申请日2018.03.15
公开(公告)日2018.08.24
IPC分类号C02F1/52; C07C7/00; C07C7/148; C07C11/24; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的装置及方法，属于环保工艺技术领域。所述装置包括冷却塔、乙炔气柜、升压机、清净一塔、清净二塔，还包括含汞废水洗涤塔。本发明的装置，结构简单，既解决了含汞废水需加硫氢化钠或硫化钠沉降除汞的问题，还同时除去了粗乙炔气中的硫化氢气体，提高了乙炔气纯度，降低了次氯酸钠消耗，实现环境效益与经济效益的双丰收。本发明还公开了利用上述装置进行含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的方法。
权利要求书
1.一种含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的装置，包括冷却塔(1)、乙炔气柜(2)、升压机(3)、清净一塔(4)、清净二塔(5)，其特征在于，所述乙炔气柜(2)的出气口依次连接升压机(3)、清净一塔(4)和清净二塔(5),还包括含汞废水洗涤塔(6);
所述含汞废水洗涤塔(6)包括塔体，所述塔体的底部侧壁上开设有进气口，且与冷却塔(1)的出气口连接;
所述塔体的顶部设有出气口，且与乙炔气柜(2)的进气口连接;
所述塔体的上部侧壁上开设有进液口，且通过第一提升泵(7)与含汞废水收集罐(8)连接;
所述塔体的底部开设有出液口，且通过第二提升泵(9)分别与进液口和废水深度除汞装置(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的装置，其特征在于，所述冷却塔(1)的塔体的底部侧壁上开设有粗乙炔气进气口。
3.一种采用权利要求1或2所述装置进行含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：粗乙炔气进入冷却塔(1)进行冷却，冷却后的粗乙炔气进入含汞废水洗涤塔(6);
步骤2：来自含汞废水收集罐(8)的含汞废水 ，经第一提升泵(7)提升进入含汞废水洗涤塔(6)的进液口;
步骤3：含汞废水自含汞废水洗涤塔(6)的上部而下，对冷却后的粗乙炔气进行洗涤，含汞废水与粗乙炔气中的硫化氢气体反应生成硫化汞沉淀;洗涤过粗乙炔气的含汞废水，汇集到含汞废水洗涤塔(6)的出液口，经第二提升泵(9)提升进入含汞废水洗涤塔(6)的进液口，如此循环，待洗涤过粗乙炔气的含汞废水中汞的含量低于5μg/mL时，送至深度除汞装置(9)进行深度除汞;
步骤4：再从含汞废水收集罐(8)引入新的含汞废水，重复上述步骤2和3;
步骤5：洗涤后的乙炔气，依次经过乙炔气柜(2)、升压机(3)、清净一塔(4)和清净二塔(5)，然后进入氯乙烯生产工序。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1所述粗乙炔气中硫化氢气体的体积百分含量为0.060-0.070%。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2所述含汞废水中汞的含量为28-32μg/mL。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤5所述洗涤后的乙炔气中硫化氢气体的体积百分含量为0.050-0.060%。
说明书
一种含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的装置及方法，属于环保工艺技术领域。
背景技术
氯乙烯生产过程中，因为触媒含有大量的汞，部分汞在高温环境下随着粗氯乙烯气体进入净化系统被脱酸塔、水洗塔和碱洗塔降温吸收，含汞废酸和含汞废碱含汞量可达到20μg/mL以上。为避免汞的污染，部分废酸和废碱中和后，添加硫氢化钠或硫化钠初步化学反应除汞。但这种除汞工艺不但要添加硫氢化钠或硫化钠，还要使用大量的电器设备。
而电石法生产乙炔气工艺中，粗乙炔气中含有大量的硫化氢气体，需要使用次氯酸钠反应除去，乙炔气除汞装置的结构示意图如图1所示。其反应流程是：粗乙炔气先进入冷却塔进行冷却，冷却后的粗乙炔气依次进入乙炔气柜、升压机、清净一塔和清净二塔，然后送至氯乙烯生产工序。如果能找到一种装置和方法，既能将含汞废水除汞，又能提高乙炔气纯度，那不仅会实现循环经济，节能减排，而且降低了生产成本，不会增加新的污染物。
发明内容
本发明的目的之一，是提供一种含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的装置。本发明的装置，结构简单，既解决了含汞废水需加硫氢化钠或硫化钠沉降除汞的问题，还同时除去了粗乙炔气中的硫化氢气体，提高了乙炔气纯度，降低了次氯酸钠消耗，实现环境效益与经济效益的双丰收。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的装置，包括冷却塔、乙炔气柜、升压机、清净一塔、清净二塔，所述乙炔气柜的出气口依次连接升压机、清净一塔和清净二塔，还包括含汞废水洗涤塔;
所述含汞废水洗涤塔包括塔体，所述塔体的底部侧壁上开设有进气口，且与冷却塔的出气口连接;
所述塔体的顶部设有出气口，且与乙炔气柜的进气口连接;
所述塔体的上部侧壁上开设有进液口，且通过第一提升泵与含汞废水收集罐连接;
所述塔体的底部开设有出液口，且通过第二提升泵分别与进液口和废水深度除汞装置连接。
本发明的原理是：
本发明的装置，是在现有技术的电石法生产乙炔气工艺中，乙炔气除汞装置的基础上，增加一个含汞废水洗涤塔。粗乙炔气先进入冷却塔进行冷却，粗乙炔气的温度由80±2℃冷却至40±2℃，冷却后的粗乙炔气进入含汞废水洗涤塔。在含汞废水洗涤塔中，来自含汞废水收集罐的含汞废水对粗乙炔气进行洗涤，含汞废水与粗乙炔气中的硫化氢气体反应生成硫化汞沉淀，从而既解决了含汞废水需加硫氢化钠或硫化钠沉降除汞的问题，还同时除去了粗乙炔气中的硫化氢气体，提高了乙炔气纯度，降低了次氯酸钠消耗。因硫化汞溶解度为2.943×10-25g/100ml，可将含汞废水中的汞含量降至5μg/mL以下。洗涤过粗乙炔气的含汞废水中汞的含量低于5μg/mL时，送至深度除汞装置进行深度除汞。洗涤后的乙炔气依次进入乙炔气柜、升压机、清净一塔和清净二塔，然后送至合成工序生产氯乙烯。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述冷却塔的塔体的底部侧壁上开设有粗乙炔气进气口。
本发明的目的之二，是提供一种采用上述装置进行含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的方法。本发明的方法，既解决了含汞废水需加硫氢化钠或硫化钠沉降除汞的问题，同时除去了粗乙炔气中的部分硫化氢气体，提高了乙炔气纯度，降低了次氯酸钠消耗。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种采用上述装置进行含汞废水除汞的同时提高乙炔气纯度的方法，包括以下步骤：
步骤1：粗乙炔气进入冷却塔进行冷却，冷却后的粗乙炔气进入含汞废水洗涤塔;
步骤2：来自含汞废水收集罐的含汞废水，经第一提升泵提升进入含汞废水洗涤塔的进液口;
步骤3：含汞废水自含汞废水洗涤塔的上部而下，对冷却后的粗乙炔气进行洗涤，含汞废水与粗乙炔气中的硫化氢气体反应生成硫化汞沉淀;洗涤过粗乙炔气的含汞废水，汇集到含汞废水洗涤塔的出液口，经第二提升泵提升进入含汞废水洗涤塔的进液口，如此循环，待洗涤过粗乙炔气的含汞废水中汞的含量低于5μg/mL时，送至深度除汞装置进行深度除汞;
步骤4：再从含汞废水收集罐引入新的含汞废水，重复上述步骤2和3;
步骤5：洗涤后的乙炔气，依次经过乙炔气柜、升压机、清净一塔和清净二塔，然后进入氯乙烯生产工序。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，步骤1所述粗乙炔气中硫化氢气体的体积百分含量为0.060-0.070%。
进一步，步骤2所述含汞废水中汞的含量为28-32μg/mL。
进一步，步骤5所述洗涤后的乙炔气中硫化氢气体的体积百分含量为0.050-0.060%。
本发明的有益效果：
(1)本发明的装置，结构简单，既解决了含汞废水需加硫氢化钠或硫化钠沉降除汞的问题，还同时除去了粗乙炔气中的硫化氢气体，提高了乙炔气纯度，降低了次氯酸钠消耗，实现环境效益与经济效益的双丰收。
(2)本发明的方法，既解决了含汞废水需加硫氢化钠或硫化钠沉降除汞的问题，同时除去了粗乙炔气中的部分硫化氢气体，提高了乙炔气纯度，降低了次氯酸钠消耗。
(3)本发明的方法,具有工艺流程简单、能耗低、生产成本低、可以变废为宝等特点，实现了环境效益与经济效益的双丰收。
