危害及預(yù)防措施

陳天祿

【摘?要】在我國(guó)PVC的產(chǎn)能非常高，其行業(yè)也越來(lái)越向著規(guī)?；l(fā)展。在PVC的生產(chǎn)中，硫、磷等雜質(zhì)的沉積對(duì)于PVC的生產(chǎn)具有很大的危害，尤其是在乙炔的制備方面和催化劑方面具有很大的危害，我國(guó)的相關(guān)企業(yè)一定要根據(jù)合理運(yùn)用濃硫酸清凈技術(shù)和次氯酸鈉技術(shù)去除磷硫的沉積現(xiàn)象，保證PVC的正常生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】PVC生產(chǎn);硫磷沉積;危害;預(yù)防措施

隨著我國(guó)科技水平的提升，化學(xué)工業(yè)也進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，我國(guó)PVC及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)勢(shì)頭依然不減，各種擴(kuò)建、新建的項(xiàng)目都有所增加，大大提高了產(chǎn)能。在2005年我國(guó)PVC的產(chǎn)能已經(jīng)占到了全球PVC產(chǎn)能的三分之一，成為世界的首位。在PVC的生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生很多有害的廢氣、廢物、廢液，如果不加以處理就會(huì)造成環(huán)境的污染，嚴(yán)重的還會(huì)造成安全事故，造成經(jīng)濟(jì)和人員的損失。其中PVC生產(chǎn)中的硫磷沉積給乙炔的制備和催化劑對(duì)聚乙烯的合成都有著一定程度的危害，進(jìn)而影響PVC的生產(chǎn)效率以及質(zhì)量。

一、硫磷沉積的危害

（一）對(duì)乙炔制備的危害

在用電石法生產(chǎn)PVC時(shí)首先要進(jìn)行乙炔的制備，在粗乙炔氣體的雜質(zhì)中硫化氫和磷化氫具有很強(qiáng)的危險(xiǎn)性。由于有二者的存在，在制備乙炔的相關(guān)管路、閥門上有可能會(huì)析出單質(zhì)硫和磷給管道造成堵塞，如果長(zhǎng)時(shí)間得不到清理，有可能會(huì)造成超壓爆炸，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。而且單質(zhì)磷的燃點(diǎn)很低僅僅需要34℃，僅僅簡(jiǎn)單的接觸或者摩擦就能夠引發(fā)十分嚴(yán)重的火災(zāi)。當(dāng)乙炔氣體中含有高濃度的磷化氫時(shí)就可以使乙炔的燃點(diǎn)有很大幅度的降低，在高溫的生產(chǎn)環(huán)境下，稍微有泄露就可能引發(fā)自燃，釀成火災(zāi)。另外，由于硫化氫和磷化氫的作用還可能加快干燥劑的損壞。

（二）對(duì)催化劑的影響

在聚乙烯的生產(chǎn)中，HgCL2 催化劑由于存在硫化氫，會(huì)使催化劑中毒，從而使催化劑的活性降低，甚至是失去活性?，F(xiàn)在我國(guó)在進(jìn)行聚乙烯的制備過(guò)程中，通常使用氯化汞催化劑來(lái)進(jìn)行聚乙烯的合成，需要氯化汞具有十分良好的選擇性和活性，這也是最為理想的一種催化劑，對(duì)于其純度的要求非常高，通常要求在99%以上，如果其中含有一氧化碳或者硫化氫等雜志就會(huì)使催化劑的活性受到十分大的影響，進(jìn)而影響聚乙烯的合成。

二、預(yù)防磷硫沉積的措施

（一）運(yùn)用濃硫酸清凈技術(shù)

在PVC的生產(chǎn)中運(yùn)用濃硫酸清凈技術(shù)可以很好的改善磷硫的沉積情況。其生產(chǎn)原理就是根據(jù)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能夠充分將乙炔氣體中的磷、硫等雜質(zhì)進(jìn)行脫除，制備的乙炔氣體的純度能夠達(dá)到99%以上。具體的反應(yīng)式為：

H2SO4+3H2S=4S+H2O

H2SO4+H2S=S+S2O+2H2O（SO2少量）

SO2+2H2S=3S+2H2O

3PH3+4H2SO4=3H3PO4+4S+4H2O

具體的工藝流程是：粗乙炔從發(fā)生工序而來(lái)然后經(jīng)過(guò)冷凝器進(jìn)行冷凝，然后在到水洗塔進(jìn)行冷卻，然后在經(jīng)過(guò)壓縮工序?qū)ζ溥M(jìn)行加壓，加壓之后粗乙炔氣在此進(jìn)入水洗塔進(jìn)行冷卻，直至將溫度降到15℃以下，然后通過(guò)塔頂?shù)某F器到達(dá)濃硫酸清凈塔，粗乙炔氣由下到上，經(jīng)過(guò)與濃硫酸的層層接觸，而將其中所含的硫化氫和磷化氫去除。進(jìn)行到這一步時(shí)，乙炔氣中還含有大量的酸性物質(zhì)，然后在通過(guò)利用中和塔的中和作用進(jìn)行下一步的精制。濃硫酸經(jīng)過(guò)硫酸的計(jì)量泵到達(dá)濃硫酸的清凈塔頂，濃硫酸的清凈塔底部的一些稀酸會(huì)被冷卻后進(jìn)入塔中進(jìn)行循環(huán)使用，另一部分會(huì)存儲(chǔ)在廢酸罐。但是在運(yùn)行的過(guò)程中要注意三個(gè)主要問(wèn)題，一是要注意塔的液位要在設(shè)定的范圍之內(nèi)，不能過(guò)高也不能過(guò)低，這兩種情況都會(huì)使硫、磷去除的不徹底，影響乙炔氣的純度。二是要注意循環(huán)酸的濃度要控制在80%到85%，濃度太低會(huì)使硫、磷去除的不徹底，濃度高會(huì)浪費(fèi)酸。三是要注意粗乙炔氣體的溫度，其溫度過(guò)高會(huì)造成塔盤的損壞。通過(guò)使用這種清凈技術(shù)，可以對(duì)其中所含的硫、磷雜質(zhì)進(jìn)行有效的清除，不僅制作的乙炔氣更加純凈，還能實(shí)現(xiàn)廢水的零排放，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

（二）運(yùn)用次氯酸鈉清凈技術(shù)

在國(guó)內(nèi)很多PVC廠家都在使用次氯酸鈉清凈技術(shù)來(lái)解決硫磷的沉積問(wèn)題。這種技術(shù)的原理是通過(guò)利用次氯酸鈉的強(qiáng)氧化性來(lái)將磷化氫和硫化氫等雜質(zhì)去除，其基本原理和濃硫酸清凈技術(shù)相類似，其反應(yīng)式為：

PH3+4NaClO=H3PO4+4NaCl

H2S+4NaClO=H2SO4+4NaCl

SiH4+4NaClO=SiO2+ 2H20+4NaCl

AsH3+4NaClO=H3AsO;+4NaCl

在清凈時(shí)會(huì)產(chǎn)生磷酸、硫酸等物質(zhì)，將這些物質(zhì)通過(guò)堿洗進(jìn)行中和成為鹽類，然后在作為廢堿液排出：

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

3Na0H+H3PO4=Na3PO4+3H2O

3NaOH+H3AsO4=Na3As04+3H2O

2NaOH+Si02=Na2SiO3+H2O

2Na0H+CO2=Na2CO3+H20

其工藝的流程是：乙炔氣到達(dá)水洗塔之后用深井水對(duì)其進(jìn)行冷卻，然后再經(jīng)過(guò)5℃的冷卻器進(jìn)行冷卻，然后進(jìn)行低壓干燥，然后依次進(jìn)入一級(jí)、二級(jí)清凈塔去除硫和磷等雜質(zhì)，再依次進(jìn)入一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的堿塔進(jìn)行中和處理進(jìn)入氣柜。雖然有很多廠家對(duì)用過(guò)的次氯酸鈉溶液進(jìn)行了回收再利用，但是仍然有一些企業(yè)是直接排放的，對(duì)于環(huán)境造成了一定的不利影響，而且這種技術(shù)的用水量十分大，對(duì)于水資源也存在一定的浪費(fèi)，同時(shí)也要注意次氯酸鈉的溶液濃度以及PH值防止出現(xiàn)安全問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，在生產(chǎn)PVC時(shí)，企業(yè)一定要利用好濃硫酸清凈技術(shù)、次氯酸鈉清凈技術(shù)等清凈技術(shù)，掌握好先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，減少硫磷沉積的影響，不僅要重視清凈的效果，促進(jìn)生產(chǎn)的正常運(yùn)行，還要保證生產(chǎn)的安全以及減少環(huán)境污染，進(jìn)而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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