一种废水零排放的乙炔生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] CaC2+2H20 -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。
[0004] 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。
[0005] 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< 〇. 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。
[0006]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。
[0007] 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】
[0008] 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，即有效氯为〇. 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，有效氯在〇. 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%。
[0009]所述的一种废水零排放的乙炔生产工艺，往发生器中加入的水来自浓缩池的上清 液，该上清液在清液池中经过凉水塔降温后用泵输送至一个换热器，冷却至25~30°C后进 入发生器，优选的是使该上清夜的温度保持在25°C，本发明在增加换热器后，进入发生器的 水温不再受季节变化或天气的影响，进水温度恒定，保证了进入发生器的水量恒定，从而使 后续的所有生产操作恒定，即整个生产工艺稳定，不受环境影响。
[0010] 所述的一种废水零排放的乙炔生产工艺，乙炔发生器顶部的压力一般控制在 0. 004~0. 012MPa，反应温度控制在80~90°C。
[0011] 所述的一种废水零排放的乙炔生产工艺，分别通过脱吸一塔和脱吸二塔在负压条 件下喷淋脱除并回收次钠废水和电石渣浆中溶解的乙炔气，其负压装置为连接脱吸塔顶部 的水环真空泵和气液分离器，脱吸塔内有液体分布器，脱吸塔的真空度为10kPa~70kPa， 优选 40kPa~70kPa。
[0012] 所述的一种废水零排放的乙炔生产工艺，脱除乙炔的次钠废水一部分去次钠复配 装置，另一部分经过渡槽和电石渣浆一起进入浓缩池，去复配的比例占全部废水的20%~ 80% 〇
[0013] 所述的一种废水零排放的乙炔生产工艺，在次钠溶液配制过程中，有效氯10%的 浓次钠先与生消水在1#文丘里反应器内均匀混合，得到有效氯为0. 15~0. 5%的中间次钠 溶液；中间次钠溶液与脱除乙炔的次钠废水在2#文丘里反应器内均匀混合，得到有效氯为 0. 1%~0. 12%的新鲜次钠溶液，同时在2#文丘里反应器安装有PH测量装置，通过计量泵控 制加入酸或碱的量，使新鲜次钠溶液的pH值在7~8。
[0014] 本发明的工艺设计合理安全，清净产生的次钠废水全部回用，系统用水入口只有 次钠配制过程，所需要的水量与乙炔发生消耗的水量、滤饼带出系统的水量及清液循环过 程损失的水量平衡，没有废水排放；同时回收了电石渣浆和次钠废水中的乙炔，提高了乙炔 收率；发生器前控制进水温度不受环境的影响，使整个生产过程的工艺参数稳定，有利于生 产过程的管理与控制。
【附图说明】
[0015] 图1为传统的电石法乙炔生产工