PVC树脂生产中的降耗措施

【摘要】节能降耗构建资源节约型社会是现代工业企业发展的方向，本文对pvc树脂生产中的降耗措施进行了简单的分析。

【关键词】PVC树脂生产降耗

中图分类号：Q946.86文献标识码： A 文章编号：

近几年，随着我国国民经济持续快速的发展，PVC无论是产量和表观消费量都呈高速增长的态势，特别是最近几年的扩产高潮带来的PVC产能增加，带动产量同步增长。但是在生产的过程中能源与资源的消耗量一直居高不下，那么采用新技术、新工艺，通过节能降耗和挖潜改造来降低生产成本，增强企业竞争力，是关系到企业生存和发展的迫切问题。

一、降低电石消耗

1、严把电石质量关

我公司要求入厂电石发气量必须高于300 L/kg，尽可能低地减少灰分、锡铁等杂质，严把电石入厂质量关。

2、提高发生器的反应温度

发生器的反应温度由原来的随便控制改为要求控制在85~90℃之间，反应温度越高，电石反应速度越快，渣浆中生电石量越少，同时，排出渣浆中乙炔的溶解损失亦减少。

3、严格控制排渣次数

过频的排渣，将不可避免地使一些未反应的电石排出发生器，造成损耗。减少排渣次数的方法有:①采用发气量最高的电石，杂质少；②控制发生废水温度；③保证溢流管路，确保安全生产。

4、水环泵机械密封

水环泵的密封改造由于系统压力变化导致水环泵的密封压力变化，甚至造成乙炔气泄漏，所以将水环泵的填料密封改为机械密封，减少了轴封处乙炔气的损失。

5、废液的综合利用

乙炔冷却塔排出的废液及清净塔排出的废次氯酸钠溶液中，均溶解大量的饱和乙炔气，废水排放量多时更甚，故采用了密封回收工艺，用泵将其送入发生器内循环利用，以回收其中溶解的乙炔气，降低电石消耗。

二、降低电单耗的方案

PVC生产成本中，电单耗成本约占整个能源成本的50%，而回收系统的单元电耗占30%。工厂初建时，回收工艺采用相对保守的气柜回收工艺，浆料和未反应的VCM从聚合釜进入到出料槽，VCM经减压后全部进入到气柜，来自汽提塔等其他工序的VCM也进入到气柜，然后经高压压缩机压缩后，进入VCM冷凝器冷凝。

这种回收方式完全依靠压缩机进行回收，在实际生产中由于系统中存在不凝气体，回收系统的压缩和冷凝效率较低，不仅造成大功率设备高压压缩机的无功运转，而且气柜中的VCM不能迅速回收，导致聚合釜不能按时出料，影响整套装置的稳定运行。提高高压压缩机的运行效率，缩短运行时间，是需要解决的难题。只要VCM的压力高于冷凝温度所对应的蒸汽压，就可以冷凝。在7℃冷冻水中，其蒸汽压力为0.23 MPa。聚合反应结束时，釜内压力约为0.8 MPa，经出料槽后压力降为0.4 MPa(高于0.23 MPa的冷凝压力)，可以利用系统中的压力，通过自压直接进行回收冷凝，缩短高压压缩机的运行时间。

改造后的出料工艺分3步进行，当出料槽的压力高于0.25 MPa时，打开阀门A，VCM直接进入冷凝器冷凝；当压力降低到冷凝压力0.23 MPa以下时，打开阀门B，启动高压压缩机进行回收；当压力降到0.1 MPa时，打开阀门C，启动真空泵，与高压压缩机串联运行。同时还对回收冷凝器进行了改造，增设二次冷凝器，VCM冷凝器中的惰性气体排放到二次冷凝器，提高了VCM冷凝器的传热效率。与原回收工艺相比，高压压缩机运行时间由改造前的30 min缩短到20 min，电耗下降10kW•h/(t•PVC)，每年节电360万kW•h。

三、 PVC母液水的回收和利用技术

1、简单处理后用作冲洗水

于温度较高(70℃左右)，离心母液可作为良好的热源，一些企业充分利用这一特点对离心母液进行热交换，然后把降温后的母液作为冲洗水使用，从而在节省水资源的同时，也节省了大量的热能资源。如福州第二化工厂把母液送到热交换器加热去离子水，然后进入过滤器进行过滤，过滤后的母液用作聚合釜冲洗水、气提塔喷淋水和开停车冲洗水。将离心母液进行简单处理(沉淀或过滤)后可用作其他工艺冲洗水，有的企业还很好地利用了离心母液的热能，这对离心母液的直接排放是个明显的进步，然而这种离心母液回用方式还是很初级的，大量的离心母液冲洗水最终被白白排放掉。

2、适度处理后回用于工艺

黑龙江齐化化工有限责任公司为节能降耗、降低产品成本，对离心母液进行了较为系统的综合利用。母液经过沉降(进一步降低含固量)、过滤(防止含固量过高)、换热、在线检测(防止指标超标)等措施后，直接回收到聚合脱盐水贮槽进行再利用。处理后的离心母液可回用于聚合生产，也可用作离心干燥的洗涤水、汽提塔的冲洗水及聚合的二次注水等。如果离心母液指标超过聚合用水允许值，则将母液不经换热直接回收到干燥热水槽中，供热量循环用(干燥工序的冷空气预热和冷水的预热)。

3、高级氧化法

华南理工大学研究人员研究了PVC离心母液AOPs(O3/H2O2)氧化降解过程及其反应动力学过程，认为O3/H2O2高级氧化工艺能有效氧化降解含氯乙烯的有机污水，随着溶液pH增加，氧化反应速率增大。他们还采用O3湿式氧化降解含氯乙烯的有机污水，实验研究了pH值、温度以及初始氯乙烯浓度对反应过程的影响，初步探讨了在高pH值时O3的自分解催化产生自由基OH•的机理和污染物的氧化降解过程。通过实验研究与分析，获得了动力学方程。天津乐金大沽化学有限公司在混凝法的基础上，采用臭氧氧化处理PVC离心母液，COD去除率可达95%以上，处理后的母液可作为工业水回用。

4、生物膜法

采用聚丙烯中空纤维微滤膜生物反应器(MBR)对PVC离心母液进行了实验室研究，讨论了污水的停留时间、活性污泥浓度和曝气量等对污水COD和固体悬浮物(SS)去除效果的影响。实验结果表明，采用MBR处理PVC离心母液较适宜的操作条件为：停留时间为24h，活性污泥浓度为10g/L，曝气量为0.4m3/h温度为25℃，经MBR处理后出水COD和SS分别可达16mg/L和5mg/L，COD和SS去除率在90%以上。他们还设计和建立了日处理量50t PVC离心母液MBR的装置。在温度为30~42℃、活性污泥(MLSS)为4.0~7.2g/L、曝气量为75m3/h的条件下，与现有的生化法相比，MBR法出水的COD和SS均小于100mg/L，污水COD和SS的去除率可分别达到68%和67%以上，出水中氯化物浓度、NH3-N浓度和生化法的差别不大，且变化规律相似，而MBR法出水的磷浓度较生化法有较大下降，磷的脱除较为完全。因此，认为MBR法处理PVC离心母液明显优于生化法，可推广应用。

总结

随着环境意识的不断增强，各个企业必将在综合利用和环保治理电石法PVC树脂生产方面继续加大研究开发力度，使越来越多的技术能够为企业的节能减排服务，在减少对环境的污染以及降低成本的同时，为企业带来新的经济利益。对于电石渣的综合利用，国内技术比较成熟，在实际运用中也获得一定的成果。

参考文献

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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。