專利名稱：電石、聚氯乙烯、純堿、氯堿聯合節能減排、廢渣制堿的裝置和方法
技術領域：
本發明屬于節能減排、廢渣制堿的技術，使電石、聚氯乙烯、純堿、氯堿的生產成為聯 合體，利用電石爐生產的廢氣煅燒石灰石和乙炔生產的電石渣生產純堿的裝置和方法。
背景技術：
電石生產是個耗能大戶，電石爐排放的廢氣含有一定熱值，值得回收利用，廢氣中的有 效成分是純堿生產的原料。
以電石為原料生產聚氯乙烯(PVC)排放大量的電石渣，主要成分為氫氧化鈣，消耗水源及 資源，不回收利用則污染環境，造成資源浪費。
純堿生產需要二氧化碳，作為制堿的原料；電石生產中排放的氣體的有效成分經過回收 可轉換為二氧化碳，用于純堿生產。
純堿生產需要氧化鈣，作為輔助材料用于與制堿母液中的氯化銨反應，以回收反應過程 中所用的氨。在PVC生產的乙炔發生工段，反應產生含Ca(0H)2的電石泥，可用作為氧化鈣應 用，參與母液中的氯化銨反應，從而使得電石渣得到綜合利用，使其變廢為寶。
發明內容
本發明提出一種多裝置聯合、綜合利用能源和資源、回收廢氣廢渣的方法，并將其成為 純堿生產的原料，提高了能源利用率，資源及能源得到多級利用，實現減排與增加經濟效益 雙贏的目的。
本發明的技術方案如下
本發明的聯合裝置的主要聯合體包括石灰石煅燒裝置、電石爐、乙炔發生裝置、聚氯乙 烯合成裝置和純堿生成裝置；其中乙炔發生裝置乙炔連接到聚氯乙烯裝置，乙炔發生裝置的 電石渣連接到純堿生成裝置；電石爐排放氣管道連接到石灰石煅燒裝置中，石灰石煅燒裝置 分解的窯氣連接到純堿裝置。
本發明的廢渣制堿裝置的生產方法，是由純堿生成裝置5通過原鹽、石灰窯1導入純堿 生成裝置5的二氧化碳、乙炔發生裝置3導入純堿生成裝置5的電石渣合成純堿。
具體方法如下
石灰窯l用于采用電石爐的廢氣煅燒石灰石，分解出二氧化碳和生石灰，并通過導管6 將分解出的二氧化碳導入到純堿裝置5中，通過導管7將石灰窯1分解出的生石灰導入到
電石爐2中；電石爐2用于通過碳素材料和石灰窯1導入的生石灰反應生成電石，反應同 時排放出廢氣，此廢氣導入石灰窯1作為煅燒石灰石的熱源；石灰窯的排放氣導入純堿裝 置5中；電石爐2合成的電石通過導管10導入到乙炔發生裝置3中，將乙炔發生裝置產生 的電石渣通過導管9導入到純堿裝置5中；乙炔發生裝置3用于通過電石爐2導入的電石 生成乙炔，并將生成的乙炔通過導管11導入到聚氯乙烯合成裝置4中；聚氯乙烯合成裝置 4用于通過導管12導入氯堿產生的氯氣和氫氣，與乙炔反應生成氯乙烯，經過聚合生成聚 氯乙烯。
本發明的效果是本發明利用電石爐的排放氣作為石灰窯的熱源，石灰窯的排氣作為 純堿的原料；石灰窯產的生石灰作為電石的原料；電石作為乙炔發生的原料，產生的乙炔作 為聚氯乙烯的原料，排出的電石渣作為純堿生產的輔助材料；有效地電石、聚氯乙烯、純堿、 燒堿工藝整合，與分別獨立開展電石、聚氯乙烯、純堿、燒堿工藝相比，具有降低工藝投資 成本，減少廢液排放、能源多級利用、資源有效利用、提高經濟效益的優點。
本發明主要涉及純堿、電石、PVC、燒堿領域，采用一種聯合生產工藝，將電石、聚氯乙 烯、純堿、燒堿形成聯合生產工藝，使電石法PVC生產無廢液排放，使電石生產的廢氣用作 為純堿原料，是純堿生產的消耗降低，全方位的降低生產成本，能源多級利用，大幅度減少 溫室氣體二氧化碳的排放和減少礦山開采，實現環境保護和循環經濟。
圖1:本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
電石渣綜合回收40萬噸/年制堿工程為例說明 如圖1所示的工藝，40萬噸/年電石渣綜合回收制堿工程裝置，包括電石、聚氯乙烯、
純堿、氯堿裝置，是一個聯合的工藝整合體。現將各個獨立裝置中的原料需要量分析如下 1.氨堿法純堿生產的基本需要量
1)純堿生產需要的CaO
氨堿法純堿生產需要氧化鈣，作為輔助材料用于與制堿母液中的氯化銨反應，以回收反 應過程中所用的氨，每噸純堿需要石灰0.900噸。單獨的氨堿法生產廠要配置石灰窯，采用 石灰石與焦炭配比混合煅燒，每噸石灰需要加入100kg的焦炭和1. 3噸的石灰石，經煅燒后 到氧化鈣和二氧化碳。其中氧化鈣送入蒸熘工段與氯化銨反應，回收氨氣；煅燒產生的C02 作為純堿的原料。
2) 純堿生產需要的C02
二氧化碳是純堿生產的原料，每噸純堿需要窯氣1055Nm3/t堿，此時需要對窯氣進行除 塵、洗滌凈化處理。
3) 純堿生產需要的鹽
鹽是純堿生產的原料，每噸純堿需要1.60噸鹽，此原料需要外購。
2. 電石生產的基本需要量
電石生產需要氧化鈣和焦炭，每噸電石需要950kg石灰和600kg焦炭，在電石爐內經電 阻電弧產生的高溫轉變成電石，同時放出的一氧化碳。
通常，電石生產需要配石灰窯，產生的石灰用于電石生產，石灰窯排出的二氧化碳則被 除塵后排入大氣，此時對大氣產生污染，并產生溫室效應。
3. 聚氯乙烯生產的基本需要量
電石法聚氯乙烯生產需要電石和氯化氫，氯化氫由氯堿裝置產生的氯氣和氫氣 反應得到；電石用來產生乙炔，每噸PVC生產要用1.48噸電石和部分水，產生的乙炔氣參 與聚氯乙烯合成，同時伴隨產出含Ca(0H)2的電石渣，該電石渣對聚氯乙烯生產是一較大的 問題，如此大的排放量對環境造成污染，對資源構成浪費。
以上產品單品種生產的能耗高，排放量大，污染環境，產品成本高。綜合分析上述產品， 認為這些產品之間有共性，有互相關聯之處，因此，尋找一種可循環利用的、流程合理、技 術可靠、生產可行的技術方案，達到節能減排、降低成本、保護環境、資源的最大化利用的 目的，形成循環經濟產品鏈。
為此，發明了將電石、聚氯乙烯、純堿、氯堿裝置建成聯合體，通過一定的工藝方法和 設備，將生產有機地結合在一起，主要關聯體作如下命名
將電石和純堿生產均需配置的石灰窯采用一個裝置，命名為石灰窯1， 將電石裝置的電石爐命名為電石爐2， 將聚氯乙烯生產裝置的乙炔發生裝置命名為乙炔發生3、
將聚氯乙烯裝置中的合成裝置命名為聚氯乙烯合成4， 將純堿裝置中除石灰窯外的部分命名為純堿生成裝置5.
主要聯合體流程為
采用將電石爐2的排放氣導入石灰窯1，分解出二氧化碳和生石灰，并通過導管6將分 解出的二氧化碳導入到純堿裝置5中，通過導管7將石灰窯1產出的生石灰導入到電石爐2 中；電石爐2合成的電石通過導管10導入到乙炔發生裝置3中，將乙炔發生裝置3產生的 電石渣通過導管9導入到純堿裝置5中；乙炔發生裝置3生成的乙炔通過導管11導入到聚 氯乙烯合成裝置4中；聚氯乙烯合成裝置4用于通過導管12導入氯堿產生的氯氣和氫氣，
與乙炔反應生成氯乙烯，經過聚合生成聚氯乙烯。
通過以上配置可減化生產流程，可將電石及純堿配套的石灰窯合二為一，減少了純堿 生產中石灰窯的建設，石灰窯1采用電石爐2的排放氣作為熱源，可免去純堿生產中燒石灰 用的焦炭，用石灰窯1產生的石灰去生產電石，電石發氣后殘留的含Ca(0H)2的電石渣用于 純堿裝置5，這種配置的石灰資源得到了兩次利用，減免了電石渣排放；并可免去純堿生產 中需要的石灰石。
其配套規模為年產45噸電石，可配套30萬噸/年聚氯乙烯，40萬噸/年純堿，27萬 噸/年氯堿，此時有以下特點
電石法聚氯乙烯的電石渣用作純堿生產的輔助原料，減少了電石渣的排放。
1. 減少了電石生產裝置中石灰窯部分排放的二氧化碳，減少了溫室效應，并使其成為純堿 生產的原料。
2. 40萬噸/年純堿生產裝置可省去石灰窯裝置，節省6260萬元的石灰窯建設投資，并節省 純堿生產中石灰石50萬噸/年的用量。
3. 40萬噸/年純堿生產可節省4萬噸/年焦炭。
4. 40萬噸/年純堿裝置減少了 40萬/年立方米的水量。
5. 可使純堿生產的成本降低109元/噸(當前價)。
權利要求
1.一種電石渣生產純堿裝置，包括石灰石煅燒裝置、電石爐、乙炔發生裝置、聚氯乙烯合成裝置和純堿生成裝置；其特征是乙炔發生裝置乙炔連接到聚氯乙烯裝置，乙炔發生裝置的電石渣連接到純堿生成裝置；電石爐排放氣管道連接到石灰石煅燒裝置中，石灰石煅燒裝置分解的窯氣連接到純堿裝置。
2. 由權利要求1的電石渣生產純堿裝置的生產方法，其特征是純堿生成裝置(5)通過原 鹽、石灰窯(1)導入純堿生成裝置(5)的二氧化碳、乙炔發生裝置(3)導入純堿生 成裝置(5)的電石渣合成純堿。
3. 如權利要求2所述的電石渣生產純堿的方法，其特征是所述的方法如下石灰窯l用于采用電石爐的廢氣煅燒石灰石，分解出二氧化碳和生石灰，并通過導 管(6)將分解出的二氧化碳導入到純堿裝置(5)中，通過導管(7)將石灰窯(1)分 解出的生石灰導入到電石爐(2)中；電石爐(2)用于通過碳素材料和石灰窯(1)導 入的生石灰反應生成電石，反應同時排放出廢氣，此廢氣導入石灰窯(1)作為煅燒石 灰石的熱源；石灰窯的排放氣導入純堿裝置(5)中；電石爐(2)合成的電石通過導管(10)導入到乙炔發生裝置(3)中，將乙炔發生裝置產生的電石渣通過導管(9)導入 到純堿裝置(5)中；乙炔發生裝置(3)用于通過電石爐(2)導入的電石生成乙炔， 并將生成的乙炔通過導管(11)導入到聚氯乙烯合成裝置(4)中；聚氯乙烯合成裝置(4)用于通過導管(12)導入氯堿產生的氯氣和氫氣，與乙炔反應生成氯乙烯，經過 聚合生成聚氯乙烯。
全文摘要
本發明涉及電石、聚氯乙烯、純堿、氯堿聯合節能減排、廢渣制堿的裝置和方法，利用電石的生產的廢氣和乙炔生產的電石渣生產純堿的裝置和方法。包括石灰石煅燒裝置、電石爐、乙炔發生裝置、聚氯乙烯合成裝置和純堿生成裝置；其中乙炔發生裝置乙炔連接到聚氯乙烯裝置，乙炔發生裝置的電石渣連接到純堿生成裝置；電石爐排放氣管道連接到石灰石煅燒裝置中，石灰石煅燒裝置分解的窯氣連接到純堿裝置。是由純堿生成裝置通過原鹽、石灰窯導入純堿生成裝置的二氧化碳、乙炔發生裝置導入純堿生成裝置的電石渣合成純堿。本發明全方位的降低生產成本，能源多級利用，大幅度減少溫室氣體二氧化碳的排放和減少礦山開采，實現環境保護和循環經濟。
文檔編號C01D7/00GK101186316SQ20071015018
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月15日 優先權日2007年11月15日
發明者宇 張, 楊克儉, 鵬 程, 胡書亞 申請人:中國天辰化學工程公司