汞污染治理工艺在电石法制聚氯乙烯生产中的应用

2022-09-12

目前汞资源在全球范围储备不断下降, 经济的发展也离不开汞资源的保障, 发展电石法聚氯乙烯是一种必然趋势, 如何合理解决产生过程中汞污染的防治问题是需要认真研究和分析的。

1 汞污染治理的现状和问题

(1) 汞污染治理的意义我国是聚氯乙烯生产大国, 其电石法生产的聚氯乙烯在世界上具有重要的价格和成本优势。但我国正在从世界重要的产汞大国--年产量2万吨的规模逐年降低到现在的一千吨左右, 目前, 汞主要通过氯化汞触媒进行汞资源的供给。同时, 汞在空气和水等媒介中以液体的方式存在, 对其提取的方法也是在不断的研究中, 目前电石法的聚氯乙烯的生产应用很广泛, 但对环境所造成的污染情况却比较巨大。并且我国汞污染防治措施处在不断的改进阶段, 使得汞污染防治工作不能跟进聚氯乙烯的生产工作, 使得我国工业发展处在一个被局限的状态。在满足聚氯乙烯生产良性发展中对汞资源的利用效率进行提高, 并改善目前汞污染防治工作, 使得我国经济获得可持续发展, 已经成为工业发展的重要问题。

(2) 汞污染的来源汞对环境有巨大的破坏性, 全球每年有4000t的汞通过自然源头和人为源头排入自然环境中。自然源头主要是通过地质源头进行的一种自然作用的排放, 而人为源头是通过人类在工业生产等情况中对自然界排放汞, 石电法聚氯乙烯需要耗用1000t氯化汞, 其有47%是没有有效的回收的, 其汞资源的利用率很低。并且通过空气对河流、土壤等环境造成难以估量的破坏, 也对人体产生严重危害[1]。

(3) 石电法聚氯乙烯是我国能源保障的重要方法目前国内原油进口量不断提高, 煤炭资源虽然蕴含丰富但资源日益减少, 目前我国能源面临供需紧张和安全形式严峻等问题, 聚氯乙烯在国内处于千万t量城市规模。电石法聚氯乙烯所占比重达五分之四左右, 使得乙烯资源得到了大量的节省, 提高了资源供求效果, 国家项目部门通过产业政策等方面的调整, 使电石法聚氯乙烯生产的规模化、清洁化以及大型化。对生产中产生的废弃物排放对环境影响也开始逐步研究并重视, 在不断改善高能耗和高排放的基础上实现电石法聚氯乙烯良性发展。

2 汞污染防治的对策

(1) 氯化汞触媒中对汞流向的控制通过对现有工艺, 将乙炔与氯化氢进行1.000比1.031~1.050进入混合脱水器, 进行零下35度盐水脱水, 并进入相应的混合气体, 进行预热过程。在预热器使得温度达到近零上100度时, 放入转化器进行串联2台列管式反应, 根管定为57mm×3.0mm×3500mm, 列管控制在规模700到1500根范围内。设置8层7个横截面层, 同时为7个反应带, 每个带上都要设置4个测温的电偶, 同时对列管内放入活性炭为主要载体, 其氯化汞的质量分数控制在11.5%~13%新鲜触媒中, 同时对乙炔气相应的转化在地域91%内, 触媒被进入到前台转化器内进行乙炔后75度到91度内进行反应, 同时相应余下的乙炔当完全反应后, 氯乙烯合成进行放热, 这个热量通过95度水流带走, 并其培养反应气需要30天左右, 可同时, 温度要在125度内, 并随后开始增高, 一直到175度, 生成的促氯乙烯会随着反应后中的HCl, 并经过水洗塔的作用去除未反应的乙炔, 并经过高温对水体进行蒸馏反应, 形成二氯乙烷以及乙醛等物质进而得到聚合级氯乙烯, 实现了汞流向的控制过程[2]。

(2) 氯化烯生成中的汞污染防止处理措施首先, 延长汞触媒相应的使用周期, 其整个反应周期越长氯乙烯会生成更多, 进而可以降低整个氯乙烯生成中出现的触媒消耗, 这样汞排放会得有效降低。氯化汞被盐酸与铁反应放出氢还原, 可以降低汞消耗的作用过程, 同时, 在原料气摆脱相应的水分过程以及氯化汞升华中, 对降低触媒作用影响, 以及升华降低消耗和降低整个应用过程的温度[3]。

其次, 在对氯化汞触媒开发低发挥中, 进行触媒的相应的制作, 用高纯盐酸和脱盐水进行不同比例和温度的混合。并对活性炭进入相应的盐酸溶液进行浸泡, 并通过离心器进行活性炭去除水处理。随后再次放入下一个盐酸溶液中, 并重复多种这样的操作, 一致到活性炭被盐酸溶液进行甩干, 使得相应的活性炭温度到达水被烘干的效果。当氯化汞以及盐酸和脱盐水混合成相应的溶液后, 在烘干箱中进行多次浸泡, 和烘干后使得活性炭触媒上氯化汞含量的增加值小于百分之零点一, 并加入相应的活性促进物质和抗毒性物质等多种物质试剂。