本實用新型涉及一種電石生產(chǎn)PVC的系統(tǒng)，屬于高分子材料科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯，簡稱PVC，是由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂，是氯乙烯的均聚物，物理外觀為白色粉末，無毒、無臭，其化學(xué)穩(wěn)定性很高，具有良好的可塑性。聚氯乙烯樹脂是五大通用樹脂中用量最大的品種，廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、高鐵、船舶、航空航天和國防軍工等諸多領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中具有非常重要的地位。目前普遍采用的制備PVC的工藝有兩種，即電石乙炔法和石油乙烯氧氯化法。
目前，全球絕大多數(shù)國家均采用石油乙烯氧氯化法來制備PVC，我國由于受“貧油”現(xiàn)狀的限制，使乙烯法路線發(fā)展受阻，加之我國中西部藍碳、石灰石、巖鹽儲量較大，采用電石乙炔法工藝當(dāng)?shù)亟◤S成本相對較低，所以國內(nèi)許多新建和擴建的PVC工程仍多為電石乙炔法工藝。目前，我國采用電石乙炔法生產(chǎn)的PVC占總產(chǎn)量的80％。
電石乙炔法制備PVC的工藝路線是用電石與水反應(yīng)生成乙炔氣，乙炔再與氯化氫加成反應(yīng)生成氯乙烯(VCM)，最后聚合得到PVC。而在電石與水生成乙炔這一制備工序中，會產(chǎn)生大量的電石渣漿，經(jīng)機械壓干后，固體電石渣可替代石灰綜合利用于公路建設(shè)等，清液部分(上清液)堿性高且含硫、磷等化學(xué)成分，直接排放會對環(huán)境造成較大的影響，同時乙炔氣需要經(jīng)過除塵、脫硫、凈化等工序后再與氯化氫反應(yīng)，這些工序會產(chǎn)生大量的廢水，傳統(tǒng)工藝是將其直接排放，而這些廢水中仍含有硫、磷等對環(huán)境污染極大的物質(zhì)，因此傳統(tǒng)工藝中廢水的處理不僅造成了大量水資源的浪費，而且嚴(yán)重污染了環(huán)境。同時在氯乙烯轉(zhuǎn)化合成環(huán)節(jié)，乙炔與氯化氫在轉(zhuǎn)化器中完成氯乙烯的合成，其轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的熱量通過轉(zhuǎn)化器殼層熱水帶走，匯入熱水槽后產(chǎn)生汽化，不僅造成了熱量的浪費，同時由于匯入的熱水溫度過高使熱水槽過量蒸發(fā)，從而大大增加了熱水槽脫鹽水的補水量。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本實用新型提供了一種電石生產(chǎn)PVC的系統(tǒng)，它充分實現(xiàn)了水資源的有效利用，同時避免了廢水排放造成的環(huán)境污染，并且合理利用了氯乙烯的轉(zhuǎn)化熱量，節(jié)能降耗。
為解決以上技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案為采用一種電石生產(chǎn)PVC的系統(tǒng)，它包括依次相互連接的乙炔發(fā)生器、除塵冷卻塔、脫硫塔、氣柜、清凈塔、轉(zhuǎn)化器、除汞器、水洗塔、堿洗塔、精餾裝置和聚合釜，其特征在于：所述乙炔發(fā)生器的底部渣漿出口連接沉降池，沉降池上清液出口連接風(fēng)冷冷卻塔，風(fēng)冷冷卻塔冷卻水出口連接乙炔發(fā)生器進水口；所述除塵冷卻塔的廢水出口連接乙炔發(fā)生器進水口；所述轉(zhuǎn)化器的熱水出口連接換熱器，換熱器流體出口連接底部設(shè)置有熱水槽的蒸汽吸收塔，熱水槽出口連接轉(zhuǎn)化器的熱水進口。
進一步的，所述脫硫塔的廢水出口連接乙炔發(fā)生器進水口。
進一步的，所述清凈塔的廢水出口連接乙炔發(fā)生器進水口。
進一步的，所述清凈塔的廢水出口連接除塵冷卻塔進水口、脫硫塔進水口和乙炔發(fā)生器進水口。
進一步的，所述聚合釜出口連接離心機和干燥器，對聚合得到的聚氯乙烯進行分離和干燥，得到成品PVC。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將生產(chǎn)乙炔所產(chǎn)生的廢水合理的進行回收循環(huán)使用，不需再外加工業(yè)水即可保證反應(yīng)的正常進行，提高了水資源的利用率，避免了廢水外排對環(huán)境造成的污染，同時在氯乙烯制備環(huán)節(jié)將轉(zhuǎn)化器殼層熱水的熱量經(jīng)換熱器用于其它需要使用熱量的工序后，熱水進入蒸汽吸收塔上部以吸收熱水槽閃蒸的蒸汽后自流入熱水槽，這樣既保證了熱水槽的溫度符合轉(zhuǎn)化工藝的溫度要求(90～100℃)，也避免了熱水槽的過量蒸發(fā)，從而達到節(jié)能降耗的目的。
附圖說明
圖1為本實用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明：
1、乙炔發(fā)生器；2、除塵冷卻塔；3、脫硫塔；4、氣柜；5、清凈塔；6、轉(zhuǎn)化器；7、除汞器；8、水洗塔；9、堿洗塔；10、精餾裝置；11、聚合釜；12.離心機；13、干燥器；101、沉降池；102、風(fēng)冷冷卻塔；601、換熱器；602、蒸汽吸收塔；603、熱水槽。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
參見圖1，本實用新型提供了一種電石生產(chǎn)PVC的系統(tǒng)，它包括依次相互連接的乙炔發(fā)生器1、除塵冷卻塔2、脫硫塔3、氣柜4、清凈塔5、轉(zhuǎn)化器6、除汞器7、水洗塔8、堿洗塔9、精餾裝置10和聚合釜11，其特征在于：所述乙炔發(fā)生器1的底部渣漿出口連接沉降池101，沉降池101上清液出口連接風(fēng)冷冷卻塔102，風(fēng)冷冷卻塔102冷卻水出口連接乙炔發(fā)生器1進水口；所述除塵冷卻塔2的廢水出口連接乙炔發(fā)生器1進水口；所述轉(zhuǎn)化器6的熱水出口連接換熱器601，換熱器流體出口連接底部設(shè)置有熱水槽603的蒸汽吸收塔602，熱水槽出口連接轉(zhuǎn)化器的熱水進口。
進一步的，所述脫硫塔3的廢水出口連接乙炔發(fā)生器1進水口。
進一步的，所述清凈塔5的廢水出口連接乙炔發(fā)生器1進水口。
進一步的，所述清凈塔5的廢水出口連接除塵冷卻塔2進水口、脫硫塔3進水口和乙炔發(fā)生器1進水口。
進一步的，所述聚合釜11出口連接離心機12和干燥器13，對聚合得到的聚氯乙烯進行分離和干燥，得到成品PVC。
電石與水在乙炔發(fā)生器1內(nèi)反應(yīng)生成乙炔氣，乙炔氣依次經(jīng)過除塵冷卻塔2、脫硫塔3、氣柜4、清凈塔5后進入轉(zhuǎn)化器6內(nèi)與與氯化氫氣體加成反應(yīng)生成粗氯乙烯氣體，粗氯乙烯氣體依次經(jīng)除汞器7脫汞、水洗塔8回收酸、堿洗塔9堿洗和精餾裝置10精餾后得到精氯乙烯氣體，然后精氯乙烯氣體進入聚合釜11內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)得到聚氯乙烯單體，經(jīng)離心機12分離、干燥器13干燥后得到成品PVC，本實用新型的特征是在于將乙炔發(fā)生器1出來的電石渣漿溢流入沉降池101中進行沉降后，底部渣漿排出送往水泥廠制水泥，上部清液經(jīng)風(fēng)冷冷卻塔102降溫冷卻后返回乙炔發(fā)生器1內(nèi)作為電石制備乙炔用反應(yīng)用水；同時除塵冷卻塔2排出的廢水返回乙炔發(fā)生器1內(nèi)作為反應(yīng)用水。本實用新型將上清液和除塵冷卻廢水循環(huán)利用代替工業(yè)水與電石發(fā)生反應(yīng)，為了避免反應(yīng)用水量的不足，本實用新型進一步的將脫硫塔3的廢水和清凈塔5的廢水也返回乙炔發(fā)生器1內(nèi)作為反應(yīng)用水，同時清凈塔5產(chǎn)生的廢水為強氧化劑廢次氯酸鈉溶液，它可將S2-轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S沉淀，因此在上清液中加入清凈塔5的廢水可降低上清液中硫的濃度，避免上清液中硫離子的富集產(chǎn)生難聞氣味以及減緩乙炔反生反應(yīng)速率。而為了避免加入的廢水超出乙炔反生器反應(yīng)用水量，清凈塔5產(chǎn)生的廢水一部分可返回除塵冷卻工序和脫硫工序作為除塵冷卻用水和脫硫用水，一部分返回乙炔發(fā)生器內(nèi)作為電石制備乙炔用反應(yīng)用水。進一步的，所有工序中使用的機封廢水可用作電石制備乙炔用反應(yīng)用水的補充用水。
本實用新型的另一特征是將從轉(zhuǎn)化器6殼層出來的熱水送入換熱器601交換熱量后進入蒸汽吸收塔602上部吸收熱水槽603蒸發(fā)的熱量后自流入熱水槽603，這樣既保證了熱水槽的溫度符合轉(zhuǎn)化工藝的溫度要求(90～100℃)，也避免了熱水槽的過量蒸發(fā)，從而達到節(jié)能降耗的目的。換熱器601可用于氯堿工業(yè)中的一次鹽水制備階段中為其提供熱量。
以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應(yīng)視為對本實用新型的限制，本實用新型的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。