CN103214010A

CN103214010A - 氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法

Info

Publication number: CN103214010A
Application number: CN2013101671973A
Authority: CN
Inventors: 李永定; 闫绍才
Original assignee: BEIJING ZHONGKE BAIWANG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZHONGKE BAIWANG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2013-07-24

Abstract

本发明公开了一种氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法，属于聚氯乙烯生产领域。所述方法包括：当碱洗溶液中NaOH浓度低于5wt％时，将其排入转化反应器，并向所述的转化反应器内加入电石渣，加热至60-90℃，搅拌反应0.5～3h，将反应后的混合物排入沉淀池；将所述的混合物排入所述的沉淀池后静置分离，形成上清液和下层污泥，将上清液排入碱液储槽，将下层污泥排入污泥浓缩系统；在所述的污泥浓缩系统中对污泥进行浓缩，将浓缩产生的清液排入所述的碱液储槽，将浓缩产生的废渣作为水泥生料回收；调节所述碱液储槽内的NaOH浓度至9wt％～10wt％，由泵送回碱液清净工艺循环使用。该方法实现了碱洗废液的循环利用，既节约水资源、绿色环保叉节约成本。

Description

氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯生产领域，特别涉及一种氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法。

背景技术

聚氯乙烯(Polyvinyl chloride polymer，PVC)，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，其由于具有良好的理化性质，已成为一种不可或缺的材料原料。聚氯乙烯生产工艺主要有石油乙烯法和电石乙炔法。我国富煤、贫油、少气的资源特点，使得电石乙炔法成为我国聚氯乙烯生产的主流工艺。

电石乙炔法先通过催化剂催化乙炔与氯化氢发生加成反应制成氯乙烯，即氯乙烯转化工艺，再通过氯乙烯聚合生成聚氯乙烯。氯乙烯生成后通常采用10wt％的NaOH溶液进行气体洗涤，即碱液清净。其目的是去除氯乙烯转化过程中生成的CO₂和未反应的HCl气体。10wt％的NaOH溶液在多次循环利用后，由于NaOH与CO₂反应，其浓度逐步降低，当碱洗溶液中的NaOH浓度降低至5wt％时，该碱洗溶液作为碱洗废液排出。这部分碱洗废液中除含有约为5wt％的NaOH外，还含有6.5wt％左右的Na₂CO₃及少量的NaCl。处理该碱洗废液目前采用的方法是利用盐酸中和后排放。

在实现本发明的过程中，发明人发现有碱洗废液的处理方法至少存在以下问题：

不仅产生大量的含盐废水，而且中和反应还要消耗大量的盐酸，处理费用很高，处理后的废水也不能够再循环利用，浪费资源且污染环境。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法，所述方法包括：

(1)当碱洗溶液中NaOH浓度低于5wt％时，将其排入转化反应器，并向所述的转化反应器内加入电石渣，加热至60-90℃，搅拌反应0.5～3h，将反应后的混合物排入沉淀池；

(2)将所述的混合物排入所述的沉淀池后静置分离，形成上清液和下层污泥，将上清液排入碱液储槽，将下层污泥排入污泥浓缩系统；

(3)在所述的污泥浓缩系统中对污泥进行浓缩，将浓缩产生的清液排入所述的碱液储槽，将浓缩产生的废渣作为水泥生料回收；

(4)调节所述碱液储槽内的NaOH浓度至9wt％～10wt％，由泵送回碱液清净工艺循环使用。

具体地，步骤(1)中，当碱洗溶液中NaOH浓度低于5wt％时，先将其排入碱洗废液储槽中，再从所述的碱洗废液储槽泵入转化反应器中。

具体地，步骤(1)中，具体通过换热器加热。

优选，步骤(1)所述的电石渣的含水率为1wt％～70wt％，其主要成分Ca(OH)₂的含量为30wt％～98wt％。

优选，步骤(1)所述的电石渣的干基投放量与碱液废液的质量比为5～15∶100。

优选，步骤(2)所述的上清液中NaOH含量为6wt％～10wt％。

具体地，步骤(2)所述的污泥浓缩系统是重力污泥浓缩池，其浓缩后剩下的固体废渣的含水率≤90％。

具体地，步骤(4)所述的污泥浓缩系统包括压滤机，其处理后剩下的固体废渣的含水率≤50％。

具体地，步骤(2)所述的污泥浓缩系统包括离心机，其处理后剩下的固体废渣的含水率≤10％。

具体地，步骤(4)中，具体通过向所述的碱液储槽内加入32wt％的NaOH溶液来调节所述碱液储槽内的NaOH浓度至9wt％～10wt％。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

由于碱洗废液中存在6.5wt％左右的Na₂CO₃，利用氯乙烯转化工艺产生的主要成分为Ca(OH)₂的电石渣与碱洗废液中的Na₂CO₃进行反应，使Na₂CO₃转化成NaOH，从而使碱洗废液中NaOH含量提高至6wt％-10wt％，基本接近碱洗溶液的NaOH含量，经过简单的调质处理即可重新返回碱液清洗工艺重复利用。该方法不仅实现了碱洗溶液部分的闭路循环，而且产生的碳酸钙渣浆回到电石渣系统可作为水泥原料再利用，实现固体废物部分的利用循环，既节约水资源、绿色环保又节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例2和4提供的氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法工艺流程图；

图2是本发明实施例3提供的氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法工艺流程图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1，本发明实施例提供了一种氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法，该方法包括：

步骤(1)检测碱液清洗工艺中的碱洗溶液，当所述的碱洗溶液中NaOH浓度低于5wt％时，所述的碱洗溶液即为碱洗废液，将其排入转化反应器中，并向所述的转化反应器内加入电石渣，给所述的转化反应器加热至60-90℃，搅拌转化反应器内的碱洗废液和电石渣使其充分反应，0.5～3h后将反应后的混合物排入沉淀池；

(2)将上述的混合物排入所述的沉淀池后静置分离0.5h以上，上述混合物分层，形成上清液和下层污泥，将上清液排入碱液储槽，将下层污泥排入污泥浓缩系统；

由于碱洗废液中存在6.5wt％左右的Na₂CO₃，根据苛化法原理，利用氯乙烯转化工艺产生的主要成分为Ca(OH)2的电石渣与碱洗废液中的Na₂CO₃进行如下反应：Na₂CO₃+Ca(OH)₂(电石渣)→2NaOH+CaCO₃↓，使Na₂CO₃转化成NaOH，从而使碱洗废液中NaOH含量提高至6wt％-10wt％，基本接近碱洗溶液的NaOH含量，经过简单的调质处理即可重新返回碱液清洗工艺重复利用。该方法不仅实现了碱洗溶液部分的闭路循环，而且产生的碳酸钙渣浆回到电石渣系统可作为水泥原料再利用，实现固体废物部分的利用循环，既节约水资源、绿色环保又节约成本。

其中，步骤(1)中，当碱洗溶液中NaOH浓度低于5wt％时，为方便统一回收利用，可先将其排入碱洗废液储槽中，再从所述的碱洗废液储槽泵入转化反应器中；。

较佳的，所述的碱洗废液储槽、转化反应器、碱液储槽、沉淀池均为常压容器。

较佳的，步骤(2)中，具体通过换热器加热，以充分利用工业热源，节约能源。

较佳的，步骤(2)所述的电石渣的含水率为1wt％～70wt％，其主要成分Ca(OH)₂的含量为30wt％～98wt％。

较佳的，步骤(2)所述的电石渣的干基投放量与碱液废液的质量比为5～15∶100；步骤(3)所述的上清液中NaOH含量为6wt％～10wt％。

较佳的，步骤(4)所述的污泥浓缩系统是重力浓缩池，其浓缩后剩下的固体废渣的含水率≤90％。固体废渣送电石渣压滤系统，固体以作为水泥生料回收，滤液用泵送回碱液储槽，实现电石废渣的合理有效利用，并进一步回收了含NaOH的废水。

较佳的，步骤(5)中，具体通过向所述的碱液储槽内加入32wt％的NaOH溶液来调节所述碱液储槽内的NaOH浓度至9wt％～10wt％。

实施例2

参见图1，本发明实施例提供了一种氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法，该方法所用的设备单元包括碱洗废液储槽、转化反应器、沉淀池、重力浓缩池及碱液储槽。

将1吨NaOH含量为4.9wt％的碱洗废液排入碱洗废液储槽中；碱洗废液储槽中的碱洗废液通过泵打入转化反应器，并向所述转化反应器中加入0.06吨含水率为1wt％的电石渣，通过厂区供给的温度为102℃的废蒸汽为转化反应器2加热，加热至温度上升到90℃，搅拌3h，将反应后的混合物排入沉淀池；经过3h沉淀后，上清液排入碱液储槽，下层污泥排入重力沉浓缩池；重力浓缩池中的污泥经24h沉降后，上清液排入碱液储槽，此时测定碱液储槽内溶液NaOH含量为9.8wt％，满足回用条件，直接由泵送回碱液清净工艺重新利用；重力浓缩池4底部的固体废渣浆由泵抽出，固渣含水率为90％，送电石渣压滤系统，进一步压滤，压滤后的固体作为水泥生料回收，滤液用泵送回碱液储槽。

实施例3

参见图2，本发明实施例提供了一种氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法，该方法所用的设备单元包括转化反应器、沉淀池、压滤机及碱液储槽。

将NaOH含量为4.8wt％的碱洗废液排入转化反应器中，排放速率为20t/h，并同时向所述转化反应器中用泵加入含水率为70wt％的的电石渣，加入速率为15t/h，通过厂区供给的温度为102℃的废蒸汽为转化反应器加热，加热至温度上升到60℃，搅拌0.5h使加入物充分反应，将反应后的混合物排入沉淀池；经过8h沉淀后，上清液排入碱液储槽，下层污泥打入压滤机；压滤机排出的清液排入碱液储槽，此时测定碱液储槽内溶液NaOH含量为7.5wt％，补加32wt％的NaOH溶液，使NaOH浓度上升至10wt％，再由泵送回碱液清净工艺。压滤机排的废渣含水率为50％，送电石渣压滤系统，进一步压滤，压滤后的固体作为水泥生料回收，滤液用泵送回碱液储槽。

实施例4

参见图1，本发明实施例提供了一种氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法，该方法所用的设备单元包括碱洗废液储槽、转化反应器、沉淀池、离心机及碱液储槽。

将5t/d的NaOH含量为4.9wt％的碱洗废液排入碱洗废液储槽中；碱洗废液储槽中的碱洗废液通过泵打入转化反应器，并向所述转化反应器中加入0.3t/d含水率为1wt％的电石渣，通过列管换热器为转化反应器2加热，加热至温度上升到90℃，搅拌1.5h是加入物充分反应，将反应后的混合物排入沉淀池；经过3h沉淀后，上清液排入碱液储槽，下层污泥排入离心机；离心机分离的上层清液排入碱液储槽，此时测定碱液储槽内溶液NaOH含量为10.1wt％，满足回用条件，直接由泵送回碱液清净工艺重新利用；离心机剩余的固体废渣含水率为10％，送回电石渣堆渣场，以作为水泥生料回收。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.氯乙烯转化工艺中碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于，步骤(1)中，当碱洗溶液中NaOH浓度低于5wt％时，先将其排入碱洗废液储槽中，再从所述的碱洗废液储槽泵入转化反应器中。

3.如权利要求1所述的碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于，步骤(1)中，具体通过换热器加热。

4.如权利要求1所述的碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于，步骤(1)所述的电石渣的含水率为1wt％～70wt％，其主要成分Ca(OH)₂的含量为30wt％～98wt％。

5.如权利要求4所述的碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于，步骤(1)所述的电石渣的干基投放量与碱液废液的质量比为5～15∶100。

6.如权利要求5所述的碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于：

步骤(2)所述的上清液中NaOH含量为6wt％～10wt％。

7.如权利要求1所述的碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于，步骤(2)所述的污泥浓缩系统是重力浓缩池，其浓缩后剩下的固体废渣的含水率≤90％。

8.如权利要求1所述的碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于，步骤(4)所述的污泥浓缩系统包括压滤机，其处理后剩下的固体废渣的含水率≤50％。

9.如权利要求1所述的碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于，步骤(2)所述的污泥浓缩系统包括离心机，其处理后剩下的固体废渣的含水率≤10％。

10.如权利要求1所述的碱洗废液的再生循环利用方法，其特征在于，步骤(4)中，具体通过向所述的碱液储槽内加入32wt％的NaOH溶液来调节所述碱液储槽内的NaOH浓度至9wt％～10wt％。