VCM生产过程中汞污染的防治

VCM生产过程中汞污染的防治
发布时间：2022-09-05T01:32:01.574Z 来源：《中国科技信息》2022年5月9期作者：杜维乾[导读] 氯乙烯是一种聚合物化学单体，它被广泛地用于塑料生产中，是VCM树脂的主要原材料，具有
杜维乾
青海盐湖元品化工有限责任公司青海格尔木 816099摘要：氯乙烯是一种聚合物化学单体，它被广泛地用于塑料生产中，是VCM树脂的主要原材料，具有聚合反应的能力。

但由于VCM的生产，造成了严重的汞污染，对环境造成了极大的影响，因此，加强VCM的汞污染控制已是一个迫切需要解决的问题。

本文主要介绍了VCM的生产工艺，并就VCM生产中的汞污染控制措施进行了综述，为今后的生产技术、减少汞污染、实现绿色生产提供了参考。

关键词：VCM；生产工艺；汞污染；防治措施 VCM的生产工艺有很多种，最主要的一种方法是以天然气为原料进行大量的工业化，但是它也有一些缺点，即可能造成汞污染，不能满足环保的需求。

因此，在VCM的生产中，开展对环境中的汞污染的防治，可以使生产工艺得到最优控制，减少环境污染，从而更好地引导生产实践，对有关研究具有积极的借鉴意义。

1VCM生产中治理汞污染的意义在VCM的整个生产过程中，最主要的问题就是汞污染，这是一个必须要解决的问题，它会对环境造成极大的危害。

而汞污染的产生，主要是由于在特定的VCM生产工艺中使用了低汞催化剂，所以我们要重视这个环节，并采取适当的防治措施，以降低汞污染的危害。

2 生产工艺
将乙炔和氯化氢按照一定的比例进行搅拌，然后在氯化汞催化剂的催化下与氯化氢反应，得到了一种粗大的VCM气体，该反应式是：C2H2+HCl=HgCl2催化剂C2H3Cl。

经压缩，冷凝，精制，得到最终的VCM。

国内的电石-乙炔法生产过程都是采用水洗、碱洗的方法，将粗VCM气体压缩后进行水洗、碱洗，以去除气中的未反应的H2O，水洗、碱洗后的盐酸和废酸水；废碱水会被汞污染。

海吉公司在VCM的生产过程中，采取了干法工艺，去掉了水洗、碱洗等工序，从而有效地解决了洗涤酸、洗涤水、废碱液的汞污染问题。

其特征是：①严格地进行反应原料气体的干燥，使其水分含量不超过5×10-7；(2)严格控制乙炔和氯化氢的比例；(3)国产反应器通常采用水作冷却液，当反应器发生渗漏时，会有大量的水流入反应区，导致反应釜发生腐蚀，导致催化剂受损（采用专利技术设计的反应器，以庚烷为冷却液，可有效解决反应器渗漏）；(4)因为原料含水率在生产期间受到严格的控制，并且反应后的粗VCM气中的氯化氢含量很少，所以未进行水洗、碱洗，直接送入压缩机；(5)在反应器内设有2个冷却器，将反应后的粗VCM置于冷却器内冷却，并将含有汞污染物集中于冷却器内，并定期更换清洁；将装置内的汞污染去除，净化后的废水再循环，并进行统一的处理。

3VCM生产过程中汞污染的防治揩施 3.1 含汞污水的收集 (1)催化剂装卸区：采用真空系统将所述催化剂从所述反应器中除去，将所述催化剂粉尘喷洒到所述催化剂处理区域，并将所述催化剂粉尘冲入所述收集池。

(2)反应区：当采用循环式反应器取代催化剂时，将该催化剂直接排放到反应区的地表。

废催化剂被收集到桶里，剩余的粉尘被水冲到反应区。

在进行压力容器检查前，需要对主要和循环反应器的内部进行清洁，并将清洁水集中到反应区。

反应区收集池还接收其他含汞的排放物，也就是来自反应器产品冷却器、一次和二次冷凝器、轻馏分汽提系统，这些产品需要排放或清洁；分馏塔，重馏分汽提塔，循环反应器产品冷却器；反应器冷凝器和与冷凝系统连接的处理管线中的汞排放。

(3)汞冲洗区：有专门的区域，在设备被清除之前，对设备进行清洁。

洗涤用的水被收集到水池里。

(4)汞处理区：在汞处理区也设置了防渗墙，其作用是将压滤器排出的废水集中到集水槽中。

在排放之前，所有在以上地区收集的雨水都会被集中到一个汞处理系统中。

3.2 含汞污水的处理工艺 2.2.1 污水处理所用的原、辅材料
(1)NaHS（硫氢化钠）：质量分数在70%以上，Na2S为2.5%，其余为结晶。

(2)助滤剂：白硅有机物质，硅藻土。

(3)反应碳。

3.2.2 含汞污水的处理工艺 VCM设备汞污染区产生的汞废水被收集到相应的收集池，然后通过泵进入汞池（碳钢设备，橡胶衬里，有搅拌机和空气鼓泡）。

首先将一批硫酸氢化钠及助滤剂加到容器中，然后用加料泵将该稀浆经汞压滤机在汞池间循环，然后起动汞池搅拌装置，同时将气体吹到工艺槽的底部，将反应中生成的硫化氢吹出，然后在汞处理槽的上方进行常压抽空，并在管道上加入额外的空气，使硫化氢的浓度降低，搅拌2h，静置4-6h后，汞与硫酸氢化钠发生反应，形成不能溶解的硫化汞。

反应方程是：HgCl2+NaHS→HgS+NaCl+HCl;NaHS+HCl→H2S+NaCl。

将助滤剂送入压滤机，形成厚度为1mm的滤饼，再由压滤机将含汞的污水送至压滤机进行压滤，滤出的废水经采样、分析，合格的污水则被集中在贮水池中；用水泵将其送入全厂污水处理厂进行综合处理，如不达标，将返回汞处理槽进行二次处理，过滤后的汞滤渣与废催化剂一同送入汞矿山。

3.3催化剂卸料方法
利用真空抽气排出了反应器内的故障催化剂。

将从该反应器中提取的催化剂通过一次催化剂旋流器和一次旋流式旋流器两个阶段分离，该催化剂旋流器的上部安装了一个布袋式过滤器，用于进一步分离空气中的催化剂粉尘，通过一次旋流阀和二次旋流器旋流阀将微粒和小粒排放到废催化剂桶中；将废催化剂送入汞矿进行再循环。

通过安装布袋和催化剂鼓风机，使进入空气中的粉尘数量大为减少。

3.4汞污染处理一体化系统的完善 3.
4.1汞污染处理方法
在VCM生产中产生的汞污染废水，在进行汞污染治理之前，都要进行适当的处理，以防止因未及时处理而产生的汞废水。

目前，我国目前的含汞废水治理技术主要有吸附、化学沉淀、离子交换等技术；电解工艺和微生物工艺各有优缺点，其处理效果和费用也有很大差别。

必须对各种性质各异的汞废水进行具体的分析，并从中选出一种最适合的方法来治理汞污染。

目前，许多VCM厂商使用的方法都是通过集成设备来进行治理，这些设备可以根据不同的汞特性进行有效的处理，从而提高了污水的治理效率；经过研究，该技术的使用效果非常显著，对汞的脱除效率高达99.9%。

3.4.2汞污染处理一体化系统的操作流程
在汞污染治理全过程中，其具体流程十分繁琐，要想有效地保证汞污染治理的有效性，必须走很多程序；（1），由于汞废水的酸性程度可以对处理效果有较大的影响，所以在进行汞污染治理前，应先将其pH值调节到适宜的范围；一般情况下，酸碱度在6-9之间就可以进行汞污染的治理，具体的方法是加入无毒的酸碱，也就是中和反应。

(2)，对含汞废水中的某些悬浮物进行必要的沉淀，将含汞污水引入沉淀池，以达到一定的净化效果；(3)将沉淀后的汞废水排放到调整槽中，进行相应的处理，调整槽的主要目的是处理一些简单的问题，然后将含汞废水按一定的速度排放到Hg转化反应器中，这个反应器的主要功能是去汞；其中含有少量的氯化亚铁和脱汞剂Na2S等，可以大幅度地减少汞废水中的汞含量；(4)，从Hg转化反应器排放的废水进入分离机，完全分离出反应过程中产生的某些沉淀物，以减少汞污染；(5)，为了保证最终排放的水干净、没有污染，也应当进行相应的氧化还原操作。

4 效果
含汞废水经过脱汞处理后，其含汞量下降至2×10-8(0.02mg/L)，比《污水综合排放标准》中的0.05mg/L要低，处理后的废水将送至污水处理厂进行进一步处理，从而基本消除了含汞污水对环境的污染。

由于所用的反应器的效率高于国内，且氯化汞催化剂的单位能耗也较低，因此，每吨VCM的用量为0.8kg，不仅可以降低生产成本，而且可以减少废汞催化剂的用量。

结束语
采取行之有效的控制和治理方法，可有效地减轻VCM的生产过程中产生的重金属污染，使大气.废水中的汞元素浓度大幅下降，符合国家有关的排放要求，且不会对生态环境产生损害。

经过脱汞法处理后的废水还要送到废水处理厂进行处理，基本能彻底去除废水中的汞，而且废水排放后对水质没有任何的污染。

电石法是一种高效的方法，但由于汞的环境问题，使其生产费用增加，因此，需要引入新的反应器和改造技术；通过增加反应的速度和减少催化剂用量，可以有效地抑制汞污染，增加生产效益。

参考文献:
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