不合格次氯酸鈉循環利用工藝

韓祺祺，梁玉勇，張會君

(德州實華化工有限公司，山東 德州 253079)

次氯酸鈉是一種具有漂白、消毒作用的氯產品，它是在氯堿生產過程中用堿液吸收放空氯、事故氯等產生的副產品。對于用電石法生產PVC的企業，由于工業品電石中含有雜質，在乙炔發生器中發生相應副反應，生成的乙炔氣中含有磷化氫、硫化氫等雜質氣體。利用次氯酸鈉的氧化性可以將粗乙炔氣中的硫化氫、磷化氫等雜質氧化成酸性物質而除去。為保證乙炔工段次氯酸鈉的需求，大多數企業都設置有次氯酸鈉成品罐，在成品罐中通過加水稀釋達到有效氯指標60～70 g/L，游離堿5～8 g/L。次氯酸鈉易發生分解，導致成品罐內次氯酸鈉不合格。針對此問題，本文中提出建立不合格次氯酸鈉循環利用裝置，并設計出相應的流程和設備，解決了成品次氯酸鈉高溫條件下易變質的問題，降低經濟損失。

1 次氯酸鈉生產原理及現有工藝流程

1.1 次氯酸鈉生產原理［1］

生產次氯酸鈉的原料為氫氧化鈉水溶液和氯氣。氯氣進入吸收塔內與噴淋而下的堿液進行逆向接觸，反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，同時放出熱量。化學反應方程式如下:

在較高溫度下，次氯酸根離子不穩定，發生歧化反應，生成氯酸根［2］。高溫下，氯氣與氫氧化鈉溶液不會產生次氯酸鈉，而生成氯化鈉、氯酸鈉及水，化學反應方程式如下:

1.2 次氯酸鈉生產工藝

次氯酸鈉生產裝置一般采用兩級吸收塔工藝，在吸收塔內氯氣與堿液逆流接觸。廢氯氣及事故氯氣進入一級氯氣吸收塔下部，被上部來自堿高位槽的堿液或一級堿液循環泵的堿液吸收，未被吸收的部分氣體進入二級廢氯氣吸收塔下部，被上部來自堿高位槽的堿液或二級堿液循環泵的堿液吸收，尾氣被引風機抽空排出。一級堿液循環槽和二級堿液循環槽內的稀堿液分別通過一級堿液冷卻器和二級堿液冷卻器冷卻降溫，循環使用。次氯酸鈉中游離堿及有效氯濃度合格后由次氯酸鈉成品泵送至次氯酸鈉成品罐。現有生產裝置中，兩級堿液吸收系統的運行方式為:在開停車或出現異常的情況下，兩級堿液吸收系統同時運行;生產穩定或廢氣量比較少時，只運行二級堿液吸收系統。二級堿液吸收系統同時承擔日常廢氣吸收和為下游工段提供次氯酸鈉的任務，在吸收系統中發揮著重要作用。次氯酸鈉生產工藝主要流程如圖1所示。

圖1 原次氯酸鈉生產工藝流程Fig.1 Original process flow of sodium hypochlorite production

2 裝置運行問題

開車時，廢氯氣量很大，容易發生次氯酸鈉過氯化分解;夏季溫度高時，會造成部分次氯酸鈉分解;操作失誤也會造成有效氯指標達不到工藝要求。如果將不合格的次氯酸鈉送至乙炔工段，將導致乙炔氣體中硫、磷含量超標，影響生產;如向不合格次氯酸鈉中添加堿液后，排至廢水處理池，則會加大污水處理站負荷，造成大量物料浪費，并污染環境。

3 改進工藝流程

改進方法如下:在次氯酸鈉成品泵C/D出口設置一條回流管道，該管道連接二級堿液循環槽管道，將不合格次氯酸鈉送至二級堿液循環槽，重新生產。改進后工藝流程如圖2所示。

圖2 改進后次氯酸鈉工藝流程示意圖Fig.2 Improved process flow of sodium hypochlorite production

改進工藝運行方式如下。

(1)當次氯酸鈉成品罐內產品不合格時，關閉次氯酸鈉成品泵A/B及其前后閥門，關閉次氯酸鈉成品泵C/D出口外送管道閥門，開啟次氯酸鈉成品泵C/D及回流管道閥門，將次氯酸鈉成品罐中不合格次氯酸鈉通過回流管道輸送到二級堿液循環槽。

(2)在二級堿液循環槽中，利用新鮮堿液和氯氣對不合格次氯酸鈉重新配制。氯氣由下部進入二級堿液吸收塔，被上部來自堿高位槽的新鮮堿液或二級堿液循環槽的堿液吸收，尾氣被引風機抽空排出。二級堿液循環槽內的稀堿液通過堿液冷卻器冷卻降溫后送至二級堿液吸收塔循環使用。當次氯酸鈉中游離堿及有效氯濃度合格后由次氯酸鈉成品泵A/B送至次氯酸鈉成品罐。經次氯酸鈉成品泵C/D加壓送至乙炔工段，部分溶液回流，維持最小泵送流量并充分混勻次氯酸鈉溶液。

4 結語

(1)當次氯酸鈉指標失調時如將不合格次氯酸鈉排入污水處理站，重新利用新鮮堿液及氯氣配制次氯酸鈉，最少需要6 h，并且造成大量資源浪費，增加污水處理站負荷。利用本工藝可最大限度降低重新配制次氯酸鈉的原料成本，并在1～2 h內完成次氯酸鈉配制，可保證生產的連續性，降低經濟損失。

(2)將廢品次氯酸鈉通過二級堿液循環系統進行處理，解決了用于乙炔清凈的成品次氯酸鈉高溫條件下易變質的問題。

(3)該工藝易于改造，且改造成本低。