周 丽
(上海大屯能源股份有限公司徐沛铁路管理处,江苏徐州 221611)
摘 要:针对电石渣浆处理的工艺流程和资源化途径进行了效益分析,工程实践表明:电石渣
浆处理后,浆水回用作为生产用水,降低了乙炔生产成本。同时彻底解决电石渣含水率高的问
题,利于企业开展资源化,值得在乙炔行业推广。
关键词:电石渣浆; 处理; 资源化
Treatment of Carbide2slag Slurry and Its Recycl ing
ZHOU Li
( Rai lw ay A dmi nist rat ion of S hang hai Dat un Energ y Hol di n g Co. L t d ,
X uz hou J i an gsu 221611)
Abstract :This report int roduces bot h t he technical process and t he recycling methods applied
in t he t reatment of carbide2slag slurry in detail , and al so makes t he p rofit2and2loss analysis
accordingly. Field research has shown : af ter t reatment of carbide2slag slurry , slurry water
can be reused for production p rocess to reduce the cost s of acetylene production ; at t he mean
time , t he problem of carbide2slag slurry contaning high water content can be resolved com2
pletely , which is helpf ul for indust ries to carry on recycling process. It deserves to promote
t his techinique ( Treatment of carbide - slag slurry and it s recycling) in the acetylene produc2
tion sector .
Key words :carbide2slag slurry ; t reatment ; recycling
1 引言
乙炔是有机合成的重要原料之一,也是三大合成材料(合成橡胶、合成纤维和塑料) 的单体之一。在金属焊接、切割、喷镀、表面淬火和热加工等方面,乙炔作为高效优质的高温热源被广泛应用。目前国内大多数溶解乙炔生产采用碳化钙水解法生产,即利用电石与水作用生成粗乙炔气,经净化、压缩、干燥和充罐四个基本工序,使之溶解在丙酮中储存在充满多孔填料气瓶内。该工艺流程短、产品纯度高、耗能大,伴随产生的副产品是电石渣浆。
2 电石渣浆的产生、水质及环境影响
2. 1 电石渣浆的产生
电石和水在乙炔发生器内进行水解反应,生成乙炔和氢氧化钙(熟石灰) 并释放热量,其化学反应方程式是:
CaC2 + 2H2O C2 H2 + Ca (OH) 2 +30. 4 千卡/ 克分子
氢氧化钙和水从发生器底部连续排出,流入沉淀池。氢氧化钙和水的混合物俗称电石渣浆,呈灰色,含电石渣约30 % ,且伴有C2 H2 、H3 P、H2 S 等气态杂质。
2. 2 电石渣浆的水质
经监测某乙炔气厂电石渣浆废水水质见表1 :
表1 电石渣浆废水水质mg/ L
监测项目CODcr SS p H
监测结果1100 175 12
注:p H 无量纲
电石渣浆废水是处理难度较大、治理成本高的废水,属于《国家危险废物名录》中HW35 废碱类废物。
2. 3 电石渣浆对环境的影响
乙炔企业是消防重点单位,多被建在农村。电石渣浆常被排入无“三防”措施的渣坑,靠自然蒸发水分的方式处置电石渣浆。造成电石渣浆渗透到土壤和地下水,使其受到污染,特别是雨季,造成电石渣浆溢流,严重污染周边环境。
[ 本帖最后由 海峡 于 2008-9-11 20:42 编辑 ]
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海峡 (2008-9-11 21:38:34)
电石渣浆处理工艺流程图
3. 1 电石渣浆处理工艺流程
(1) 从发生器底部排出的电石渣浆流入沉淀池内,铺设一条由沉淀池到压滤机的管路,通过泵
将电石渣浆提升至压滤机,压滤机将水分从电石渣中分离出来,分离出的水经回流管路回到澄清水池,作为乙炔生产补充水,电石渣饼留在压滤机的板框内。
(2) 压滤机板框中残留的水通过倒流槽流入压滤机底部的沉淀池,经沉淀后由泵打入滤水回
流管路。在压滤机的渣浆入口处安装压缩空气管路,吹掉板框中残留的水分,以降低电石渣的含水率。
(3) 留在压滤机板框内的电石渣饼由人工清理落入渣车内,然后运至地面经硬化、防雨淋的干
渣场存放,待销售。电石渣浆的整个处理过程是闭路循环,不产生二次污染,电石渣含水率降低到20 %。
3. 2 电石渣浆处理工艺的主要设备及构筑物
(1) 压滤机:选用明流式、防爆液压型压滤机。根据(每天电石渣的产量+ 20 %电石渣含水量) ÷每天压滤机卸料次数,其结果作为选择压滤机过滤面积规格的依据,本工程压滤机的过滤面积为20m2 。明流式压滤机的特点是便于运行时观察滤布的滤水状况,板框材质为增强聚丙烯母料,其密封性好,经久耐用。
(2) 泵:由于电石渣浆具有粘稠、沉淀后易硬化的特点,电石渣浆提升泵应选择潜水式泥浆泵,
其具有不怕堵塞,运行可靠,维修方便的优点,适合电石渣浆的处理。压滤机底部沉淀池的泵和澄清池的泵可选择清水泵。泵应该选择防爆型。
(3) 沉淀池:承接压滤机板框水的沉淀池的长×宽与压滤机板框的总厚度×板框宽相同,深度
可根据实际情况确定。本工程设计尺寸: 11400mm ×800 mm ×400mm。
(4) 管路:由于电石渣浆具有粘稠、沉淀后易硬化的特点,输入压滤机的管路须选用镀锌钢管,
便于运行中清理电石渣。滤水管路可选用镀锌钢管或PVC。
4 电石渣浆的资源化
电石渣浆处理后,实现了无害化处置,解决了电石渣含水率高的问题,降低了乙炔生产成本,利
于乙炔生产厂家开展资源化,途径可选择:
(1) 过滤后的渣浆水回用。经过滤处理后,渣浆水水质得到显著提高。过滤后渣浆水质见
表2 :
表2 处理后电石渣浆水质mg/ L
监测项目CODcr SS p H
监测结果1100 30 13
注
由于乙炔发生器电石反应对水质要求不高,生产运行表明,完全可以作为生产乙炔用水,这
样可以减少饱和溶解乙炔损失,降低生产中水资源消耗。
(2) 电石渣脱硫。电石渣脱水制成石膏的关键问题已被破解,运用电石渣—石膏湿法技术替
代石灰石—石膏湿法对电厂的烟气进行脱硫,脱硫效率可达95 %以上,减少电厂石灰石和制浆系统的投资;电石渣替代石灰石用于小型锅炉烟气脱硫处理。电石渣替代石灰石不但可以节约大量的石灰石资源,而且成本更低、效果更好。
(3) 电石渣在建材工业的应用[2 ] 。电石渣在建材工业综合利用途径较多,它可以代替石灰石
做水泥原料,也可以代替石灰硅酸盐砌块、蒸养粉煤灰砖、炉渣砖的钙质原料.
海峡 (2008-9-11 21:39:45)
电石渣浆处理与资源化后,能够为企业带来一定的经济效益,是循环经济的体现,以本工程年
产1800 吨电石渣浆的乙炔气厂为例。
5. 1 经济效益分析
由于靠自然蒸发电石渣浆的方法获取电石渣,乙炔气厂每年造成饱和乙炔澄清水夹带的乙
炔损失约1200 立方,以每立方乙炔直接成本14元计算,每年损失约16800 元以上。渣浆回用减少工业补充水1200 吨,节约资金2700 元,减少饱和乙炔16800 元。每年从1800 吨电石渣浆中分离出600 吨电石渣,以目前市场价30 元/ 吨计算,全年销售收入可达18000 元。综合以上两项,每年可获经济效益37500 元。
5. 2 环境效益和社会效益分析
不用渣坑存放电石渣浆,避免由于电石渣浆渗透造成的地下水污染、浆水外排造成的地表水
污染和电石渣运输时遗洒造成的扬尘污染;渣坑经回填处理还可作为农田继续使用。因而具有良好的环境效益和社会效益。
6 结束语
工程实践表明:电石渣浆处理后,浆水回用作为生产用水,降低了乙炔生产成本。同时彻底解
决电石渣含水率高的问题,利于企业开展资源化,能够为企业带来一定的经济效益,且具有良好环境效益和社会效益,值得在乙炔行业推广。
参考文献
[ 1 ] 徐滔,吴永清. 溶解乙炔气安全生产与使用,劳动部锅炉压力容器安全杂志社
[ 2 ] 汪群慧,固体废物处理与资源化. 化学工业出版社1 2004