引言
南神马氯碱发展有限责任公司(原河南神马氯碱化工股份有限公司的母公司)(以下简称神马氯碱公司)是以生产烧碱、PVC 树脂等基本化工原料为主的氯碱企业主要产品的现有生产能力为:烧碱5.5万t/a(其中离子膜法烧碱3.5万t/a)PVC 树脂5万t/a过去一直采用自然沉降晾晒的电石渣浆处理方法。该系统占地1.5万m2建有8个渣浆池轮流注入新鲜电石渣浆自然沉降澄清回收上清液电石灰(沉降下来的灰膏)用拖拉机外运用做建筑材料或送水泥厂用做生产水泥的原料。由于是自然沉降上清液回收率仅有10%左右且由于SS 含量高会很快结垢堵塞循环使用的管道多次被迫停止回收使用。自然沉降所得的电石灰含固量为25%~60%装卸困难外运过程遇震动变稀洒在路面造成环境污染如遇多雨天气情况会更加糟糕。神马氯碱公司建厂时地处城区边缘如今已被居民区包围因电石渣浆污染问题多次被环保局责令整改。
1 电石渣浆处理方案的选择电石渣浆的处理是电石乙炔法PVC 实现清洁生产所必须解决的技术问题。据资料介绍除自然沉降晾晒的处理方法外近几年部分企业采用浓缩池板框压滤机 澄清池 冷却循环使用的处理工艺进行电石渣浆处理,基本实现了电石灰含固率提高、水的回收率提高及电石渣浆的连续处理但也存在占地面积大、回收水SS 含量高、堵塞冷却设备及使后续管道设备结垢的问题。神马氯碱公司技术人员通过考察向兄弟企业取经结合本公司实际和近期本行业出现的各类最新技术提出了压滤 种植膜过滤 喷雾冷却的电石渣浆综合处理方案经过工程设计于2004年3月初开工建设7月13日一次试投运成功项目总投资约350万元。
2 工艺流程简述及特点
2.1 工艺流程简述电石渣浆综合处理的工艺流程见图1。
含固率12%左右的电石渣浆从乙炔发生器溢流管溢出发生器底部排出的渣浆用泵打入旋振筛除去矽铁、焦沫后一起流入渣浆池用泵打入板框压滤机进行固离母液流入母液池用泵打入种植膜过滤器过滤清液进热水罐用泵输送到冷却塔冷却流入凉水罐送回乙炔发生器循环使用板框压滤机截留的滤饼用车送水泥厂原料堆场过滤器定期排污至渣浆池。
2.2 主要设备(1)板框压滤机2台增强聚丙烯滤板容积9.5m3过滤面积600m2上海鸣泰环保工程公司专用滤布锁紧压力15MPa过滤运行压力0.5MPa。(2)种植膜过滤器过滤面积130m2。(3)喷雾冷却凉水塔旧塔改造高温差型300m3/h 处理量。2.3 主要特点(1)工艺简单该工艺从电石渣浆收集、压滤、过滤到冷却环环相扣集中处理工艺简单明晰占地面积仅为900m2处理能力能够满足5万t/a PVC 树脂的生产需要。(2)设备先进压滤机采用双端进料进料速度快、均匀缩短了单元工作时间提高了处理能力。通过以往的对比试验最终采用上海鸣泰环保工程有限公司提供的专用进口滤布电石渣浆无需增稠处理能力大脱泥效果好明流排液易发现破损滤布。过滤器处理能力大过滤周期长清洗方便。喷雾冷却凉水塔温差大不易结垢。3 运行情况总结3.1 运行情况2004年7月13日试运行先用临时输送泵打入电石渣浆试车7月15日并入两台 Φ2400乙炔发生器运行7月28日并入另两台 Φ2400乙炔发生器至此电石渣浆处理装置完全融入生产系统滤饼量300~550t/d(满足生产系统要求)回收清液20~70m3/h达到了电石渣浆不外排、电石渣浆滤饼用汽车运出、清液循环使用的预期设计目标。3.2 运行指标2004年7月13日~12月30日运行期间跟踪分析的结果为:①滤饼含固量:58.4%~62.8%;②清液透光率(以高纯水的透光率为100% 计):89.3%~95.3%;③清液冷却前温度:45~58°C;冷却后温度:20~33°C。详细分析结果见表1。
2.3 存在的问题(1)设备方面存在的问题用于电石渣浆向板框压滤机输送的渣浆泵出现过跳停和轴封漏液问题分析原因有:泵的质量问题、安装问题及使用不当经泵的供应商处理后现运行情况良好。压滤机出现大梁变形机头、机尾移位。原因是大梁强度不够机头上面两个液压油缸工作不同步2004年10月1~7日将大梁更换为强度更大的大梁油缸由双缸改为单缸目前运行情况良好。(2)操作方面存在的问题滤板间漏液截止目前已发生多次滤板间漏液。仔细检查并根据标记记录还没有发现两块滤板间重复漏液的情况判断漏液的原因是滤板卸料时没有清理干净有夹渣。(3)工艺方面的问题从2004年7月13日~12月23日的分析结果表明清液中 Ca2+、S2-含量较运行初期有明显上升上升至一定值后达到相对平衡。
4 经济效益与环保效益分析
4.1 经济效益按现有5万t/a PVC 生产能力计算每年可回收循环使用含 Ca2+、S2-废水64 万 t节水费用76.8万元年减少pH 值超标(12~14)中和酸费用240余万元减少S2-含量超标处理费用117万元节约电石渣场租赁费30万元。另因神马氯碱公司所用工艺流程简单使用设备较少投资费用比同规模处理能力的澄清压滤法节约资金150万元左右运行费用也有一定程度的降低。4.2 环保效益电石渣浆处理新工艺投运后将使1.5万 m2的电石渣浆晾晒池退出运行(仅保留2个事故池)改善了周边环境。电石渣浆滤饼密闭外运很大程度上减轻了对周边道路的污染。含Ca2+、S2-清液循环使用减轻了废水的处理负荷。
5 结 语电石渣浆综合处理技术是神马氯碱公司技术人员通过学习总结板框压滤、种植膜过滤、喷雾冷却等目前国内比较先进的专项技术在结合现场试验、综合分析有关数据的基础上自行开发的综合技术该技术投入运行已半年有余目前运行比较稳定各项指标比较好以后将在工艺、设备、操作等方面进一步摸索、完善、优化通过不断地探索和改进使这项技术日趋完善。