1電石渣漿的治理

電石渣是電石法生產(chǎn)聚氯乙烯過程中電石水化后的產(chǎn)物。其主要成分是氫氧化鈣及少量的無機(jī)和有機(jī)雜質(zhì)(如硫化物、磷化物、氧化鐵、氧化鎂、二氧化硅等)。因含微量的碳及硫磷雜質(zhì)而呈灰白色,有臭味。電石渣呈強(qiáng)堿性,直接排放會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。西安西化熱電公司采用電石法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂,目前生產(chǎn)能力達(dá)到7.0萬t/a,隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大,在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時,大量的電石渣的產(chǎn)生也帶來較大的難題。以前采用自然沉降法處理電石渣漿。濕電石渣漿排出后,通過渣漿泵送入渣場,先匯集于8個渣漿池,利用固體顆粒的自身重量自然沉降,排去上面的清液,下層的濃漿經(jīng)自然風(fēng)干后成為固體,送去作其他用途。該處理方法占地面積大,勞動環(huán)境差,污染嚴(yán)重,且上清液中固體含量高,難以回用。隨著聚氯乙烯產(chǎn)量的增加,渣場附近場地的限制,電石渣的堆放成了制約生產(chǎn)發(fā)展的瓶頸,一度不得不降量生產(chǎn)。為了徹底根治電石渣污染,變廢為寶,于2005年5月引進(jìn)2臺廂式壓濾機(jī)對電石渣漿進(jìn)行處理,通過壓濾使固液分離,回收了濾液,節(jié)約了生產(chǎn)用水,降低了生產(chǎn)成本,同時避免了大量堿液外排造成的環(huán)境污染。

2板框壓濾機(jī)的使用情況

2.1Plate and frame filter press的結(jié)構(gòu)性能及生產(chǎn)原理XMZ800/1500×200-U系列廂式自動壓濾機(jī)是間歇操作的加壓過濾設(shè)備,采用機(jī)、電、液一體化設(shè)計(jì)制造,采用雙油缸壓緊方式,結(jié)構(gòu)合理、操作簡單;能夠?qū)崿F(xiàn)濾板壓緊、過濾、洗滌、濾板松開、卸料等工序的自動化控制。過濾時,電石渣漿在進(jìn)料泵的推動下,經(jīng)止推板的進(jìn)料口進(jìn)入各濾室內(nèi),濾漿借助進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力進(jìn)行固液分離,由于濾布的作用,使固體留在濾室內(nèi)形成濾餅,濾液由出液閥排出。

2.2工藝簡述電石渣治理工藝流程見圖1。由乙炔工段送來的電石渣漿經(jīng)旋振篩除去大顆粒固體殘?jiān)?進(jìn)入渣漿池內(nèi),渣漿池用壓縮空氣攪拌。進(jìn)料時,渣漿從渣池經(jīng)渣漿泵打入filter press中壓濾脫水,壓濾后得到含水36%左右的電石渣濾餅,用車輛外運(yùn)作建筑、鋪路等材料。壓濾機(jī)排出的濾液經(jīng)儲槽流入乙炔工段清水池中,供發(fā)生工序使用。當(dāng)壓濾機(jī)入口壓力達(dá)到0.6MPa時,壓濾機(jī)自動停止進(jìn)料,同時開啟壓縮空氣自控閥及漿料回流閥,對壓濾機(jī)進(jìn)行吹風(fēng)約15min左右,使濾餅達(dá)到卸料要求。該工藝的特點(diǎn)是進(jìn)料、保壓、卸料等整個過程采用DCS系統(tǒng)控制,自動化程度較高。主要設(shè)備見表1。

3存在的問題及改進(jìn)措施

3.1存在問題(1)進(jìn)料時間過長。壓濾機(jī)1個理論工作循環(huán)周期為64.2min,實(shí)際周期為120min。這是因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中,渣漿含固量低,只有10%左右,使壓濾機(jī)工作效率大大降低,單位時間內(nèi)作無用功。

壓濾工段月產(chǎn)渣量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,卸料時間的無限制增加,使得壓濾機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)開工率不及60%。(2)壓縮空氣不足。壓濾機(jī)要求壓縮空氣壓力為0.8MPa,而現(xiàn)有裝置壓力僅為0.5MPa,致使吹風(fēng)時間延長。吹風(fēng)效果不好,會使濾餅粘在濾布上,增加卸料工序的難度,延長了壓濾周期。工人長期借助竹篦敲打卸料,縮短了濾布的使用壽命,提高了生產(chǎn)成本。由于以上因素的制約,使2臺壓濾機(jī)遠(yuǎn)沒達(dá)到設(shè)計(jì)能力,設(shè)備開工率低,使整個運(yùn)行能力不足60%。(3)清水泵易結(jié)垢、堵塞。由壓濾機(jī)出來的濾水經(jīng)儲槽回乙炔工段做生產(chǎn)上水使用,由于濾液的溫度偏高(55°C左右),回用過程中Ca(OH)2不斷析出,乙炔工段清水泵極易結(jié)垢、堵塞。維修費(fèi)用高,給生產(chǎn)帶來極大不便。

3.2改進(jìn)措施(1)增設(shè)2臺同型號壓濾機(jī),以確保所有電石渣漿能全部處理。要縮短進(jìn)料時間,必須將電石渣漿進(jìn)行濃縮,由于場地的限制,無法增加濃縮池,只能因地制宜,增大壓濾機(jī)的處理能力(每2臺壓濾機(jī)一組,交替進(jìn)料),來應(yīng)對不斷擴(kuò)大的生產(chǎn)需要。(2)更新1臺螺桿壓縮機(jī)(40m3/min),壓縮空氣緩沖罐擴(kuò)大為20m3,使壓縮空氣壓力≥0.8MPa,以確保有充足的氣源。縮短吹氣時間,進(jìn)而縮短壓濾周期。(3)增加3個200m3的沉降池和2個涼水塔,以確保濾液中的顆粒雜質(zhì)能夠逐級沉降處理,同時對濾液水進(jìn)行降溫處理,以減少Ca(OH)2在濾水回用過程中的析出。3臺沉降池并排放置,液體流向采用S型法,增加液體的停留時間,既除去了大顆粒固體雜質(zhì),又使濾液溫度得以降低,收到雙重效果。(4)新增2臺壓濾機(jī)專用喂料泵,同時使溢流管道的配制更加合理化,避免渣漿泵的結(jié)垢。(5)增加2臺HT通道泵,將從沉降池出來的上清夜輸送入涼水塔,冷卻后送回乙炔發(fā)生器利用。改進(jìn)后的工藝流程見圖2。

4效益分析聚氯乙烯生產(chǎn)能力為7萬t/a,每年排放含固量10%的電石渣漿近140萬t,年回收廢水118萬t,按中水價(jià)格1.17元/t計(jì)算,年創(chuàng)效益138萬元。年產(chǎn)生含水36%的濾餅22萬t,可用于制磚、鋪路等建筑行業(yè)。加上免收的排污費(fèi),年創(chuàng)效益350萬元。壓濾機(jī)完善工程全面實(shí)施后,不再對外排放廢渣和廢水,對改善環(huán)境起到良好的作用,具有明顯的社會效益。

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