本實用新型涉及乙炔廢水的處理領域，尤其是一種濕法乙炔生產中含有溶解乙炔廢水的回收裝置。

背景技術：

我國主要采用電石法生產乙炔，電石法又分為干法和濕法，目前國內普遍應用的是電石法生產乙炔濕法工藝，反應方程式如下：

CaC₂+2H₂O→C₂H₂+Ca(OH)₂+129.8kJ/mol

在乙炔發生器內電石經水解反應后，飽和水蒸氣及部分霧狀水隨乙炔氣一起進入后續的正水封、乙炔冷凝器、水洗一塔等設備冷凝后與乙炔氣分離，乙炔氣經水環壓縮機加壓后進入水洗塔二塔進行洗滌和降溫除水，除去乙炔氣中夾帶的水蒸氣及霧狀水，之后進入清凈塔以除去乙炔中的磷化氫、硫化氫等雜質，乙炔氣從清凈塔出來后，將帶有大量的酸性物質(H₂SO₄、H₃PO₄等)，需要中和塔的堿液來吸收其中的酸性物質，乙炔氣中酸性物質與中和塔中6％～12％氫氧化鈉溶液進行酸堿中和反應除去酸性物質后送入VCM合成使用。

目前，聚氯乙烯生產企業配置了污水廠，對乙炔生產過程中產生的廢水進行集中處理，但是來自乙正水封、乙炔冷凝器、水洗一塔、水洗塔二塔的廢水以及水環壓縮機的補加的液環水、中和塔換堿水等廢水含有溶解乙炔，若直接作為廢水排放輸送到污水廠處理，不僅使生產過程中的水資源未得到綜合利用，造成了大量水資源的浪費，生產成本增加；而且排放的廢水中含有溶解乙炔未進行回收利用，增大了聚氯乙烯及以電石為原料生產乙炔氣等產品的電石消耗；并且廢水在處理過程中所含的溶解乙炔氣體會揮發排入空氣，造成環境污染，影響污水廠生產現場操作人員的身體健康，若在處理廢水過程中其揮發出的乙炔氣濃度在局部空間內聚集到一定濃度，可能誘發燃爆事故。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種濕法乙炔生產廢水中溶解乙炔的回收利用裝置，將濕法乙炔生產中含有溶解乙炔的廢水進行回收利用，同時將 廢水中的溶解乙炔回收利用，實現節能、減排、降耗的目的。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種濕法乙炔生產廢水中溶解乙炔的回收利用裝置，包括依次連接的乙炔發生器、正水封、乙炔冷凝器、水洗一塔、水環壓縮機、水洗二塔、清凈塔以及中和塔，還包括廢水收集罐、廢水輸送泵和換熱器，所述正水封、乙炔冷凝器、水洗一塔、水環壓縮機、水洗二塔以及中和塔均設有排污口，所述排污口分別通過管道與廢水收集罐頂部連通，所述廢水輸送泵進口通過管道與廢水收集罐下部連接，廢水輸送泵出口通過管道與換熱器連接，所述換熱器通過管道與乙炔發生器連接。

優選的，所述廢水收集罐頂部通過回流調節閥與廢水輸送泵出口連接，所述廢水收集罐上設有液位計，所述液位計與回流調節閥聯鎖。

優選的，所述換熱器為板式換熱器。

本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型對濕法乙炔生產過程中所有含溶解乙炔的廢水進行收集并作為乙炔發生器內電石反應用水，既節約了電石水解反應生產用水，又實現了生產過程中廢水的零排放，避免了廢水排放所帶來的環境污染、節約了生產過程中的廢水處理成本；

(2)廢水中的溶解乙炔隨廢水輸送至乙炔發生器內釋放出進入生產系統，實現了溶解乙炔的回收利用，降低了生產消耗成本；避免了廢水中溶解乙炔揮發造成廢水處理時發生燃爆事故，提高了生產的安全性；

(3)生產過程中排放的較高溫度廢水經換熱器冷卻后進入乙炔發生器，避免了廢水溫度過高影響乙炔發生器的溫度控制。

附圖說明

圖1是本實用新型的流程圖；

圖2是本實用新型的結構示意圖；

圖中標記為：1-正水封、2-乙炔冷凝器、3-水洗一塔、4-水環壓縮機、5-水洗二塔、6-中和塔、7-廢水收集罐、71-回流調節閥、72-液位計、8-廢水輸送泵、9-換熱器、10-乙炔發生器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1、圖2所示，本實用新型濕法乙炔生產廢水中溶解乙炔的回收利用裝置，包括依次連接的乙炔發生器10、正水封1、乙炔冷凝器2、水洗一塔3、水 環壓縮機4、水洗二塔5、清凈塔以及中和塔6，還包括廢水收集罐7、廢水輸送泵8和換熱器9，所述正水封1、乙炔冷凝器2、水洗一塔3、水環壓縮機4、水洗二塔5以及中和塔6均設有排污口，所述排污口分別通過管道與廢水收集罐7頂部連通，所述廢水輸送泵8進口通過管道與廢水收集罐7下部連接，廢水輸送泵8出口通過管道與換熱器9連接，所述換熱器9通過管道與乙炔發生器10連接。

本實用新型的工作原理：

電石投入乙炔發生器10水解產生粗乙炔氣，其中飽和水蒸氣及霧狀水隨乙炔氣進入正水封1，部分水蒸氣及其霧狀水在正水封1處冷卻而沉積下來使其正水封1液位上漲而導致發生器排氣阻力增大，因此需將該部分含有溶解乙炔的廢水排放掉以確保乙炔發生器10生產運行的安全穩定。正水封1排出的廢水主要成分：水、少量氫氧化鈣顆粒和溶解乙炔。經正水封1排出的乙炔氣進入乙炔冷凝器2在循環水間接冷卻下冷凝降溫，經冷凝后其乙炔氣中的水蒸氣和霧狀水作為生產廢水排出。乙炔冷凝器2排出的廢水主要成分：水、少量氫氧化鈣顆粒和溶解乙炔。經乙炔冷凝器2冷凝后的乙炔氣進入水洗一塔3進行進一步洗滌和降溫，進一步除去乙炔氣中夾帶的氫氧化鈣顆粒和水蒸氣及霧狀水，以確保水環壓縮機4的正常運行。水洗一塔3排出的廢水主要成分：水、少量氫氧化鈣顆粒和溶解乙炔。經水洗一塔3洗滌和降溫冷卻后的乙炔氣通過水環壓縮機4加壓輸送，水環壓縮機4排出的廢水是壓縮機運行過程中補加的液環水，水環壓縮機4排出的廢水主要成分：水、溶解乙炔。經水環壓縮機4加壓后的乙炔氣進入水洗二塔5進行洗滌和降溫除水，除去乙炔氣中夾帶的水蒸氣及霧狀水，以確保后續清凈塔的正常運行。水洗二塔5排出的廢水主要成分：水、溶解乙炔。經水洗二塔洗滌和降溫除水后的乙炔氣進入清凈塔反應除去乙炔氣中的S、P雜質氣體，反應后產生的廢硫酸輸送至環保廠處理。經清凈塔反應除去S、P雜質的乙炔氣進入中和塔6，與中和塔6中6～12％氫氧化鈉溶液進行酸堿中和反應除去酸性物質后送入VCM合成使用。中和塔6中反應產生的堿性廢水進行定期排放。中和塔6排出的廢水主要成分：水、碳酸鈉、硫酸鈉、磷酸鈉和溶解乙炔。

正水封1、乙炔冷凝器2、水洗一塔3、水環壓縮機4、水洗二塔5以及中和塔6產生的廢水均由排污口排出，分別通過管道進入廢水收集罐7，再由廢水輸送泵8通過管道輸送至換熱器9換熱后，廢水溫度降至常溫，再進入乙炔發生器10，作為電石水解反應生產用水，電石與水的水解反應為放熱反應，廢水中的溶 解乙炔隨乙炔發生器10內溫度的升高而釋放出來進入生產系統使用。

廢水收集罐7頂部通過回流調節閥71與廢水輸送泵8出口連接，且廢水收集罐7上設有液位計72，液位計72與回流調節閥71聯鎖，廢水輸送泵8出口的廢水通過回流調節閥71反向回流至廢水收集罐7來調節廢水收集罐7的液位，防止廢水收集罐7的液位過低導致廢水輸送泵8空燒損壞。

所述換熱器9為板式換熱器，換熱效果好且方便清洗結垢物；所述換熱器9的換熱介質為循環水。

實施例：

如圖1、圖2所示，一種濕法乙炔生產廢水中溶解乙炔的回收利用裝置，包括依次連接的乙炔發生器10、正水封1、乙炔冷凝器2、水洗一塔3、水環壓縮機4、水洗二塔5、清凈塔以及中和塔6，還包括廢水收集罐7、廢水輸送泵8和換熱器9，所述正水封1、乙炔冷凝器2、水洗一塔3、水環壓縮機4、水洗二塔5以及中和塔6均設有排污口，所述各個排污口分別通過管道與廢水收集罐7頂部連通，所述廢水輸送泵8進口通過管道與廢水收集罐7下部連接，廢水輸送泵8出口通過管道與換熱器9連接，所述換熱器9通過管道與乙炔發生器10連接。廢水收集罐7頂部通過回流調節閥71與廢水輸送泵8出口連接，且廢水收集罐7上設有液位計72，液位計72與回流調節閥71聯鎖。

以年產量為40萬噸、全年生產運行時間為8000小時的PVC生產線為例：

全年排出廢水量

(1)正水封1排廢水量：1.2×8000×10＝96000m³(正水封共10臺，排廢水量約1.2m³/h.臺)；正水封1排出廢水溫度約60℃，乙炔溶解度0.37m³/m³；

(2)乙炔冷凝器2和水洗一塔3排污水量：16×8000＝128000m³(排污量約16m³/h)；乙炔冷凝器2和水洗一塔3排出廢水溫度約40℃，乙炔溶解度0.65m³/m³；

(3)水環壓縮機4液環水排污量：2×8000×7＝112000m³(運行壓縮機共7臺，排污量約2m³/h.臺)；水環壓縮機4液環水排出廢水溫度約50℃，乙炔溶解度0.50m³/m³；

(4)水洗二塔5排污量：6.5×8000＝52000m³(排污量約6.5m³/h)；水洗二塔5排出廢水溫度約10℃，乙炔溶解度1.31m³/m³；

(5)中和塔6換堿排污量：1.5×8000＝12000m³(排污量約1.5m³/h)； 中和塔6排出廢水溫度約25℃，乙炔溶解度0.93m³/m³；

全年排出廢水量：96000+128000+112000+52000+12000＝400000m³。

正水封1、乙炔冷凝器2、水洗一塔3、水環壓縮機4、水洗二塔5以及中和塔6排出的廢水均由排污口通過管道輸送到廢水收集罐7，再由廢水輸送泵8通過管道輸送至換熱器9進行換熱至常溫后，送至乙炔發生器10。廢水中溶解乙炔在乙炔發生器10內釋放出來回用于生產系統。

經計算，全年回收乙炔氣量為：

96000×0.37+128000×0.65+112000×0.50+52000×1.31+12000×0.93＝254000m³；

全年可節約電石用量：

254000÷280＝907.14噸(電石發氣量按280L/kg計算)

產生的經濟效益：

節約電石消耗成本：907.14×3200÷10000＝290.28萬元(電石采購價按3200元/噸計算)

節約廢水處理成本：400000×10÷10000＝400萬元(廢水處理單價按10元/噸計算)

節約工業水消耗成本：400000×1÷10000＝40萬元(工業水單價按1元/噸計算)

設備運行能耗費用：11×0.5×8000×0.8÷10000＝3.52萬元(廢水輸送泵11kw，全年生產運行時間按8000小時計算，循環冷卻水用量較原系統略有增加，運行費用忽略不計)

設備維修折舊費：10×0.15＝1.5萬元(設備總投資10萬元，設備折舊和使用維護費用率按0.15計算)

年利潤：290.28+400+40－3.52－1.5＝725.26萬元