VCM的生產工藝包括多種不同的類型, 其中最重要的一種方式就是天然氣乙炔法, 適用于大規模生產, 但也存在一定的缺陷, 會出現汞污染狀況, 不符合綠色生產的要求。研究VCM生產過程中的汞污染防治具有非常重要的意義, 能夠對生產工藝進行優化, 降低污染狀況, 更好的指導實際生產工作的進行, 為相關研究提供參考意見。
1 VCM生產工藝簡介
就我國當前塑料工業的生產狀況來看, 聚氯乙烯樹脂的主要生產原料為電石, 在生產過程中反應物為HCl和電石乙炔, 在Hg Cl2 (吸附有活性炭) 的催化作用下, 生成粗VCM氣體 (C2H3Cl) , 經過進一步的處理和加工, 即可獲得VCM單體[1]。制備過程中的一項重要環節就是洗滌工藝, 要運用堿洗、水洗等方式對制得的氣體進行處理, 徹底清除氣體中含有的HCl氣體, 但處理后得到的酸水、HCl都存在汞污染問題, 不能直接排出廢液。
在實際生產過程中, 為了緩解汞污染問題, 已經對傳統的VCM生產工藝進行了更新和完善, 刪去了堿洗及水洗過程, 運用干法生產技術, 降低廢水、空氣中汞元素的含量。但需要做到以下幾點:應嚴格控制VCM生產原材料的含水量;根據化學反應方程式對C2H2、HCl二者的比例進行控制;將庚烷作為冷卻介質, 避免水冷卻對反應的影響, 降低了反應容器的腐蝕狀況, 保證了催化劑的催化效用, 不會出現泄漏的狀況[2];經干燥處理后的VCM反應物含水量較少, 生成的VCM氣體中HCl氣體含量也大大減少, 因此可以刪去堿洗、水洗的環節, 只需在壓縮機中進行處理;在反應裝置中安裝冷卻器, 使生成氣體冷卻, 在冷卻器中對汞污染物進行收集、處理, 在一定程度上也可以降低汞污染。
2 VCM生產過程中汞污染的防治措施
2.1 汞污水處理方法
在對生產VCM導致的汞污水進行治理時, 應用到的材料包括:結晶水、硫化鈉、硫氫化鈉 (70%以上的純度) 、活性炭, 還應用到有機硅材料、硅藻土等助濾劑[3]。具體處理工藝流程如下:1) 在生產裝置中安裝專門的污水處理區, 能夠將汞污水集中到集水池中, 并最終輸送至汞處理槽內;2) 將硅藻土或有機硅材料加入到反應容器中, 配制成稀漿狀態, 并借助加料泵的作用將漿液注入到汞污水處理槽中, 進行不斷的循環工作;3) 打開處理槽內的攪拌器開關, 輸入足量的空氣, 確保VCM反應過程中H2S的清除效率, 并在常壓狀態下, 將處理槽上部空氣排空, 更換外部新鮮的空氣, 降低反應容器中H2S氣體的含量, 攪拌器持續運行兩小時后, 放置約5小時, 汞廢水中的Na SH和汞能夠進行充分的反應, 生成Hg S沉淀物;4) 利用壓濾機, 對有機硅材料、硅藻土物質進行壓縮加工, 制成濾餅, 對汞污水進行過濾、分離, 完成過濾工作后, 要先檢測獲得的廢液, 如果汞元素含量達到排放標準, 就可以將污水排放道儲水槽內, 之后運送到污水處理廠中進行加工, 若過濾后廢水中汞元素超出標準, 就需要反復進行過濾工作, 而廢催化劑和汞濾渣可以在汞礦中進行回收處理。
2.2 催化劑卸料方法
在生產過程中, 會消耗定量的催化劑, 可以在設備中合理的添加真空吸取裝置, 將反應器中失去功效的催化劑清除掉[4]。催化劑還需要進行兩個處理和加工環節, 依次為旋風分離和旋風袋過濾, 對進行反應后的催化劑粉塵清理后, 打開分離過濾器的旋轉閥門, 能夠使顆粒較小的粉塵進入到廢催化劑回收收集桶內, 并運送到汞礦中, 重新利用廢催化劑中的汞元素, 能夠避免空氣中汞元素的含量, 降低污染狀況。
3 結語
通過有效的防治措施進行脫汞處理, 能夠有效緩解VCM的生產污染問題, 大大降低空氣、污水中汞元素的含量, 達到國家規定的排放標準, 不會對生態環境造成破壞。脫汞處理后的污水還需要運輸至污水處理廠進行加工處理, 基本上可以完全清除污水中的汞物質, 即使排出廢液后也不會對水體造成不良影響。電石法雖然具有較高的生產效益, 但汞污染問題的解決會增大生產成本, 必須要引進先進的反應器, 改進生產工藝, 提高反應效率, 降低催化劑的消耗, 從而達到控制汞污染, 提高生產效益的目的。
摘要：作為高分子化工單體, 氯乙烯 (VCM) 在塑料工業生產領域有著廣泛的應用, 是制造聚氯乙烯樹脂的重要原料, 還能夠進行共聚反應, 生成冷凍劑。然而在生產VCM的過程中, 會存在嚴重的汞污染問題, 危害自然環境, 加強VCM生產的汞污染防治工作成為當前亟待解決的一項任務。本文主要對VCM生產工藝進行介紹, 總結了VCM生產過程中汞污染的防治對策, 以期進一步優化生產工藝, 降低汞污染, 實現綠色生產。
關鍵詞：VCM,生產工藝,汞污染,防治措施
參考文獻
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