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受一家欧洲的PVC大生产商委托,DrM协助开发针对PVC生产过程中的氯乙烯(VCM)废水的处理方法。


PVC的生物降解难度


氯乙烯(VCM)每年的产量达到5千6百万吨,是世界上20种产量最大的高分子化合物单体之一,主要用于生产PVC。其强度大、重量轻、不受化学品和气候及紫外线辐射的影响,由于这些材料特性,VCM在建筑和塑料瓶生产行业被广泛应用,拥有重要地位。


与聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)之类的结构简单的碳氢化合物相比,由于C-CI化学键的固有强度,氯化化合物会稳定得多。一方面,这对于耐用材料来说具有许多优势。但另一方面,PVC的生物降解难度较高。                


虽然PVC成品非常稳定,但是其中间化合物是有害的,主要包括二氯化乙烯(EDC)和VCM之类的氯化碳氢化合物(CHC),以及一些附带产物。这些物质会对环境和人类构成重大威胁。因此,必须采取措施来防止这些物质在生产过程中发生泄漏,造成环境污染。


生产过程


大多数的VCM通过直接氯化法合成,用于生产EDC。这个过程需使用氯化铁(FeCl3)作为催化剂来让乙烯和氯进行液相反应。经过优化的反应器可以产出99%纯度的EDC,而且可以追踪三氯乙烷、氯化氢(HCl)、乙烯和氯的含量。使用氢氧化钠(NaOH)可去除催化剂中的FeCl3污染物。直接氯化过程中产生的废气可以在氧氯化法中反应,以此获得额外的EDC,但同时会产生大量的水和二氧化碳(CO2)。纯化后的EDC将经过高温分解,使化合物氧化,生成VCM和HCl。然后将产物淬火以防生成焦炭和焦油。由于在过程中会产生一些有害的附带产物,这些物质会降低成品的质量,因此,在最后的净化阶段,会用蒸馏把VCM分离出来,同时对附带产物进行催化氧化和氢化处理,将其转化成CO2、HCl和水。


废水处理


PVC生产过程中的废水仍含有若干杂质,这些杂质会污染环境且危害生命。我们在现场进行了一系列的中试试验,证明了处理方法的可行性,并在过滤性、过滤质量和废弃物产生方面对过滤工艺进行了优化,使其能够滤除最小到亚微米范围的大部分污染物。


FUNDBAC® 过滤系统的成果                


DrM目前可以同时运行两个FUNDABAC® 过滤系统,已经交付了橇装装置,很快将投入使用。有了这些功能完善的设备,操作员可以大幅降低生产对环境的影响,严格遵循欧洲的规章条例。

FUNDABAC® 过滤系统可减少聚氯乙烯(PVC)生产过程中的有害化合物对环境的影响

2019年11月6日




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