CN113321187A - 一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于漂白粉生产技术领域，具体涉及一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法及系统。其技术方案为：一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法，包括如下步骤：S1：电石渣浆喷入脱气塔内，再从脱气塔抽气；S2：对电石渣浆进行压滤，压滤后电石渣送去干燥；S3：经干燥的电石渣送至固体粉料分级器，电石渣中的氢氧化钙吹至固体粉料分级器顶部排出口；S4：除杂后电石渣加水配制成25％～30％的石灰乳；S5：将石灰乳送至氯化釜进行氯化反应；S6：将氯化浆进行固液分离，得到漂粉精滤饼和离心母液。本发明提供了一种可除去乙炔气和杂质并利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法及系统。

Description

一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法及系统

技术领域

本发明属于漂白粉生产技术领域，具体涉及一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法及系统。

背景技术

近年来，我国聚氯乙烯需求不断增长，其产业进入了高速发展期，基于我国丰富的煤炭资源，PVC生产多采用电石乙炔法工艺路线。随着PVC产能的不断扩大，生产过程中产生的固废电石渣(主要成分为氢氧化钙)污染问题也日益突出。电石乙炔法工艺每生产1吨PVC要产生1.4～1.6吨的电石渣，巨量的废固电石渣已经严重制约了氯碱企业的可持续发展，因此对电石渣的资源化利用日益迫切。

利用废电石渣生产钙法漂粉精是一个有前景的方向，但是存在两个技术难点：

第一，乙炔气问题：废电石渣浆中会溶解少量的乙炔，氯化反应时，渣浆释放的乙炔气气味难闻，且易燃易爆，存在较大的安全风险。

第二，杂质含量高：漂粉精生产要求原料氢氧化钙(干基)含量≥95％，而废电石渣中含有碳酸钙、氧化硅，氧化铝，三氧化二铁、氧化镁和炭渣等杂质，氢氧化钙质量分数约为80％～90％。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可除去乙炔气和杂质并利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法及系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法，包括如下步骤：

S1：电石渣浆加压后高速喷入脱气塔内，再从脱气塔抽气，乙炔气送至气柜；

S2：对回收乙炔气的电石渣浆进行压滤，压滤清夜返回至乙炔发生器，压滤后电石渣送去干燥；

S3：经干燥的电石渣送至固体粉料分级器，电石渣中的氢氧化钙吹至固体粉料分级器顶部排出口，电石渣中的杂质从固体粉料分级器底部排渣口送出；

S4：除杂后电石渣加水配制成25％～30％的石灰乳；

S5：将石灰乳送至氯化釜，向氯化釜中通入氯气进行氯化反应，反应温度控制在58～62℃，反应完成后得到漂粉精氯化浆；

S6：将氯化浆进行固液分离，得到漂粉精滤饼和离心母液，离心母液送出界区外，漂粉精滤饼经干燥后得到漂粉精产品。

电石渣浆加压后高速喷入脱气塔内，在高速冲击的作用下，被电石渣浆包裹的微小电石颗粒的包膜被打开，并发生水解反应产生乙炔气。从脱气塔顶部抽气，使脱气塔保持一定的真空度，使脱气塔中的浆料处于沸腾状态，通过负压闪蒸，电石渣浆中吸附的乙炔气被脱吸出来，且部分未反应的电石小颗粒也得以反应释放出乙炔，脱除乙炔气后的电石渣浆送至压滤干燥，从脱气塔出来的乙炔气体经冷却器除去其中的大部分水蒸气，送至乙炔气柜。从而，电石渣浆中的乙炔气能充分排出，避免氯化反应时渣浆释放乙炔气，降低燃烧或爆炸的风险。

经干燥的电石渣送至专门设计的固体粉料分级器。电石渣中的氢氧化钙比重较小，被鼓风口鼓入的空气吹至固体粉料分级器顶部排出口，电石渣中的杂质(主要有碳酸钙，氧化硅、氧化铁)比重较大，从底部排渣口送出。经固体粉料分级器分离后，电石渣中的杂质被去除，可提高原料中氢氧化钙的含量，以满足漂粉精生产要求原料氢氧化钙(干基)含量≥95％的要求。

净化后电石渣虽然除去了电石渣的部分碳酸钙、氧化硅等杂质，但是比重较轻炭渣仍残留电石渣中，因此其氢氧化钙含量较常规消石灰原料略低，如按传统配浆浓度(32％～34％)来配制灰乳，生产出漂粉精产品有效氯不达标。本发明将除杂后电石渣加水配制成25％～30％的石灰乳，可有效提高漂粉精中有效氯。

向氯化釜中通入氯气进行氯化反应，反应温度控制在58℃～62℃，反应时间4h后得到漂粉精氯化浆。氯化反应温度越高，漂粉精产品中有效氯提高，但温度过高会导致产品收率下降。鉴于原料品质较传统钙法漂粉精差，本发明氯化反应温度控制在58℃～62℃，从而保证了漂粉精中有效率提高，且避免产品收率下降。

作为本发明的优选方案，在步骤S1中，从脱气塔抽气时，采用真空泵在脱气塔顶部抽气。

作为本发明的优选方案，在步骤S1中，从脱气塔抽出来的乙炔气经冷却器除去水蒸气后再送至乙炔气柜。

作为本发明的优选方案，在步骤S2中，采用压滤机对电石渣浆进行压滤。

作为本发明的优选方案，在步骤S4中，氯化反应的反应时间为3～5h。

作为本发明的优选方案，在步骤S6中，采用离心机对氯化浆进行固液分离。

一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的系统，包括脱气塔，脱气塔的出浆管连接有压滤机，压滤机的排渣口通过输送装置连接有电石渣干燥器，电石渣干燥器的出口通过输送装置连接有固体粉料分级器，固体粉料分级器底部排渣口通过输送装置连接有配浆槽，配浆槽的出口通过输送装置连接有氯化釜，氯化釜的出口通过输送装置连接有离心机，离心机的固相出口通过输送装置连接有滤饼干燥器。

作为本发明的优选方案，所述固体粉料分级器的底部设置有排渣口，固体粉料分级器的上部设置有粉料出口。

作为本发明的优选方案，所述脱气塔的底部连接有真空泵。

作为本发明的优选方案，所述真空泵的出口通过管道连接有冷却器，冷却器的另一端通过管道连接有乙炔气柜。

本发明的有益效果为：

1.本发明的电石渣浆加压后高速喷入脱气塔内，在高速冲击的作用下，被电石渣浆包裹的微小电石颗粒的包膜被打开，并发生水解反应产生乙炔气。从脱气塔顶部抽气，使脱气塔保持一定的真空度，使脱气塔中的浆料处于沸腾状态，通过负压闪蒸，电石渣浆中吸附的乙炔气被脱吸出来，且部分未反应的电石小颗粒也得以反应释放出乙炔，脱除乙炔气后的电石渣浆送至压滤干燥，从脱气塔出来的乙炔气体经冷却器除去其中的大部分水蒸气，送至乙炔气柜。从而，电石渣浆中的乙炔气能充分排出，避免氯化反应时渣浆释放乙炔气，降低燃烧或爆炸的风险。

2.经干燥的电石渣送至专门设计的固体粉料分级器。电石渣中的氢氧化钙比重较小，被鼓风口鼓入的空气吹至固体粉料分级器顶部排出口，电石渣中的杂质(主要有碳酸钙，氧化硅、氧化铁)比重较大，从底部排渣口送出。经固体粉料分级器分离后，电石渣中的杂质被去除，可提高原料中氢氧化钙的含量，以满足漂粉精生产要求原料氢氧化钙(干基)含量≥95％的要求。

3.净化后电石渣虽然除去了电石渣的部分碳酸钙、氧化硅等杂质，但是比重较轻炭渣仍残留电石渣中，因此其氢氧化钙含量较常规消石灰原料略低，如按传统配浆浓度(32％～34％)来配制灰乳，生产出漂粉精产品有效氯不达标。本发明将除杂后电石渣加水配制成25％～30％的石灰乳，可有效提高漂粉精中有效氯。

4.向氯化釜中通入氯气进行氯化反应，反应温度控制在58℃～62℃，反应时间4h后得到漂粉精氯化浆。氯化反应温度越高，漂粉精产品中有效氯提高，但温度过高会导致产品收率下降。鉴于原料品质较传统钙法漂粉精差，本发明氯化反应温度控制在58℃～62℃，从而保证了漂粉精中有效率提高，且避免产品收率下降。

5.本发明充分利用了排放的废电石渣和氯碱厂平衡后富余的氯气生产漂粉精既解决了污染问题还解决了多余氯气使用问题。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是发明的系统的结构示意图。

图中，1-脱气塔；2-压滤机；3-电石渣干燥器；4-固体粉料分级器；5-配浆槽；6-氯化釜；7-离心机；8-滤饼干燥器；9-真空泵；10-冷却器；11-乙炔气柜。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例的利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法，包括如下步骤：

S1：乙炔脱除：电石渣浆经用渣浆泵加压后高速喷入脱气塔1内，在高速冲击的作用下，被电石渣浆包裹的微小电石颗粒的包膜被打开，并发生水解反应产生乙炔气。采用真空泵9从脱气塔1顶部抽气，使脱气塔1保持一定的真空度，使脱气塔1中的浆料处于沸腾状态，通过负压闪蒸，电石渣浆中吸附的乙炔气被脱吸出来，且部分未反应的电石小颗粒也得以反应释放出乙炔。脱除乙炔气后的电石渣浆送至压滤干燥，从脱气塔1出来的乙炔气体经冷却器10除去其中的大部分水蒸气，送至乙炔气柜11。从而，电石渣浆中的乙炔气能充分排出，避免氯化反应时渣浆释放乙炔气，降低燃烧或爆炸的风险。

S2：压滤干燥：回收乙炔气的电石渣浆送入压滤机2，压滤清夜返回至乙炔发生器，压滤后电石渣(含水量约30％)送入电石渣干燥器3；经电石渣干燥器3加热后，电石渣中残余的水分被汽化，含水量进一步降低到1％～4％。

S3：分级除杂：经干燥的电石渣由鼓风机送至固体粉料分级器4。电石渣中的氢氧化钙比重较小，被鼓风口鼓入的空气吹至固体粉料分级器4顶部排出口，电石渣中的杂质(主要有碳酸钙，氧化硅、氧化铁)比重较大，从固体粉料分级器4底部排渣口送出。经固体粉料分级器4分离后，电石渣中的杂质被去除，可提高原料中氢氧化钙的含量，以满足漂粉精生产要求原料氢氧化钙(干基)含量≥95％的要求。

S4：低浓配浆：除杂后电石渣送至配浆槽5，加水配制成25％～30％的石灰乳；净化后电石渣虽然除去了电石渣的部分碳酸钙、氧化硅等杂质，但是比重较轻炭渣仍残留电石渣中，因此其氢氧化钙含量较常规消石灰原料略低，如按传统配浆浓度(32％～34％)来配制灰乳，生产出漂粉精产品有效氯不达标。实验表明，配浆浓度每低1％，漂粉精产品中有效氯提高约3％；本发明中配浆浓度约25％～30％，配浆浓度可根据电石渣品质调整。

S5：高温氯化：用泵将石灰乳送至氯化釜6，向氯化釜6重通入氯气进行氯化反应，反应温度控制在58℃～62℃，反应时间4h后得到漂粉精氯化浆。传统钙法漂粉精氯化反应温度为50℃～55℃；实验表明，氯化反应温度越高，漂粉精产品中有效氯提高，但温度过高会导致产品收率下降。鉴于原料品质较传统钙法漂粉精差，本发明氯化反应温度控制在58℃～62℃；

S6：离心干燥：氯化浆送至离心机7进行固液分离，得到漂粉精含水量25％的滤饼和离心母液，离心母液送出界区外，滤饼被送入滤饼干燥器8内干燥后得到漂粉精产品，产品有效氯>60％,满足国标《GB/T 10666-2019次氯酸钙(漂粉精)》中II等品要求。

如图2所示，本实施例的利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的系统，包括脱气塔1，脱气塔1的出浆管连接有压滤机2，压滤机2的排渣口通过输送装置连接有电石渣干燥器3，电石渣干燥器3的出口通过输送装置连接有固体粉料分级器4，固体粉料分级器4底部排渣口通过输送装置连接有配浆槽5，配浆槽5的出口通过输送装置连接有氯化釜6，氯化釜6的出口通过输送装置连接有离心机7，离心机7的固相出口通过输送装置连接有滤饼干燥器8。

其中，所述固体粉料分级器4的底部设置有排渣口，固体粉料分级器4的上部设置有粉料出口。所述脱气塔1的底部连接有真空泵9。所述真空泵9的出口通过管道连接有冷却器10，冷却器10的另一端通过管道连接有乙炔气柜11。

本发明的系统包括脱气塔1、压滤机2、电石渣干燥器3、固体粉料分级器4、配浆槽5、氯化釜6、离心机7、滤饼干燥器8。即由“乙炔脱除、压滤干燥、分级除杂、低浓配浆、高温氯化、离心干燥”单元组成，含水量约80％电石渣浆送入真空脱气塔1脱除乙炔后，送入压滤机2干燥系统，含水量降低到1％～3％；干燥后的电石渣由鼓风机送至分级器进行净化，除去电石渣中的杂质；净化后电石渣送入配浆槽5，加水配制成氢氧化钙含量为25％～30％的石灰乳；石灰乳被送入氯化釜6，通入氯气进行反应，在58～62℃进行氯化，反应时间4h；将氯化浆送入离心干燥系统，得到有效氯含量满足国标的漂粉精。

品质差一点的产品可以作为漂白粉销售。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：电石渣浆加压后高速喷入脱气塔(1)内，再从脱气塔(1)抽气，乙炔气送至气柜；

S2：对回收乙炔气的电石渣浆进行压滤，压滤清夜返回至乙炔发生器，压滤后电石渣送去干燥；

S3：经干燥的电石渣送至固体粉料分级器(4)，电石渣中的氢氧化钙吹至固体粉料分级器(4)顶部排出口，电石渣中的杂质从固体粉料分级器(4)底部排渣口送出；

S4：除杂后电石渣加水配制成25％～30％的石灰乳；

S5：将石灰乳送至氯化釜(6)，向氯化釜(6)中通入氯气进行氯化反应，反应温度控制在58～62℃，反应完成后得到漂粉精氯化浆；

S6：将氯化浆进行固液分离，得到漂粉精滤饼和离心母液，离心母液送出界区外，漂粉精滤饼经干燥后得到漂粉精产品。

2.根据权利要求1所述的一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法，其特征在于，在步骤S1中，从脱气塔(1)抽气时，采用真空泵(9)在脱气塔(1)顶部抽气。

3.根据权利要求1所述的一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法，其特征在于，在步骤S1中，从脱气塔(1)抽出来的乙炔气经冷却器(10)除去水蒸气后再送至乙炔气柜(11)。

4.根据权利要求1所述的一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法，其特征在于，在步骤S2中，采用压滤机(2)对电石渣浆进行压滤。

5.根据权利要求1所述的一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法，其特征在于，在步骤S4中，氯化反应的反应时间为3～5h。

6.根据权利要求1所述的一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的方法，其特征在于，在步骤S6中，采用离心机(7)对氯化浆进行固液分离。

7.采用权利要求1所述的方法的一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的系统，其特征在于，包括脱气塔(1)，脱气塔(1)的出浆管连接有压滤机(2)，压滤机(2)的排渣口通过输送装置连接有电石渣干燥器(3)，电石渣干燥器(3)的出口通过输送装置连接有固体粉料分级器(4)，固体粉料分级器(4)底部排渣口通过输送装置连接有配浆槽(5)，配浆槽(5)的出口通过输送装置连接有氯化釜(6)，氯化釜(6)的出口通过输送装置连接有离心机(7)，离心机(7)的固相出口通过输送装置连接有滤饼干燥器(8)。

8.根据权利要求7所述的一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的系统，其特征在于，所述固体粉料分级器(4)的底部设置有排渣口，固体粉料分级器(4)的上部设置有粉料出口。

9.根据权利要求7所述的一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的系统，其特征在于，所述脱气塔(1)的底部连接有真空泵(9)。

10.根据权利要求8所述的一种利用湿法乙炔废电石渣浆生产漂粉精的系统，其特征在于，所述真空泵(9)的出口通过管道连接有冷却器(10)，冷却器(10)的另一端通过管道连接有乙炔气柜(11)。

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