聚氯乙烯作為一種常用的化工原料,是有機合成中的重要材料。在近些年來隨著建筑行業的迅猛發展,市場對聚氯乙烯的需求擴大。據相關調研機構統計數據可知:我國目前擁有聚氯乙烯生產企業200多家,年生產能力可達1500萬t。龐大的市場推動著聚氯乙烯行業及其相關產業的發展。為了使聚氯乙烯行業綠色發展、可持續發展,應當加強對聚氯乙烯生產過程中的廢水處理工作,對于一些特殊的重金屬污染因子要采取一些專業的處理方法和流程,避免因廢水排放帶來的生態危害,保護綠色生態資源。
1、聚合配方不斷改進
1.1 引發劑
我國的聚氯乙烯生產中,最初采用的引發劑為偶氮二異丁腈(AIBN),該引發劑引發活性低,反應時間長,在反應時間結束后,產品中會殘留大量的廢料殘渣,影響產品的穩定性,并且由于腈基具有一定的毒性,如進入廢水系統外排,將會對周圍的環境造成巨大的不良影響。隨著聚合釜技術的不斷進步和環保要求的提高,當前在聚氯乙烯生產過程中采用的引發劑主要為過氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)、過氧化新葵酸叔丁酯(TBPND),在生產過程中,將這類引發活性較高、引發時間短的引發劑配制成復合狀態、將反應釜換熱能力充分利用,并結合反應釜的運行實際情況合理調整引發劑配比,使引發劑的反應時間最小化,減少引發劑的殘留,使生產過程中的循環水利用率達到最高。
1.2 分散劑
在聚氯乙烯的生產過程中,分散劑的作用主要是調節液面張力,降低液滴聚攏,促進劑保護液滴分散,而成分單一的分散劑則無法同時滿足上述要求。過去傳統的聚氯乙烯大多為緊密型的,當時采用的分散劑為明膠,而明膠本身就屬于一種天然的高聚物,其自身成分所含的雜質較難控制,在使用過程中易吸水,容易在細菌的影響作用下失效。如今常用的分散劑主要為聚乙烯醇(PVA)及纖維素醚類,利用該類分散劑生產的產品細粉少、分布窄、凝膠化時間短,生產過程中附加排放少,易于后續工序的生產加工。
2、工藝設備技術的改進
2.1 聚合釜
當前,聚氯乙烯行業正處于一個高速發展的時期,先進的聚氯乙烯生產企業正加快設備更新、產能加快的步伐,而作為挖掘潛力較大的聚合釜,由于其在生產過程中能耗較高,作用較大,對反應釜的生產技術改造成為生產企業關注的重點。當前我國聚氯乙烯生產企業中30m3的聚合釜的應用比例正逐步縮小,逐漸被70m3以上的聚合釜所替代,同時,攪拌裝置的技術改進,使其在生產過程中朝著剪切能力強,循環次數多的方向發展,同時,在聚合釜內設置擋板,增加了在物料輸送過程中的湍流效果,同時對減少分散劑的用量起到了一定的幫助作用。為了增大聚合釜的比傳熱面積,在聚合釜內設置了回流冷凝器,采用增大循環水利用量的方法來增加聚合釜的傳熱系數,增強聚合釜的傳熱效果,減少了水資源的浪費,使聚合釜的性能得到大幅提高。
2.2 汽提設備技術
在聚氯乙烯的生產過程中,汽提工段中需要處理的廢水首先進入汽提塔,經過汽提塔的汽提作用,將廢水中含有的對環境有害的有機物進行清除,再進入汽提蓄水池準備進入下一道工序中和、混凝以及沉淀。目前汽提塔主要采用的塔盤為可拆卸式,使塔頂的物料能夠處于一個較低的沸騰溫度,節約其運行需要的蒸汽量、并加入閃蒸罐以提高汽提效果,強化廢水的處理能力,減少廢水中的重金屬有機物離子,最大化汽提工序循環水冷卻水的回用率。
2.3 干燥設備技術
過去我國聚氯乙烯生產企業采用的干燥設備主要為氣流干燥和流態化干燥,但是隨著現代聚合技術的不斷進步,對聚合度要求的不斷提高,傳統的干燥方式已經無法滿足現代工業社會的需求,因此旋風干燥設備和冷卻三段干燥技術逐漸成為當前聚氯乙烯生產的主流方式,該類干燥設備結構簡單,安裝方便,成本較其他干燥設備低廉,操控穩定性好,能夠有效支持聚合反應中所添加的引發劑、分散劑及終止劑中藥劑離心廢水的分離,最大化實現回收利用價值。
3、結束語
隨著聚氯乙烯生產工藝的不斷進步,生產設備的不斷更新,聚氯乙烯生產過程中廢水的循環再生利用技術及方法也應隨之進步。相關生產企業及工程技術人員應該本著節能降耗、減污增效的原則,以提高生產價值為目的,對聚氯乙烯在生產過程中各工段產生廢水的細節進行進一步探索研究,爭取實現企業污水零排放,做好資源節約型、生態環保型的綠色企業。(來源:新疆圣雄氯堿有限公司)