电石法PVC生产中VOCs的回收技术研究

摘要

在电石法PVC生产中，产生的VOCs气体主要为乙炔、氯乙烯，会对人类的生存环境、安全健康、植被生长、天气气候产生极其恶劣的影响。本选题针对新疆华泰公司PVC生产环节中存在的乙炔、氯乙烯气体回用问题进行技术改造研究，使华泰公司非甲烷总烃的无组织排放满足《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996的要求，有组织大气氯乙烯、非甲烷总烃以及废水中氯乙烯的排放满足《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》GB15581-2016中华泰公司需要2018年7月1日执行的标准。主要工作如下:
　　1、采用缩短电石库、筒仓内的贮存停留时间，使用氮气置换达到减少电石风化，并进行乙炔下储斗内乙炔气的回收改造，使大气无组织排放非甲烷总烃含量达到《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996中≤4mg/m3的要求，并较之前降低了80.56％。
　　2、通过对渣浆液乙炔气回收装置生产原理的分析，进行接触面积的实验测试，将发生器渣浆液处理方式改为下注水、上排水，在渣浆液汽提塔内增加折流板，并提高汽提塔抽真空压力，将渣浆液中乙炔气去除效率较之前提高了83.41％，同时规避了安全风险。
　　3、通过对变压吸附装置运行步骤及控制参数的分析后进行工艺参数优化调整，确定了原料气控制温度、吸附压力、吸附时间达到最优化参数设定，并选用吸附剂组合填装方式。调整后，氯乙烯变压吸附3＃装置尾气排放稳定达到《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》GB15581-2016中氯乙烯含量≤10mg/m3，非甲烷总烃含量≤50mg/m3的标准要求。
　　4、通过对PVC浆料汽提回用氯乙烯装置生产原理及汽提塔结构原理的分析，将1＃装置穿流筛板气体塔改造为溢流堰汽提塔后，最终干燥尾气排放达到《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》GB15581-2016中氯乙烯≤10mg/m3的标准，非甲烷总烃排放含量≤50mg/m3的标准，并且，聚氯乙烯树脂产品中氯乙烯含量大大降低。
　　5、通过对聚氯乙烯废水汽提装置生产原理及实际运行参数分析，增加一台废水缓冲罐及相关配套机泵，并调整液位DCS连锁控制，最终实现聚氯乙烯废水汽提装置出水达到《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》GB15581-2016氯乙烯含量≤0.5mg/L的标准要求。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 VOCs行业的发展

1．1．1 VOCs简介

1．1．2 VOCs行业的发展历史

1．1．3 VOCs回收利用技术概况

1．2 我国电石法PVC生产中VOCs行业的发展

1．2．1 电石法PVC的行业发展

1．2．2 电石法PVC生产中VOCs的性质

1．2．3 电石法PVC生产中VOCs的回用技术进展

1．3 电石法PVC生产原理及VOCs产污环节介绍

1．3．1 华泰公司简介

1．3．2 华泰公司电石法PVC的生产原理及流程简述

1．3．3 华泰公司VOCs产污环节介绍

1．4 本课题研究背景及内容

1．4．1 研究背景

1．4．2 研究的主要内容及目的

第二章 电石贮存、加料过程中乙炔气回收改造

2．1 电石贮存、加料过程中乙炔气排放现状及存在问题

2．2 电石贮存、加料过程中乙炔气排放的原理

2．2．1 电石贮存、加料工艺流程

2．2．2 电石风化过程中乙炔气排放原理

2．2．3 电石加料过程中乙炔气排放原理

2．3 电石风化、加料过程中乙炔气排放的控制因素分析

2．3．1 影响电石风化速度的控制因素分析

2．3．2 电石加料过程中乙炔气排放的原因分析

2．4 电石贮存、加料过程中乙炔气回收改造

2．4．1 电石库、筒仓贮存停留时间的改进

2．4．2 筒仓内氮气置换的改造

2．4．3 电石加料工艺的改进

2．5 电石贮存、加料过程中乙炔气回收改造前后对比

2．5．1 改造前后环境质量对比

2．5．2 改造前后节能降耗对比

2．6 小结

第三章 电石渣浆液乙炔气回收工艺优化改进

3．1 电石渣浆液乙炔气回收处理现状及存在的问题

3．1．1 华泰公司电石渣浆液乙炔气回收处理现状

3．1．2 存在的问题

3．2 电石渣浆液乙炔气回收及无组织乙炔气产生的原理

3．2．1 电石渣浆液乙炔气回收的原理

3．2．2 电石渣浆液乙炔气回收的工艺流程

3．2．3 电石渣浆液中乙炔气产生的原理

3．3 电石渣浆液乙炔气回收不彻底的原因分析

3．3．1 汽提塔运行参数分析

3．3．2 汽提塔横截面积测试实验分析

3．3．3 发生器电石未反应完的原因分析

3．4 电石渣浆液乙炔气回收工艺优化改进

3．4．1 发生器改造

3．4．2 汽提塔改造

3．5 电石渣浆液乙炔气回收优化改进前后对比

3．5．1 渣浆液中乙炔气回收效果对比

3．5．2 空气中乙炔气回收效果对比

3．5．3 改造后效益对比

3．6 小结

第四章 变压吸附装置优化改进

4．1 氯乙烯合成尾气排放现状及存在的问题

4．1．1 氯乙烯合成尾气排放现状及存在的问题

4．1．2 研究内容及目的

4．2 变压吸附装置生产原理及工艺流程

4．2．1 生产原理

4．2．2 变压吸附装置工艺流程

4．3 变压吸附装置生产运行参数控制

4．3．1 参数控制流程

4．3．2 吸附剂选择控制

4．4 变压吸附装置运行参数依据分析

4．4．1 运行参数依据分析

4．4．2 吸附剂选择分布依据分析

4．5 变压吸附装置运行参数优化调整

4．5．1 原料气温度优化调整

4．5．2 吸附压力优化调整

4．5．3 吸附时间优化调整

4．5．4 吸附剂的优化调整

4．6 变压吸附调整后运行效果和评价

4．7 小结

第五章 浆料汽提回收氯乙烯装置优化改造

5．1 浆料汽提回收氨乙烯装置现状及存在的问题

5．1．1 浆料汽提回收氯乙烯装置现状

5．1．2 浆料汽提回收氯乙烯装置存在的问题

5．2 PVC浆料汽提回收氯乙烯的生产原理

5．2．1 浆料汽提回收氯乙烯装置生产原理

5．2．2 浆料汽提回收氯乙烯装置工艺流程

5．3 PVC浆料汽提回收氯乙烯装置控制因素分析

5．3．1 汽提塔结构因素分析

5．3．2 汽提塔运行参数控制因素分析

5．3．3 浆料输送管线设计因素分析

5．4 1#装置PvC浆料汽提装置改造

5．4．1 汽提塔更换改造

5．4．2 工艺管线优化改造

5．4．3 利旧改造

5．5 浆料汽提回收氯乙烯装置改造前后对比

5．5．1 改造前后环境质量对比

5．5．2 改造前后PVC产品质量对比

5．5．3 改造前后能耗及效益对比

5．6 小结

第六章 废水汽提回收氯乙烯装置优化改造

6．1 废水汽提装置现状及存在的问题

6．1．1 废水汽提装置现状

6．1．2 废水汽提装置存在的问题

6．2 废水汽提回收氯乙烯装置生产原理

6．2．1 废水汽提回收装置生产原理

6．2．2 废水汽提回收装置工艺流程

6．3 废水汽提装置水质不达标的原因分析

6．3．1 废水汽提塔运行参数合理性分析

6．3．2 聚氯乙烯废水进水稳定性分析

6．4 废水汽提回收氯乙烯装置改造

6．5 废水汽提回收氯乙烯装置改造前后对比

第七章 结论

参考文献

致谢

作者与导师简介