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1配制工藝

在采用電石法PVC生產(chǎn)工藝的氟堿企業(yè)中，普遍存在以下問題。(1)燒堿廢氯氣吸收塔中生產(chǎn)的次氯酸鈉溶液經(jīng)常銷售不出去，卻要另外裝置配制用于C2H2清凈的含有效氯約0.12%、pH=7.8～8.0的次氯酸鈉溶液．多消耗了Cl2和NaOH。造成這一問題的主要原因是用Cl2吸收塔中生產(chǎn)的次氯酸鈉配制C2H2氣體清凈所用次氯酸鈉溶液時(shí)，存在有效氯濃度和pH值指標(biāo)不易準(zhǔn)確控制的問題，造成“不好用”。采用DCS控制技術(shù)精確控制稀釋后次氯酸鈉溶液的pH值和有效氰含量就可以確保C2H2清凈效果。(2)必須配套電石渣制水泥裝置綜合利用固體廢渣發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)．制水泥電石渣要求其中氯離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于150x10-6，清凈廢液就不能回發(fā)生器而必須外排，含有次氯酸鈉的廢水處理比較麻煩且裝置投資和運(yùn)行成本也較大。利用清凈廢液循環(huán)配制新次氯酸鈉溶液可成倍減少清凈廢水的排放量，從而降低污水處理裝置的投資和運(yùn)行費(fèi)用。

綜上所述，首先將燒堿廢氯氣吸收塔中生產(chǎn)的次氯酸鈉溶液稀釋到較低的濃度再與清凈廢液混合配制清凈次氯酸鈉溶液是可行的。工藝流程見圖l。

2相關(guān)計(jì)算及工藝流程說明

2.1中間次氯酸鈉溶液控制指標(biāo)的確定

由于清凈廢液里溶解有乙炔氣體，直接與高濃度次氯酸鈉溶液混合會有爆炸危險(xiǎn)．必須首先把燒堿來次氯酸鈉溶液稀釋到較低的濃度，以保證混合時(shí)的安全性?？刂拼温人徕c溶液pH值在5以上氯氣報(bào)警器，有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)即使達(dá)到0.7973%．混合時(shí)也沒有任何現(xiàn)象出現(xiàn)。中間次氯酸銨溶液的有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)高低還決定了混合液廢次鈉的補(bǔ)加量．考慮到鹽分和硫磷的富集問題，按清凈廢液總量的一半回用，由于廢次鈉中有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于20x10-6可不考慮，清凈次氯酸鈉溶液有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求為O.lO%-0.12%．則中間次氯酸鈉溶液有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在0.20%-0.24%。

以燒堿來次氯酸鈉溶液有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常為10%-13%．過堿量0.1%-1.0%(相對密度為1.15-1.19)，補(bǔ)充水pH值為中性計(jì)算。

中間次氯酸鈉溶液稀釋倍數(shù)41～65倍，中間次氯酸鈉溶液pH值為10.9-12.7>5.0，在混合安全范圍內(nèi)。

通過以上計(jì)算，中間次氯酸鈉溶液有效氯質(zhì)量分散控制在0.20%-0.24%是合理的。

2.2成品次氯酸鈉溶液pH值的計(jì)算

乙炔清凈過程中排出的次氯酸鈉廢液的pH值為3.0-4.0。按次氯酸鈉清凈溶液有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%-0.12%，pH=7.0～8.0，溶液中次氯酸鈉與PH3、H2S完全反應(yīng)，理論計(jì)算次氯酸鈉廢液pH值也得到該數(shù)值。

中間次氯酸鈉溶液pH=10.9-12.7。按中間次氯酸鈉溶液和次氯酸鈉廢渣1:1體積混合，混合次氯酸鈉溶液pH=6.9-9.9。顯然，此pH值需要加酸中和才能滿足C2H2清凈pH=7.0-8.0的要求，否則液化氣報(bào)警器，在pH偏高時(shí)將造成反應(yīng)速度降低乙炔濃度，影響C2H2氣體清凈效果。此處選用帶遠(yuǎn)程控制的計(jì)量泵注酸調(diào)節(jié)，該調(diào)節(jié)器具有響應(yīng)時(shí)間短、調(diào)節(jié)范圍寬，定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)．可滿足工藝要求。

23工藝流程說明

來自燒堿裝置的有效氯質(zhì)量分散為10%-13%．過堿量為0.1%一10%的次氯酸鈉溶液與補(bǔ)充水在管道混合器里充分混合得到中間次氯酸鈉溶液，貯存到中間次氯酸鈉儲槽。中間次氯酸鈉溶液通過循環(huán)泵加壓送往己炔清凈廢液混合部分乙炔濃度，部分溶液回流．維持最小泵送流量并充分混勻中間次氯酸鈉溶液。DCS控制回路LICAOl通過調(diào)節(jié)Cl2吸收裝置來次鈉量控制中間次鈉儲槽的液位在合適范圍(由LIT0l完成采樣，執(zhí)行器為調(diào)節(jié)閥LVO1)。AICA1001回路通過調(diào)節(jié)補(bǔ)充水的補(bǔ)加量控制中間次氯酸鈉溶液的有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在要求的范用。由AIT01在線ORP氧化還原電位分析儀檢測管道混合器后中間次鈉有效氯濃度完成采樣，執(zhí)行器為調(diào)節(jié)閥FV01。

來自乙炔清凈的次氯酸鈉廢液．一部分與中間次氯酸鈉溶液在管道混合器里充分混合，得到的混合次氯酸鈉溶液貯存到成品次氯酸鈉儲槽，剩余的次氯酸鈉廢液，由乙炔冷卻塔液位控制回路LICA3001調(diào)節(jié)到污水處理裝置。成品次氯酸鈉儲槽設(shè)置鹽酸計(jì)量泵加酸調(diào)節(jié)pH值裝置，精確調(diào)節(jié)成品次氯酸鈉溶液的pH值。次氯酸鈉循環(huán)泵充分混勾溶液并加壓次氯酸鈉溶液到高位槽供乙炔清凈使用。DCS控制回路LICA1002通過調(diào)節(jié)中間次氯酸鈉溶液的送入量，控制成品次氯酸鈉溶液的配制量即成品次鈉儲槽的液位(由LTT02完成采樣，執(zhí)行器為調(diào)節(jié)閥LVO1)。AICA02控制回路通對調(diào)節(jié)次氯酸鈉廢液的補(bǔ)加量調(diào)節(jié)成品次氯酸鈉溶液的有效氯濃度。由AITO2在線分析儀檢測管道混合器后中間次鈉有效氯濃度完成采樣，執(zhí)行器為調(diào)節(jié)閥FV02?？刂苹芈稟ICA03通過調(diào)節(jié)鹽酸計(jì)量泵步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而控制計(jì)量泵行程調(diào)節(jié)31%鹽酸的加入量精密調(diào)節(jié)成品次氯酸鈉溶液的pH值。由AITO3在線分析儀檢測成品次鈉儲槽次氯酸鈉溶液的pH值完成采樣，執(zhí)行器為計(jì)量泵X103。

3經(jīng)濟(jì)效益分折

接年產(chǎn)20萬tPVC裝置規(guī)模，年運(yùn)行時(shí)間8000h。每小時(shí)乙炔清凈消耗次氯酸鈉溶液約1OOm3，采用該工藝后,可節(jié)約配制次氯酸鈉溶液補(bǔ)充水約50m3/h，減排次氯酸鈉廢液約50m3/h。

lt生產(chǎn)水按1.4元成本計(jì)算，年節(jié)約生產(chǎn)水費(fèi)為56萬元：處理1t次氯酸鈉廢液費(fèi)用按3.4元計(jì)算，年節(jié)約污水處理費(fèi)用為136萬元；次氯酸鈉廢液處理裝置建設(shè)投資按3萬元/（t.h）計(jì)算，污水處理站建設(shè)投資減少150萬元。

4結(jié)論

（1）采用DCS控制．技術(shù)先進(jìn)、操作簡單，使用性較強(qiáng)。

(2)可獲得較好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益．補(bǔ)充水可采用循環(huán)水，排放水、離心母液或R0濃水乙炔濃度，提高裝置廢水利用率。

(3)在乙炔清凈裝置不引入氯氣，完全避免了C2H2，氣體倒流與氯氣混合發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，提高了清凈裝置運(yùn)行的安全性。

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