烧碱工业中减少污染的工艺

烧碱工业中减少污染的工艺摘要：废水、废气、废渣的治理已成为目前氯碱行业研究的热点。21世纪是绿色环保世纪,绿色化工是化学工业的必然趋势,氯碱工业必须朝绿色化方向发展。概述：烧碱是一种重要的氯碱产品，主要用作化工原料，广泛应用于造纸、纺织、人造纤维、肥皂与洗涤剂、炼铝、玻璃、橡胶、塑料、农药、医药和石油炼制等领域，在国民经济中占有重要地位。世界上烧碱的生产方法主要有隔膜法、水银法、离子膜法以及苛化法4种。隔膜法烧碱是我国氯碱行业生产烧碱的主要方法之一，尽管离子膜法烧碱是当今世界上生产烧碱的最先进的生产工艺，我国离子膜法烧碱的生产企业和生产装置不断增多，隔膜法烧碱产量占全国烧碱总产量的比例逐年下降，但我国隔膜法烧碱产量逐年增加。但是，国内隔膜法烧碱生产企业清洁化生产水平还比较低，许多企业“三废”治理力度不大。在加入WTO后的市场竞争中，“绿色壁垒”作为一类非关税壁垒措施,成为阻止国外一些竞争产品进入本国市场的主要手段。国外氯碱行业大力推行ISO14000标准,通过生产全过程控制来实现环保治理。由于资金、技术和意识等方面的原因,我国大多数氯碱企业难以做到这一点,但要确保我国氯碱产品在国际市场上畅通无阻,就必须遵守国际竞争中的通用法规。因此,我国的氯碱企业应加快环境创新，发展绿色化工，尽最大可能消除现有产品生产中存在的环保隐患，对照ISO14000标准,对生产工艺和生产条件进行整改,采用清洁环保型工艺技术,对氯碱生产中的“三废”进行综合治理和利用,按照可持续发展及循环经济的要求提升环境质量,及早通过ISO14000标准论证,确保我国的氯碱产品顺利参与国际竞争。废水、废气、废渣的治理已成为目前氯碱行业研究的热点。21世纪是绿色环保世纪,绿色化工是化学工业的必然趋势,氯碱工业必须朝绿色化方向发展。所谓绿色化,是指消耗最少的资源和能源,并产生最少废物的工艺过程,将现有化学工业中“先污染后治理”的废物处理方式改为“从源头根除污染”,以实现废物“零排放”的治理措施。以下为关于烧碱“三废”治理的举例：一、烧碱废水治理措施废水排放遵循“清污分流”、“一水多用”、“节约用水”的原则,清水尽量重复利用,可利用的生产污水经装置内一级治理(如:沉降、过滤、中和)后,回用于生产。不能利用的生活废水和生活污水,一并送污水处理装置处理达标后排放。为贯彻一水多用和重复利用的原则,减少废水排放量,尽可能回收多种废水(液)。建立全厂综合污水处理站，主要用于处理生产装置产生的工艺废水、设备及地面冲洗水和初期污染水以及生活污水。1.烧碱装置的盐水过滤反洗水中含有一定量的悬浮物,送到一次盐水作化盐的补充水或注井。2.氯气冷却器、水雾捕集器冷凝水中含有一定量的氯气,该水经真空脱氯后返回化盐综合利用。3.氯乙烯装置碱洗废水,经中和处理后,送抽触媒废水处理工序装置,作补充水。4.聚氯乙烯装置产生的所有含VCM的废水,均收集于废水贮槽中,用泵送入废水汽提塔进行汽提处理,回收的VCM返回装置利用。汽提后的废水和过滤后的离心母液采用反渗透的方法处理,可使水质达到循环水补充水质的要求。5.VCM合成工序的抽触媒废水(含汞),采用专门的处理工艺,密闭循环,不排放(见图1)。VCM转化器中的触媒中毒后需定期更换。由水环真空泵对触媒贮罐与转化器之间造成一定的压差,转化器列管间触媒进入贮罐,产生的粉尘在除尘器中以水喷淋流入废水池中,此部分废水含汞。废水经泵加压进入锯末过滤器后汇入清水池,循环给除尘器使用。废水中的汞被锯末全部吸收，饱和后的含汞锯末定期送汞矿厂焚烧处理回收汞。水则密闭循环，无外排量，无污染，不会对环境造成影响。6.氯气干燥塔产生的废酸为75%的稀硫酸,基本不含污染物,可外售给相关企业。7.氯乙烯精馏高沸物废液中主要是含二氯乙烷,可装桶外售或用于制稀释剂。8.对废水收集、处理、排放、输送系统、固废暂存间,生产区地面等进行防渗处理,防止污染地下水。9.工艺废水、循环水站、脱盐水站产生的清净下水排放量大,若按常规直接排放,对水资源造成很大的浪费。因此,设废水回用处理站,将清净下水收集后,送至废水回收处理站,经超滤装置(UF)过滤。降低蚀度及悬浮物,再进入反渗透装置(RO),去除水中的大部分硬度及盐份等,使其达到循环补充水水质要求后送至循环水系统回用。浓水返回乙炔发生装置,其余排放至厂外雨水系统。经过以上治理措施,不同的污水经过处理后都能被有效消耗掉,环保意义非常大。在烧碱和聚氯乙烯生产以及所有的氯碱行业中,都要增强发展经济与保护环境并重的理念,任何工业发展都不得以牺牲环境为代价,保护人类赖以生存的地球生态环境,是造福子孙后代的大工程。二、苛化法“三废”的处理1、氮氛化钠与碳酸钙的分离苛化液经抽滤后的固相，其主要组成为沉淀碳酸钙及少量的烧碱，氢氧化钠的分离将直接影响着烧碱的产量。设想采用板框压滤机过滤或逆流倾析，逆流倾析的浓溶液与苛化液合并熬制液碱，稀溶液部分可循环使用用来溶矿。2、氛化钠中氮或化钠的分离在苛化溶液的熬制过程中,捞出的固体氯化钠中也含有一定量的氢氧化钠。采用水洗或饱和氯化钠液洗，洗出液一部分加入苛化液熬制烧碱，一部分稀的可用来溶矿。经水洗后的氛化钠可做为工业用盐。3、固体碳酸钙由于苛化法生产烧碱工艺与轻质碳酸钙的生产工艺基本一致,故苛化法生成的碳酸钙经处理后可作轻质碳酸钙的产品出售。就目前来说，国内厂家都做为三废而白白丢掉,造成了巨大浪费。如有可能再加入一定的活性剂,可生产出高档次的活性碳酸钙的产品。我国烧碱行业过程中存在的问题日益凸显。烧碱行业属于高耗能产业，环境污染较重。目前我国采用相对落后的隔膜法生产烧碱仍占烧碱总产量的67％左右，耗能和环保压力较大，且我国大多数中小企业缺乏对废物的有效治理能力，容易造成严重的环境污染。所以，清洁化生产工艺在隔膜法烧碱生产企业推广有利于隔膜法烧碱长期生存。我国已经加入WTO，任何一个企业要想长期生存下去，并参与国内外市场竞争，必须通过ISO14000标准认证，走绿色化、清洁化生产道路。氯碱生产企业也是如此。我国现有的产业政策已把环保列入重大议事日程。“十一五”期间我国的氯碱企业将按照“减量化、现利用、资源化”的原则，大力开展废物综合利用，将末端治理逐步转变为控制源头。清洁化生产工艺将在隔膜法烧碱生产企业普遍推广，为隔膜法烧碱的长期生存创造有利条件。以下为两种较清洁的制备烧碱工艺：一、利用海水制备烧碱的方法主要是利用涨潮时的海水，经过日光自然浓缩至波美度２２°以上。加入石灰和纯碱，使镁和钙沉淀而出，然后加入碳酸氢铵进行复分解反应，制成纯碱，然后加入氢氧化钙苛化制取烧碱。目前烧碱的制备方法多采用电解食盐法和利用天然碱直接与氢氧化钙进行苛化反应制取烧碱，用这种方法或者由于原料紧张或者由于电力消耗过大，设备投资太大而受到限制。利用海水制取烧碱，工艺简单，设备投资少，可广泛用于沿海中小企业。此种方法是将海水转化成碳酸氢钠，经苛化反应制成烧碱，其特征在于用海水浓缩成盐卤，加入石灰和纯碱制成精制盐卤后在复分解槽中直接加入碳酸氢铵，加温至２０—５０℃，并以４０—８０转／分钟的速度搅拌，使其反应３０分钟以上。二、采用氨镍法制备烧碱涉及一种钠、钾或一般碱金属的氧化物或氢氧化物,尤其是涉及一种采用氨镍法制备烧碱的工艺。提供一种设备要求较低,生产规模不限,能耗小,制得的目标产物其含氯离子可控制在0.1％以内的低氯烧碱制备方法。将原盐溶解,在除钙和镁后的饱和盐水中加入氢氧化镍吸氨至饱和,再进行复分解反应、过滤、分离出烧碱氨水溶液和Ni(NH3)6Cl2；将烧碱氨水溶液经蒸馏浓缩脱氨,再次过滤即得烧碱产品；将Ni(NH3)6Cl2和石灰乳混合,用蒸汽加热蒸氨,将蒸出的氨回收到吸氨工序,蒸氨后的液固混合物过滤出Ni(OH)2回收,滤液CaCl2溶液经蒸发浓缩得CaCl产品。其特征在于其化学反应式为：Ni(OH)2+6NH3+2NaCl2＝2NaOH+Ni(NH3)6Cl2↓附：烧碱企业水污染物最高允许排放限值项目生产方法级别最高允许排放浓度，mg/L吨产品排水量m3/tpH值石棉活性氯悬浮物一级502070隔膜电解法二级50201505三级70203006～9一级-270离子交换膜电解法二级-21001.5三级-2300