共聚甲醛聚合水資源的研究與應(yīng)用

班允柱，孟慶亮，孫麗麗

(開封龍宇化工有限公司 聚合廠，河南 開封 475000)

0 前言

開封龍宇化工有限公司聚合廠聚甲醛采用的是香港富藝國際公司的工藝技術(shù)，生產(chǎn)中水、電、蒸汽消耗一直偏高。一部分水通過系統(tǒng)回到回收塔里，進(jìn)行處理，造成蒸汽和電耗增高；一部分水進(jìn)入地溝通過排污泵送到了污水處理，造成了一定的浪費；另一方面是增加了污水處理的負(fù)荷，極易造成環(huán)境污染和生產(chǎn)成本的增加。污水池液位一直偏高，影響了聚甲醛的生產(chǎn)，加大了公司運行成本。國家近兩年對污水外排和廢氣排放要求越來越嚴(yán)格，環(huán)保問題越來越受到重視。

聚合廠近兩年通過技術(shù)改造和管理創(chuàng)新，加大水資源的綜合利用，減少了污水的排放，降低了系統(tǒng)脫鹽水的消耗。對聚合廠廢氣洗滌塔的脫鹽水改造降低了脫鹽水消耗，減少了甲醛回收塔的操作負(fù)荷、蒸汽消耗和塔底廢水產(chǎn)量。對聚合廠葉片式過濾器操作機組方法的優(yōu)化，減少了脫鹽水的消耗，降低了污水的處理量，通過對泵的機封水用水量及機封水回收系統(tǒng)控制的改造、封端冷卻機筒補水閥改造，節(jié)約了脫鹽水的消耗，降低了生產(chǎn)成本。

1 存在問題分析

1.1 蒸汽消耗高

目前聚合廢氣洗滌塔采取塔頂連續(xù)補水，塔底連續(xù)采出的方式運行，每小時補水1.7 m3。該方式下運行塔底洗液甲醛濃度為0.5%左右，全部送往單體廠甲醛回收塔，而單體廠甲醛回收塔要求甲醛濃度為6%～8%，來自聚合廠廢氣洗滌塔低濃度甲醛造成單體廠甲醛回收塔內(nèi)甲醛液的稀釋，影響回收塔操作，增加回收塔操作負(fù)荷，蒸汽消耗每增加1 m3進(jìn)料，約多消耗1.2 MPa蒸汽0.65 t，塔底廢水產(chǎn)量也增加。影響回收塔操作，增加回收塔操作負(fù)荷、蒸汽消耗和塔底廢水產(chǎn)量。

1.2 循環(huán)泵易跳車

粉料經(jīng)過封端機組融入、混合、脫氣并輸送到造粒機，脫氣產(chǎn)生的甲醛氣由真空泵吸入到廢氣洗滌塔緩沖罐，洗滌塔有補水閥及循環(huán)泵機封水補水，來控制液位。液位高時，通過封端機洗滌塔循環(huán)泵輸送到聚合廠廢氣洗滌塔塔底。而封端機洗滌塔循環(huán)泵的補水是通過手動進(jìn)行操作，沒有流量計，只有一個壓力傳感器。壓力控制到0.21 MPa，低于0.21 MPa，循環(huán)泵就會跳車，所以用水量難控制，也會造成封端機廢氣洗滌塔中的甲醛濃度降低。

1.3 葉片式過濾器運行周期長

葉片式過濾器是一臺進(jìn)口設(shè)備，分為入料、預(yù)膜、正常運轉(zhuǎn)、排污、沖洗、排氣、進(jìn)入下一周期等7個步驟，把未反應(yīng)的三聚甲醛進(jìn)行回收并送到單體甲醛回收槽中。運行1個周期需要4個多小時，4葉片式過濾器有A/B兩套系統(tǒng)，每臺設(shè)備有兩個泵實現(xiàn)自動控制。

1.4 機封易泄漏

由于泵啟動比較頻繁，機封特別容易漏，三聚甲醛通過機封水排放到地溝進(jìn)入到聚合廢水槽時造成外送污水超標(biāo)，有時三聚甲醛濃度達(dá)到7 000 mg/L，而正常情況下廢水槽中的三聚甲醛的濃度要低于1 200 mg/L，由于三聚甲醛是有機物，處理起來比較難，增加了污水的處理難度。

1.5 泵補水量大

聚合廠用的離心泵，機械密封冷卻方式大都采用雙端面外沖洗的方式，沖洗介質(zhì)是脫鹽水，沖洗后的脫鹽水沒有回收利用，直接排入地溝，造成大量的脫鹽水浪費，造成泵的補水量變大。

1.6 手動補脫鹽水

封端機機筒原有設(shè)備是通過手動補脫鹽水，由于手動開關(guān)不好控制，有時就會有水沿著水箱溢出，造成一定的浪費，有時還會缺水，造成封端機機筒小黑粒的增加。

2 采取的措施

①在聚合廢氣洗滌塔上層循環(huán)泵出口導(dǎo)淋和循環(huán)泵進(jìn)口過濾器的排污閥處增加一根DN20管線(并在管線上增加導(dǎo)淋，便于過濾器的清理)，一部分塔底液回到塔中部積液盤保證塔中部液位，同時增加洗液的循環(huán)時間，將塔底甲醛濃度提高，相應(yīng)能夠減少塔頂脫鹽水(WP)補水量(由1.7 m3/h降至0.7 m3/h)，節(jié)約用水量1 m3/h，從而實現(xiàn)節(jié)約脫鹽水消耗的目標(biāo)。②封端機廢氣洗滌塔循環(huán)泵進(jìn)口增加1個流量計，精確控制流量0.5 m3/h，壓力控制保持在0.21 MPa，來控制循環(huán)泵的機封水流量，降低脫鹽水的消耗。③聚合廠葉片式過濾器原來是4 h自動切換一次，切換由時間和壓差來決定的，現(xiàn)在改為對葉片式過濾器面板采用由壓差來決定是否需要進(jìn)行切換，減少了泵的開啟次數(shù)，減少了機封的更換和機封水的泄漏。同時葉片式過濾器輸送泵的機封由原來的雙面密封改為單面密封，改造后泵不需要通過機封水來冷卻填料，節(jié)約了機封水的用量，減少三聚甲醛的泄漏，降低了污水的排放。④經(jīng)過近幾年的運行后，發(fā)現(xiàn)一部分泵輸送的介質(zhì)內(nèi)的懸浮物和固體顆粒含量較低，這樣就可以通過改變機封冷卻方式，節(jié)省大量的脫鹽水。目前已經(jīng)把現(xiàn)場一部分泵改為單端面自沖洗的方式，該沖洗方式不需要外部的沖洗介質(zhì)，使用自身輸送的介質(zhì)即可對機封進(jìn)行沖洗冷卻。⑤封端機機筒原有手動補水改為自動補水，增加一個氣動閥，通過控制水箱的液位來控制端機機筒補水。

3 取得的效果

3.1 聚合廠廢氣洗滌塔脫鹽水管線改造效果

通過改造，洗滌塔塔頂WP補水量由1.7 m3/h降至0.7 m3/h，節(jié)約用水量1 m3/h，從而實現(xiàn)節(jié)約脫鹽水消耗的控制，減少了單體廠蒸汽消耗。

3.2 封端機廢氣洗滌塔循環(huán)泵的改造效果

改造后增加了1個流量計，控制封端機洗滌塔循環(huán)泵的機封水流量0.5 m3/h，測得循環(huán)泵軸承溫度由改造前的20 ℃升至25 ℃，對循環(huán)泵軸承沒有太大的影響。通過改造有效地控制了封端機廢氣洗滌塔外排到聚合廢氣洗滌塔脫鹽水的用量，減少了聚合廢氣洗滌塔外送量，通過調(diào)節(jié)閥的閥門開度(原來自調(diào)閥開度在50%，現(xiàn)在開度降到35%～40%)，減少了脫鹽水的外送及泵的補水量，降低了生產(chǎn)成本。

3.3 聚合廠葉片式過濾器操作條件的優(yōu)化

通過優(yōu)化操作條件，把葉片式過濾器改為由壓差決定，減少了第5步?jīng)_洗時沖洗水的用量，每天能夠節(jié)約沖洗水24 m3。而泵的機封由原來的雙面密封改為單面密封，減少了機封的更換，省去了機封水的用量。改造前測泵的軸承溫度是20 ℃，改造后泵采用無機封水運行，泵的溫度是35 ℃，能夠滿足軸承需要。改造后1臺泵節(jié)約用水量0.5 m3/h，8臺泵每個小時能夠節(jié)省4 m3，每天能夠節(jié)約96 m3水，而且還減少了污水的處理量。

3.4 離心泵沖洗水的改造效果

通過改造，聚合廠廢氣洗滌塔循環(huán)泵機封水及冰機的兩臺泵實現(xiàn)自循環(huán)，每臺泵每個小時需要排放0.5 m3，6臺泵1開1備用，每個小時需要1.5 m3，每天需要排放36 t水。改造后每天能夠節(jié)約36 t污水的排放，降低了污水的處理量。

3.5 封端機補水閥的改造效果

改造前手動補水，由于封端機機筒溫度比較高，補水量不好控制，有時還會有大量的水溢出，造成脫鹽水的浪費。改造后通過制動控制水箱的液位，來實現(xiàn)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，從而降低了脫鹽水的消耗。

2020年1—12月對脫鹽水消耗進(jìn)行對比，脫鹽水消耗通過由2020年1月的15 353 t降為12月的10 520 t，改造取得的效果非常明顯。