废次氯酸钠溶液回用工艺技术研究

1、现状分析

聚银公司PVC厂乙炔工序发生清净单元目前使用循环水或者生消水配制次氯酸钠，大部分使用的是循环水，而循环水的补充水来自聚合的离心母液，目前乙炔工序 100% 生产负荷时废次氯酸钠的排放量为 120-30t/h ，根据清净效果使用循环水、生消水使用流量有波动，在此过程中产生的废次氯酸钠部分回收，打入渡槽排放至浓缩池或清液池，最终回用至发生器，剩余部分废次氯酸钠排放至事故水池外排。

2、废次氯酸钠回用的危险性分析

一次清净后废次氯酸钠溶液中含少量乙炔气，乙炔属易燃易爆物质，为防止乙炔气和新鲜次氯酸钠中的有效氯产生爆炸性物质氯乙炔，故清净后的废次氯酸钠需采用闪蒸、曝气、吹脱等工艺除去乙炔气，以确保混合清净液的操作安全。

2.1 废次氯酸钠中溶解的乙炔对安全的影响

清净废次氯酸钠呈碱性，一般PH在8-9之间，对废次氯酸钠中添加盐酸，如控制不当会导致废次氯酸钠的PH值低并显酸性，酸性废次氯酸钠与新鲜次氯酸钠混合时，可因局部酸性过强产生游离氯。一次清净后废次氯酸钠溶液中含少量乙炔气，溶解的乙炔气与氯气直接接触，易生成氯乙炔等物质引发燃烧甚至爆炸。当有效氯质量分数达 0.25% 以上时，无论在气相还是液相中，均易发生激烈反应而爆炸。

2.2 废次氯酸钠中杂质积聚对循环回用的影响

电石法乙炔生产工艺中，由于废次氯酸钠中含磷、硫等氧化产物，这些杂质在废次氯酸钠中的存在可能对循环回用产生不利影响。因磷化氢在水中的溶解度小于硫化氢，故乙炔气中磷化氢的含量高于硫化氢，从而导致废次氯酸钠中磷含量相对较高。一般情况下，废次氯酸钠中的磷、硫含量不高，废次氯酸钠长期循环回用时，磷、硫含量均可能出现浓缩、积聚现象，对废次氯酸钠的循环回用有不利影响，可能导致乙炔清净效果变差或出现安全问题。

2.3 废次氯酸钠循环回用过程中，清净次氯酸钠PH 值控制问题

因电石质量差异，磷、硫等杂质含量不同，以及外来浓次氯酸钠质量的波动，乙炔清净过程中易导致废次氯酸钠PH值的波动，对乙炔清净效果造成不利影响。乙炔清净用次氯酸钠PH值控制对乙炔清净效果影响较大，PH值控制过低，虽然清净效果好，但清净过程中反应激烈，不易控制，且次氯酸钠易在酸性环境下分解产生氯气，影响安全。PH值控制过高，则清净效果明显下降。

废次氯酸钠循环回用后，乙炔清净用次氯酸钠的PH 值应控制在6.5-7范围之内，以保证清净效果和安全。因废次氯酸钠PH值存在一定波动，故在废次氯酸钠循环回用工艺设计时，必须设置PH值调节装置，以控制乙炔清净用次氯酸钠PH值。

3、废次氯酸钠回用复配工艺

3.1 废次氯酸钠回用流程方块图

图1 废次氯酸钠回用的流程方块图

3.2 回用操作步骤

1）将稀次氯酸钠高位槽和次氯酸钠中间罐高液位配制至高液位；

2）打开废次氯酸钠池中的曝气管气源，开始曝气，以便废次氯酸钠和盐酸均匀混合；

3）启动次氯酸钠冷却池冷却塔风机；

4）将废次氯酸钠冷却池中的废水送出，并保持低液位；关闭凉水塔循环泵；5）分析废次氯酸钠池中的废次氯酸钠PH 值；6）用废盐酸进行滴加，使PH 保持在6.5-7.0 之间；7）根据生产负荷及入塔量T 打开废酸管底部阀门，打开取样阀，调节废酸滴加量Y；8）待废次氯酸钠收集池曝气混合 10 分钟后，启动凉水塔循环泵，向废次氯酸钠冷却池送入废次氯酸钠；9）关闭二段配制循环水阀门，关闭废次氯酸钠去中和池和渡槽的阀门；10）检测废次氯酸钠冷却池废次氯酸钠PH 值，使废次氯酸钠PH 保持在 6.5-7.5 之间；11）启动泵，废次氯酸钠送入二段配制；12）根据比例调整次氯酸钠和废次氯酸钠配比，保持配制后的次氯酸钠浓度在 之间；

4、试验相关数据

4.1 运行试验条件

运行时间：24 小时 乙炔产气量： 127164Nm³ 平均负荷：5298Nm³/h 次氯酸钠进塔量： 23t/h 次氯酸钠消耗量：7.28t 盐酸消耗：150.6L

4.2 运行数据

废次钠控制指标：PH 控制范围6.0-6.8 有效氯： 0.08% PH：8

二段次氯酸钠指标：PH 控制范围7.5.0-8.0 有效氯：

盐 酸 加 入 量 ： 100-280L/min 入塔量： 23AA-24t/h ，生产负荷：5100-5300Nm³/h

4.3 乙炔气质量

乙炔纯度： 99.44-99.74% （vol） 氧含量： （vol） 硫磷杂质均无

5、存在问题

5.1 废次氯酸钠在回用过程中PH 不易控制，连续运行不稳定

废次氯酸钠在回用过程中由于PH值控制是关键，要实现稳定运行，就必须实现PH稳定控制，在试运行中由于废次氯酸钠是连续排放，因此，PH不易控制，并且操作时需要时刻监测废次氯酸钠池的PH值，新增一台PH自动调节装置，将PH调节合适后再投用完全可行。

5.2 废次氯酸钠在连续运行的周期

一方面，废次氯酸钠中在连续回用过程中产生磷、硫等氧化产物，这些杂质在废次氯酸钠中的存在可能对循环回用产生不利影响，尤其是单质磷的存在，易产生安全问题，产生的复盐会引起塔内填料的结晶，将气液传质效率，进而影响清净效果，因此硫、磷盐类需要建立分析方法，并且逐步摸索最佳的控制指标。

6、运行结论

通过在生产线的 94% 负荷24小时连续运行，说明废次氯酸钠加酸调节PH完全可以达到回用的目的，在24小时连续运行中，生产装置运行稳定，通过对废次氯酸钠的监测说明，废次氯酸钠回用过程中有效氯稳定，清净效果比较稳定，废次氯酸钠回用期间，废次氯酸钠外排0吨，回用约500吨，考虑到需要不定期排放，防止硫磷累积，回用量按照2/3考虑，按照12万吨每年产能，年节约用水10万余吨。

【参考文献】

1.孙熊杰，孔万力，陈浙，等.乙炔清净废液循环回用的研究及实施[J].聚氯乙烯，2007（9）：41-16