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电石法聚氯乙烯汞 污染的研究 专 业： 化学工程与工艺 学 号: 2011507132 姓 名： 冉倩倩 电石法聚氯乙烯汞污染的研究 摘要：针对电石法聚氯乙烯行业现状，通过对氯化汞触媒、含汞废盐酸、含汞废水、含汞废碱等工艺环节进行分析，查定该行业汞污染状况，为汞污染治理工作提供数据参考和依据介绍了电石法聚氯乙烯生产工艺中氯乙烯催化剂汞污染的防治措施。在工业中，电石法聚氯乙烯生产时含有氧化汞，这就会产生严重的汞污染。为保护环境，坚持科学发展观，走可持续发展道路，本文对电石法聚氯乙烯生产中的汞污染进行详细分析研究，分析了汞污染的主要来源，最后提出了几点治理汞污染的可行性措施。 关键词：电石法聚氯乙烯；汞污染；汞催化剂；防治措施； 一、前言 聚氯乙烯简称PVC，是我国重要的有机合成材料。广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。从产品分类看，PVC属于三大合成材料(合成树脂、合成纤维、合成橡胶1中的合成树脂类，全球产销量仅次于聚乙烯。目前，全球聚氯乙烯生产装置中除印度等地区有极少量电石法聚氯乙烯装置以外，其他绝大部分的电石法聚氯乙烯生产装置均位于我国。我国电石法聚氯乙烯生产装置经过近几年的发展，总生产能力约占全球聚氯乙烯装置生产能力的25％，可以说我国电石法聚氯乙烯的生产装置已经成为当前全球聚氯乙烯工业中一支主力军。在我国，电石法聚氯乙烯的生产是对汞需求量最大的行业。由于我国“贫油富煤”的能源特点，以煤炭作为原料的乙炔法PVC生产规模，要远高于以石油为原料的生产规模，但在使用乙炔法生产氯乙烯时，必须使用汞触媒作催化剂。中国有色金属二I：业协会副会长兼秘二睁K贾明星称，年产量几千万吨PVC的生产离不开汞触媒。近儿年联合国环保署连续开会讨论汞污染防治的问题，巨人的国际舆论压力和国内的原汞需求将中国置于两难境地。针对原汞生产的控制和汞污染的防治将成为近年来国际上研究的热点，也将成为中国日后努力攻关的课题。 二、国内聚氯乙烯生产工艺的现状 聚氯乙烯又简称PVC，是我国第一、世界第二的通用合成树脂材料。由于其具有优异的耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、电绝缘性及易加工等特点，广泛应用在工业、建筑、农业、电力等领域。2011年，我国生产聚氯乙烯达1295.2万吨，约占全球总产量的2/5，同比增长12.5%。虽然全球其他地区已完成从电石法聚氯乙烯工艺到乙稀法聚氯乙烯工艺的替代，但我国贫油、少气、富煤的实际情况，制约了乙稀法聚氯乙烯工艺的发展。在今后很长的时期内，电石法聚氯乙烯让将在聚氯乙烯生产中占据主导地位。 （一）聚氯乙烯生产工段 1.电石工段 电石生产包括石灰生产、炭材干燥和电石生产单元。采用大型机械化混烧窑生产石灰，回转干燥器干燥碳素材料，改型Elkem I型大型密闭电石炉生产电石，电石炉气净化采用直接燃烧法炉气利用技术。 2.乙炔工段 （1)反应 原理：采用湿法乙炔生产工艺技术。电石与水反应生成乙炔，电石中的杂质也发生同样反应。 （2)生产工艺流程；湿法乙炔生产过程包括乙炔发生、乙炔净化及干燥、电石渣浆处理等。在乙炔发生器中，电石与水反应生成乙炔，粗乙炔经水洗塔用循环水洗涤冷却、净化塔用次氯酸钠洗涤除去杂质、碱洗塔除去酸陛杂质、水洗除碱、低温水冷却、变压吸附干燥后送去VCM合成。电石水解反应生成乙炔同时副产电石渣，主要成分是Ca(OH)：，并含有硫化物等杂质。每生产一吨PVC树脂，同时产生含固量10％～15％的电石渣浆约10--15吨。经压滤机过滤后，产生含固量30％～35％的电石渣浆约3吨。电石渣是乙炔法PVC生产最大的污染源和污染物。电石渣经压滤后可用做建材出售。电石渣澄清液再进行进一步处理。 3.氯乙烯工段 （1)反应原理。乙炔法氯乙烯生产采用乙炔与氯化氢固定床气相催化合成技术。以活性炭为载体的氯化汞为催化剂，乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯 （2)生产工艺流程氯乙烯生产包括原料气混合、预热、氯乙烯合成、氯乙烯净化、压缩、精馏、残液回收、尾气回收等单元。自烧碱装置氯化氢合成工序送来的氯化氢气体进入氯化氢冷却器，用5oc水间接冷却。湿乙炔气经阻火器与氯化氢气体以1：1．05—1．1的比例进入混合器中进行混合，然后进入石墨冷却器用-35℃盐水进行冷却脱水，再经酸雾过滤器除掉气体中所夹带的酸雾后进入预热器预热，达到指定温度后进入转化器进行反应，生成粗氯乙烯气体。合成反应气经汞吸附器除去物流中的升华汞，经冷却器冷却后进入降膜吸收器经酸洗吸收大部分未反应的氯化氢，经水洗塔用水吸收残余的氯化氢，再经碱洗塔洗涤残存的酸f生物质后，氯乙烯合成气压缩液化。采用两段压缩，两段冷却冷凝技术，在全凝器中，加压的合成气首先用循环水冷却冷凝，未