淺談PVC生產中硫磷沉積的危害及預防措施

陳天祿

【摘?要】在我國PVC的產能非常高，其行業也越來越向著規模化發展。在PVC的生產中，硫、磷等雜質的沉積對于PVC的生產具有很大的危害，尤其是在乙炔的制備方面和催化劑方面具有很大的危害，我國的相關企業一定要根據合理運用濃硫酸清凈技術和次氯酸鈉技術去除磷硫的沉積現象，保證PVC的正常生產。

【關鍵詞】PVC生產;硫磷沉積;危害;預防措施

隨著我國科技水平的提升，化學工業也進入了快速發展時期，我國PVC及其相關產業的增長勢頭依然不減，各種擴建、新建的項目都有所增加，大大提高了產能。在2005年我國PVC的產能已經占到了全球PVC產能的三分之一，成為世界的首位。在PVC的生產中會產生很多有害的廢氣、廢物、廢液，如果不加以處理就會造成環境的污染，嚴重的還會造成安全事故，造成經濟和人員的損失。其中PVC生產中的硫磷沉積給乙炔的制備和催化劑對聚乙烯的合成都有著一定程度的危害，進而影響PVC的生產效率以及質量。

一、硫磷沉積的危害

（一）對乙炔制備的危害

在用電石法生產PVC時首先要進行乙炔的制備，在粗乙炔氣體的雜質中硫化氫和磷化氫具有很強的危險性。由于有二者的存在，在制備乙炔的相關管路、閥門上有可能會析出單質硫和磷給管道造成堵塞，如果長時間得不到清理，有可能會造成超壓爆炸，帶來巨大的經濟損失和人員傷亡。而且單質磷的燃點很低僅僅需要34℃，僅僅簡單的接觸或者摩擦就能夠引發十分嚴重的火災。當乙炔氣體中含有高濃度的磷化氫時就可以使乙炔的燃點有很大幅度的降低，在高溫的生產環境下，稍微有泄露就可能引發自燃，釀成火災。另外，由于硫化氫和磷化氫的作用還可能加快干燥劑的損壞。

（二）對催化劑的影響

在聚乙烯的生產中，HgCL2 催化劑由于存在硫化氫，會使催化劑中毒，從而使催化劑的活性降低，甚至是失去活性。現在我國在進行聚乙烯的制備過程中，通常使用氯化汞催化劑來進行聚乙烯的合成，需要氯化汞具有十分良好的選擇性和活性，這也是最為理想的一種催化劑，對于其純度的要求非常高，通常要求在99%以上，如果其中含有一氧化碳或者硫化氫等雜志就會使催化劑的活性受到十分大的影響，進而影響聚乙烯的合成。

二、預防磷硫沉積的措施

（一）運用濃硫酸清凈技術

在PVC的生產中運用濃硫酸清凈技術可以很好的改善磷硫的沉積情況。其生產原理就是根據濃硫酸具有強氧化性，能夠充分將乙炔氣體中的磷、硫等雜質進行脫除，制備的乙炔氣體的純度能夠達到99%以上。具體的反應式為：

H2SO4+3H2S=4S+H2O

H2SO4+H2S=S+S2O+2H2O（SO2少量）

SO2+2H2S=3S+2H2O

3PH3+4H2SO4=3H3PO4+4S+4H2O

具體的工藝流程是：粗乙炔從發生工序而來然后經過冷凝器進行冷凝，然后在到水洗塔進行冷卻，然后在經過壓縮工序對其進行加壓，加壓之后粗乙炔氣在此進入水洗塔進行冷卻，直至將溫度降到15℃以下，然后通過塔頂的除霧器到達濃硫酸清凈塔，粗乙炔氣由下到上，經過與濃硫酸的層層接觸，而將其中所含的硫化氫和磷化氫去除。進行到這一步時，乙炔氣中還含有大量的酸性物質，然后在通過利用中和塔的中和作用進行下一步的精制。濃硫酸經過硫酸的計量泵到達濃硫酸的清凈塔頂，濃硫酸的清凈塔底部的一些稀酸會被冷卻后進入塔中進行循環使用，另一部分會存儲在廢酸罐。但是在運行的過程中要注意三個主要問題，一是要注意塔的液位要在設定的范圍之內，不能過高也不能過低，這兩種情況都會使硫、磷去除的不徹底，影響乙炔氣的純度。二是要注意循環酸的濃度要控制在80%到85%，濃度太低會使硫、磷去除的不徹底，濃度高會浪費酸。三是要注意粗乙炔氣體的溫度，其溫度過高會造成塔盤的損壞。通過使用這種清凈技術，可以對其中所含的硫、磷雜質進行有效的清除，不僅制作的乙炔氣更加純凈，還能實現廢水的零排放，保護了生態環境。

（二）運用次氯酸鈉清凈技術

在國內很多PVC廠家都在使用次氯酸鈉清凈技術來解決硫磷的沉積問題。這種技術的原理是通過利用次氯酸鈉的強氧化性來將磷化氫和硫化氫等雜質去除，其基本原理和濃硫酸清凈技術相類似，其反應式為：

PH3+4NaClO=H3PO4+4NaCl

H2S+4NaClO=H2SO4+4NaCl

SiH4+4NaClO=SiO2+ 2H20+4NaCl

AsH3+4NaClO=H3AsO;+4NaCl

在清凈時會產生磷酸、硫酸等物質，將這些物質通過堿洗進行中和成為鹽類，然后在作為廢堿液排出：

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

3Na0H+H3PO4=Na3PO4+3H2O

3NaOH+H3AsO4=Na3As04+3H2O

2NaOH+Si02=Na2SiO3+H2O

2Na0H+CO2=Na2CO3+H20

其工藝的流程是：乙炔氣到達水洗塔之后用深井水對其進行冷卻，然后再經過5℃的冷卻器進行冷卻，然后進行低壓干燥，然后依次進入一級、二級清凈塔去除硫和磷等雜質，再依次進入一級、二級、三級的堿塔進行中和處理進入氣柜。雖然有很多廠家對用過的次氯酸鈉溶液進行了回收再利用，但是仍然有一些企業是直接排放的，對于環境造成了一定的不利影響，而且這種技術的用水量十分大，對于水資源也存在一定的浪費，同時也要注意次氯酸鈉的溶液濃度以及PH值防止出現安全問題。

結束語：

總而言之，在生產PVC時，企業一定要利用好濃硫酸清凈技術、次氯酸鈉清凈技術等清凈技術，掌握好先進的生產工藝，減少硫磷沉積的影響，不僅要重視清凈的效果，促進生產的正常運行，還要保證生產的安全以及減少環境污染，進而獲得良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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