何凡 解松源 黃金鋒 張珂靜 鄭賢江(新疆中泰創(chuàng)新技術(shù)研究院有限責(zé)任公司,新疆 烏魯木齊 830000)
氯堿生產(chǎn)是我國至關(guān)重要的化工原料生產(chǎn)過程,該生產(chǎn)制得的燒堿、氫氣、氧氣等都可以作為工業(yè)生產(chǎn)的基本材料,氯堿生產(chǎn)的原材料主要有硫酸、鹽酸和工業(yè)用鹽等。這些原料具有非常強(qiáng)烈的腐蝕性,在特殊環(huán)境下易燃易爆,需要謹(jǐn)慎存放。氯堿生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)會帶來大量的污染物,這些污染物如果不經(jīng)過謹(jǐn)慎處理就會給環(huán)境帶來很大的污染,有效處理污染物是當(dāng)前氯堿工業(yè)生產(chǎn)中的難題,綠色化工技術(shù)的廣泛應(yīng)用在一定程度上緩解了污染問題,給氯堿生產(chǎn)提供了必要的保障。
隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,各類化工產(chǎn)品開始廣泛出現(xiàn)在人們的視線,給社會生活帶來了翻天覆地的變化,與此同時給環(huán)境帶來了巨大的污染。人們必須對化工生產(chǎn)中的環(huán)境污染引起足夠的重視。所以綠色化工技術(shù)在氯堿化工企業(yè)逐漸推廣開來,很多國家開始研究綠色化工技術(shù),為化工生產(chǎn)的綠色技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。綠色化工技術(shù)的廣泛應(yīng)用無疑符合國家對綠色化工生產(chǎn)的號召,與氯堿化工企業(yè)的生存有著極為密切的聯(lián)系,具有非常重要的社會價值。
氯堿化工生產(chǎn)在實(shí)際化學(xué)反應(yīng)中的產(chǎn)物會給環(huán)境帶來較大的污染,尤其是產(chǎn)物中含有氯化鈉的工業(yè)廢水,會對環(huán)境產(chǎn)生非常大的危害,給周圍的水資源帶來極大的影響,破壞人們正常生活。此外氯堿工業(yè)生產(chǎn)會排放大量的廢氣,主要以氯氣為主,如果沒有經(jīng)過科學(xué)處理,同樣會對環(huán)境造成污染。在這個過程中不會帶來污染問題,同時導(dǎo)致了大量的工業(yè)生產(chǎn)資源浪費(fèi)。綠色化工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要可以從兩個角度進(jìn)行考慮:第一,減少化工生產(chǎn)的能源損耗,綠色化工技術(shù)可以大幅度降低化工生產(chǎn)的能源損失,優(yōu)化所有反應(yīng)的資源利用率。第二,綠色化工技術(shù)可以對污染物進(jìn)行回收利用,通過控制污染物的排放來降低污染,并且還可以在一定程度上給今后的化工生產(chǎn)帶來一些幫助。
氯堿生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行化工生產(chǎn)留下的廢物主要有:氯氣、酸性液體、氯水等。目前氯堿生產(chǎn)企業(yè)的廢物處理整體效率偏低,容易對環(huán)境產(chǎn)生較大的污染,同時造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。在化工生產(chǎn)效率不斷提升的今天,綠色化工技術(shù)日益完善,在化工行業(yè)當(dāng)中取得不錯的成效。
氯堿生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)物會存在大量的廢渣,這些廢渣就是鹽泥,其主要化學(xué)組成成分有:二氧化硅占一半,水占百分之三十六,碳酸鈣占百分之八,其余成分大部分是金屬氧化物的雜質(zhì)。我國很多氯堿生產(chǎn)企業(yè)并沒有真正認(rèn)識到鹽泥處理的重要性,大部分通過掩埋的方式進(jìn)行處理,或是沒有經(jīng)過提純就直接賣給用以充當(dāng)橡膠填充物的化工生產(chǎn)企業(yè),使得鹽泥并沒有得到有效的處理,這對于氯堿工業(yè)生產(chǎn)來講是非常不利的。
氯堿生產(chǎn)企業(yè)會產(chǎn)生很多廢水,主要有氯水、硫酸溶液和各種鹽類。一般國內(nèi)的氯堿企業(yè)會采取以下方式對氯水進(jìn)行處理:主要是把生產(chǎn)的氯水用于次氯酸鈉的生產(chǎn),但是從國內(nèi)的次氯酸鈉工業(yè)生產(chǎn)來看,沒有充足的市場,因此氯水轉(zhuǎn)化的利用率偏低。也可以采用鹽水和氯水在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方式進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)氯氣的回收,該種方式可以在很大程度上控制氯水的含量,但是卻不能將氯氣完全處理。也可以對氯水進(jìn)行二級脫氯處理,但是該種方式對目前的化工生產(chǎn)來講需要花費(fèi)大量的成本,得不償失。而對于其他溶液來講,采用的處理方式是對外出售,但是該種方法對環(huán)境無疑會帶來很大的危害,這是不被當(dāng)前時代所認(rèn)可的。此外也可以將廢硫酸制成濃硫酸,但是其成本并不是氯堿化工生產(chǎn)所能接受的。
氯堿工業(yè)生產(chǎn)中的廢氣通常是對氯氣進(jìn)行處理。國內(nèi)大部分化工企業(yè)都采用堿性溶液來中和,或者是生成鹽酸的方式。這兩種方法對氯氣的處理一般可以起到很好的處理效果,實(shí)現(xiàn)對氯堿工業(yè)廢氣的有效控制,避免氯氣的過度排放給大氣層帶來的破壞。
通常來講的綠色化工技術(shù)主要是利用環(huán)境友好化學(xué)、無害化學(xué)、清潔化學(xué)等源利盡量避免化工生產(chǎn)廢料對環(huán)境帶來危害的一種手段。綠色化工技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的綠色化,在化工資源的合理利用、資源回收、廢物循環(huán)利用等方面有著明顯的優(yōu)勢,可以為化工生產(chǎn)營造綠色的工藝生產(chǎn)保障。在化工生產(chǎn)技術(shù)迅猛發(fā)展的時代背景下,綠色化工技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,近些年基本在氯堿生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)了普及。以下結(jié)合實(shí)際的氯堿工業(yè)生產(chǎn)情況來談?wù)劸G色化工技術(shù)的應(yīng)用。
該項(xiàng)技術(shù)需要一些電石爐來進(jìn)行操作,整體工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)能不低,電石爐的出爐溫度通常維持在2000攝氏度左右,部分溶液會帶走一些熱能。電石爐一般依靠自然冷卻進(jìn)行降溫,熱量散發(fā)會造成生產(chǎn)溫度大幅度提升,不光給在場的工作人員帶來很大的威脅,同時會造成大量的熱能浪費(fèi)。此外,電石在工作中會形成粉塵,同樣會給環(huán)境造成污染。所以在電石爐的出爐過程中要在周圍的孔道內(nèi)搭設(shè)集熱設(shè)備,防止熱能的大范圍流失,將生產(chǎn)帶出的熱能傳送到烘干材料的位置,可以在下次工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行前蒸干材料的誰分,促進(jìn)化工生產(chǎn)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。同時也可以增加對應(yīng)的烘干系統(tǒng),將電石爐生產(chǎn)帶出的熱氣進(jìn)行利用,有效控制熱療的使用,避免資源的浪費(fèi)。將生產(chǎn)環(huán)境的粉塵控制在一定范圍內(nèi),保證工作人員的健康生產(chǎn)。
電石爐生產(chǎn)會造成渣漿殘留很多乙炔。在當(dāng)下的化工生產(chǎn)當(dāng)中通常是采用渣漿引灌的方式,將其加入到濃縮池當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)乙炔的正常揮發(fā)。但是該種方式會造成資源的浪費(fèi),并且乙炔具有強(qiáng)烈的易燃性,如果揮發(fā)到空氣當(dāng)中,會給工業(yè)生產(chǎn)帶來不小的威脅。通過脫氣塔等設(shè)備可以進(jìn)行渣漿乙炔的回收,經(jīng)過處理后的渣漿可以給其他工業(yè)生產(chǎn)中水泥的制作提供幫助,而乙炔則可以用來制作PVC材料,可以減少電石的損耗,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在該項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,絕大部分的乙炔都可以被回收,這在電石使用當(dāng)中占據(jù)非常大的比例,有利于項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化。
氯堿生產(chǎn)當(dāng)中會有非常多的副產(chǎn)物,石灰就是其中最多的一種。通過石灰壓球技術(shù)可以在對工業(yè)生產(chǎn)的肥料進(jìn)行控制,并利用相應(yīng)的處理進(jìn)行再利用,同樣可以節(jié)約電石的成本,推動企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升,因此在企業(yè)的氯堿生產(chǎn)當(dāng)中要準(zhǔn)備更多的壓球設(shè)備,方便對石灰進(jìn)行處理。制作完成的石灰球可以進(jìn)行售賣,相比于簡單的出售石灰粉有著更高的收益,對長期的氯堿生產(chǎn)有著更大的幫助,因此有關(guān)企業(yè)必須對石灰壓球設(shè)備的采購引起足夠的重視,考慮到企業(yè)當(dāng)前生產(chǎn)車間的總生產(chǎn)量,結(jié)合有效的項(xiàng)目規(guī)劃方案調(diào)控來選取最符合當(dāng)前氯堿工業(yè)生產(chǎn)的石灰壓球設(shè)備,讓經(jīng)濟(jì)效益能夠和化工生產(chǎn)的總體質(zhì)量達(dá)成一個平衡,同時盡量控制生產(chǎn)帶來的污染。
在原本的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,固堿設(shè)備會產(chǎn)生大量的堿性冷凝液,這部分冷凝液會在鹽水處理當(dāng)中固化,被下次的工藝生產(chǎn)所應(yīng)用,但如果一次的鹽水處理不能將其全部處理掉,就必須通過電解裝置對其二次處理。電解操作的一般步驟:用儲藏冷凝裝置實(shí)現(xiàn)固堿的蒸發(fā),然后再通過蒸發(fā)固堿改造;蒸發(fā)的操作要盡量保證冷凝裝置可以進(jìn)行堿性溶液的回收,并通過回收儲罐儲存下來,為下次的鹽水操作做準(zhǔn)備,預(yù)設(shè)相應(yīng)的管道口,假如鹽水操作不能完全消耗,則將堿性溶液送到原水設(shè)備當(dāng)中。如果堿性溶液可以得到很好的回收,則可以避免氯堿工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的水資源浪費(fèi),同時實(shí)現(xiàn)成本的控制。為了保證堿性溶液的總體質(zhì)量,要采取回收過濾的方式,將多余的鹽類雜質(zhì)析出,之后采用存放槽儲存堿性溶液,方便在下次的化工生產(chǎn)工作中再次利用。
為對中水進(jìn)行合理利用,避免水資源的大量浪費(fèi),可以在原水站的周圍搭設(shè)相應(yīng)的供水管道,也可以利用原水加工管道的加壓泵進(jìn)行處理,在周圍搭設(shè)相應(yīng)的混凝土鋼筋水池,防止中水的大面積滲透,從而將污水處理設(shè)備處理完成的中水送入到全新的水池當(dāng)中,以便今后的工業(yè)生產(chǎn)再利用。地下管道的生產(chǎn)水從原本的設(shè)備中分?jǐn)?,并和新的水池管道口形成連接,搭建相應(yīng)的連通結(jié)構(gòu),從原本的生產(chǎn)管道當(dāng)中分離出支管到新的水池,從而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水,改造完成以后的水池大面積利用,避免了水資源在化工生產(chǎn)中的大量浪費(fèi)。生產(chǎn)水的改造項(xiàng)目對化工生產(chǎn)來講具有非同一般的意義,長久以來化工生產(chǎn)都有著大量的水資源浪費(fèi),而生產(chǎn)水的改造則減緩了這種水資源浪費(fèi)的趨勢。
把乙炔發(fā)生器的漏斗對接到尾氣收集裝置,進(jìn)而和緩沖裝置聯(lián)系在一起,形成尾氣的吸收效果,整個回收裝置的管口通入尾氣回收裝置,就可以將乙炔等吸附力較高的氣體吸收,其他污染性低的氣體就能夠從管道口排放,直接通入大氣當(dāng)中,不會造成污染。未被排出的乙炔等氣體經(jīng)過抽放被吸附出來,充當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)物,之后通入到氣柜當(dāng)中再次利用。
在聚合反應(yīng)完成以后,生產(chǎn)氯堿的工業(yè)裝置內(nèi)仍然殘留一些沒有參加反應(yīng)的物質(zhì),這些物質(zhì)可以經(jīng)過加壓進(jìn)行回收,然后在冷凝裝置的作用下送入到各組分對應(yīng)的儲存槽內(nèi),充當(dāng)聚合用料。但是在這些回收的物質(zhì)當(dāng)中存在一些催化劑,會有與其他組分在一定條件下發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì),在聚合設(shè)備中會給聚合反應(yīng)帶來影響,破壞最終產(chǎn)物的穩(wěn)定性,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了減少這些可能存在的雜質(zhì),提高氯堿化工生產(chǎn)產(chǎn)物的整體質(zhì)量,可以在回收裝置中加入堿性溶液,從而對單體物質(zhì)進(jìn)行清晰,然后通過蒸餾工序,實(shí)現(xiàn)部分物質(zhì)的回收。經(jīng)過處理后的化學(xué)反應(yīng)時間大幅度縮短,在實(shí)際的化工生產(chǎn)當(dāng)中具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
總的來講,隨著化工行業(yè)的迅猛發(fā)展,國家對工業(yè)生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題愈加重視,出臺了一系列的法律法規(guī)來進(jìn)行監(jiān)管。綠色化工技術(shù)的廣泛應(yīng)用將是未來氯堿化工企業(yè)發(fā)展的主流。相關(guān)企業(yè)不僅要提高環(huán)境保護(hù)意識,把環(huán)境保護(hù)觀念擺在工業(yè)生產(chǎn)的重要位置,同時還要加快對新型技術(shù)手段的學(xué)習(xí)和利用,合理規(guī)劃資源的使用,對化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物進(jìn)行回收再利用。引入新型生產(chǎn)設(shè)備,推動資源的高效利用,努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。