[发明专利]一种聚偏氟乙烯超低能耗及污水零排放清洁生产工艺方法

说明书

一种聚偏氟乙烯超低能耗及污水零排放清洁生产工艺方法，属于聚偏氟乙烯及化工生产工艺技术与工业节能技术领域，针对聚偏氟乙烯生产的塔釜制备、洗涤压滤、烘干成粒等工艺中，需消耗大量高温蒸汽、但大量余热白白损失、且工艺及冷却用废水也大量排污的情况，采用专用污水换热——热泵余热装置等技术梯级回收余热资源、采用膜处理及MVR热泵式污水回用装置等回收厂内全部工艺废水、采用理化工艺分离污泥中的石蜡等物料资源，实现全部生产性污水资源、物料资源及80%以上的工艺余热资源的全面回收与循环利用，聚偏氟乙烯的制备工艺也实现了由高能耗高污染高排放行业向工艺污水零排放、能耗及水资源消耗极低的清洁生产型绿色化工厂模式转变。

技术领域

本发明涉及一种聚偏氟乙烯超低能耗及污水零排放清洁生产工艺方法，属于聚偏氟乙烯及化工生产工艺技术与工业节能技术领域。

背景技术

现状聚偏氟乙烯生产中的物质流、能量流通常包括多个流程：偏氟乙烯（VDF）塔釜裂解制备流程、聚偏氟乙烯（PVDF）塔釜聚合制备流程、洗涤压滤流程、烘干成粒及打包流程、污水处理流程等，参见图1，其中的主要的物料流为：作为原材料的物料B——》偏氟乙烯塔釜装置5制备出VDF半成品B1——》聚偏氟乙烯塔釜装置4制备出PVDF半成品B2——》一级压滤机11洗涤压滤后的PVDF一级压滤状态B3——》二级压滤机8洗涤压滤后的PVDF二级压滤状态B4——》烘干——成粒装置15打包后的PVDF成品B5。

工艺水及污水处理流程为：水源水（每天耗量合计约2800t/d，单产水耗折合200t/t）——》超纯水制水（约1500t/d）——》偏氟乙烯塔釜装置4、偏氟乙烯塔釜装置5、蒸汽加热器3，其中后者加热后送入到二级压滤机8、一级压滤机11——》全部排水汇总到污水处理池12进行厂内污水处理——》达标污水排向当地污水处理厂，污泥填埋或外运。

烘干工艺空气流程为：环境空气——》空气蒸汽加热器14——》烘干——成粒装置15——》排入大气。

主要的能量流为（以某工厂一条年设计产能5000t/y的生产性能耗为例说明）：作为热源的约0.8MPa的热源蒸汽A（每天蒸汽耗量合计约200t/d，单产能耗折合14.4t/t）——》偏氟乙烯塔釜装置4加热物料（能耗约20t/d）、偏氟乙烯塔釜装置5加热物料（能耗约20t/d）、蒸汽加热器3加热超纯水（能耗约140t/d）、空气蒸汽加热器14加热烘干用进风（能耗约20t/d）——》凝结水排出液。作为主要工艺冷源的冷冻机（两类冷冻机，低温冷冻机出水温度-35℃， COP1.256；常温冷冻机出水温度0℃，COP3.42；系统合计运行COP约为1.5）——》冷量输入到偏氟乙烯塔釜装置4、偏氟乙烯塔釜装置5冷却物料——》工艺排热量及压缩机电能转化的冷凝器冷却热负荷——》冷却塔——》大气。

因此，上述物质流、能量流表明了现状聚偏氟乙烯生产属于需消耗大量高温蒸汽、但大量余热白白损失、且工艺及冷却用废水也大量排污，属于高能耗高污染高排放的落后生产工艺，在节能环保要求越来越高的今天，已经严重与清洁生产的时代要求不相符了。

发明内容

本发明的目的和任务是，针对现状聚偏氟乙烯生产中的高能耗高污染高排放问题，对其物质流和能量流进行全面规划和优化设计，采用专用污水换热——热泵余热装置等技术梯级回收余热资源、采用膜处理及MVR热泵式污水回用装置等回收厂内全部工艺废水、采用理化工艺分离污泥中的石蜡等物料资源，实现全部生产性污水资源、物料资源及80%以上的工艺余热资源的全面回收与循环利用。