[发明专利]一种废水零排放的乙炔生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种电石法生产乙炔的湿法工艺，该工艺实现了废次氯酸钠的复配工艺，从而使该工艺的废水达到零排放，同时回收了电石稀渣浆中的乙炔，特别适用于电石法聚氯乙烯生产工艺中的乙炔装置。

背景技术

乙炔生产工艺主要分为电石法和乙烯法，电石法又分为干法和湿法。目前国内普遍应用的是电石法生产乙炔湿法工艺。众所周知，电石和水发生反应，生成乙炔并放出大量的热，反应方程如下式所示。

CaC₂+2H₂O→C₂H₂+Ca(OH)₂+129.8kJ/mol

由于电石中往往含有少量硫化物、磷化物等杂质，所产生的乙炔气中会含有少量磷化氢、硫化氢等杂质，需要将乙炔气进行洗涤清净，图1描述了工业上传统的电石生产乙炔的湿法工艺：首先将破碎好的电石加入发生器内与水反应生成乙炔气，往发生器中加入的水是大量的，以便水可以带走反应产生的热量，同时生成大量的电石渣浆；粗乙炔气经过水洗塔喷淋、洗涤、冷却，一般用压缩机压缩到50kPa（表压）左右，送入清净塔以除去乙炔中的磷化氢、硫化氢等杂质；最后经碱洗、冷却除雾后，得到高纯度乙炔气，送入气柜或下一生产工序。

往发生器中加入的水的温度是非常关键的工艺参数，在其它工艺参数保持稳定（如发生器的温度、压力）的情况下，它决定了所加入的水量，水量决定了电石渣浆的量及其组成的变化，进而影响粗乙炔气中的杂质含量。中国专利申请201080048301.1“乙炔发生设备、乙炔发生设备的控制方法以及乙炔气体的制造方法”提出了一种通过检测乙炔气体的流量和温度来控制供应给乙炔发生器水的流量的控制装置。

粗乙炔气中的磷化氢、硫化氢等杂质可用浓硫酸或者次氯酸钠（以下简称次钠）溶液的氧化性将其氧化成酸脱除，目前国内企业普遍使用的是后者。众所周知的是当次钠溶液的有效氯＜0.05%，PH值＞8时，清净效果变差，而有效氯＞0.15%（特别是在PH低）时容易生成爆炸物质氯乙炔，因此乙炔清净用的次钠溶液的有效氯一般控制在0.08～0.12%，PH值控制在7～8。由于次钠溶液中的有效氯非常低，清净过程需要的次钠溶液量非常大，清净后的次钠溶液若不能回用，则会产生大量的次钠废水，且次钠废水中溶解的乙炔约1～1.5g/L，具有不可忽视的经济价值。中国专利申请200910064330.6提出了一种将次钠废水冷却后送入发生器的回用方法；中国专利申请201010173529.5提出了一种次钠废水闭路循环的方法，该方法首先将次钠废水用NaOH溶液调节PH值为6～12，然后降温并加入化学药剂使次钠废水中的杂质、悬浮物沉降，上清液回用于新鲜次钠溶液的配制，沉降的浓缩液送污泥处理系统；中国专利申请200810096505.7提出了一种次钠废水循环配制次钠溶液的方法，该方包括需先将次钠废水中的乙炔脱除，然后将次钠废水与浓次钠混合配制新鲜的次钠溶液。

从乙炔发生器出来的电石渣浆中不仅含有溶解的乙炔，更重要的是会含有不少未分解的微小电石颗粒，这些电石颗粒的表面被电石渣浆“裹附”，导致电石与水的反应不完全。中国专利申请200710306215.6提出了一种提取乙炔发生器电石渣浆中残留乙炔气的工艺技术。

本发明的目的是提出一种乙炔收率高、废水零排放的电石法乙炔生产工艺。

发明内容

本发明提出的一种废水零排放的乙炔生产工艺，包括乙炔发生、乙炔清净、渣浆乙炔回收、次钠废水乙炔回收、次钠复配、渣浆浓缩过滤等装置，图2描述了本发明的工艺流程：从发生器出来的乙炔气，依次经过水洗、压缩、清净、碱洗、冷却等工序后，得到高纯度乙炔，进入气柜或下一个生产工序；乙炔清净采用加压的双塔流程，即有效氯为0.01%～0.12%、pH值为7～8的新鲜次钠溶液先进入清净二塔清净乙炔气，再继续进入清净一塔，次钠废水从清净一塔塔釜流出，有效氯在0.06%左右，进入脱吸一塔，在负压条件下经喷淋脱吸，脱除乙炔气后，一部分去次钠复配装置，一部分去渡槽进入浓缩池；发生器产生的大量电石渣浆进入脱吸二塔脱除乙炔气，然后通过渡槽进入浓缩池，浓缩池的上清液进入清液池，经凉水塔初步冷却，再经过循环水冷却后进入发生器内；浓缩后的电石渣浆用压滤机压滤后得到的滤饼装车，滤液返回至浓缩池，滤饼含水约38%～42%。