引言
随着当前我国工业快速发展，人们对环境与大气污染的防治关注度也不断提高。聚氯乙烯作为最早工业合成树脂，也是目前四大通用塑料中的一种，被广泛应用于电线、管道、地板、薄膜等各行各业的各个领域当中，市场需求旺盛所带来的是每年巨大的产量，但是同时所带来的还有严重的环境污染问题。对于氯碱企业来说，对聚氯乙烯生产中无组织废气进行回收治理已迫在眉睫，采用有效的回收治理方法是促进社会发展与提高环境治理能力的关键。
1聚氯乙烯生产工艺流程
1.1聚氯乙烯的认知与应用
聚氯乙烯是氯乙烯单体（VCM）在过氧化物等物质或光、热等作用下，根据自由基聚合反应机理而形成的一种聚合物。聚氯乙烯的分子链中具有强极性的氯原子，分子之间作用力较强，因此,聚氯乙烯本身具有较好的强度、硬度和阻燃性。聚氯乙烯的应用非常广泛，能够通过不同的方式生产出各式各样满足生活需要的物质。聚氯乙烯产品有硬质和软质两种，硬质的产品当中由于没有添加增塑剂，其玻璃化温度较高，在80～85℃之间。而加入增塑剂之后，就能够增大其可塑性，并形成较好的软性产品。
1.2电石法聚氯乙烯工艺流程
电石法聚氯乙烯生产工艺流程主要包括乙炔工序、电解氯化氢工序、聚乙烯工序和聚氯乙烯工序四个部分。在生产过程中会涉及到公用工程系统与物料处理系统，公用工程系统重点在于进行电量的供应，物料系统则包括上游的氯乙烯单体生产与聚合生产两大部分。
1）在电石工序中，灰褐色或黑色的碳化钙（即电石）是最关键的生产原料，能够进行乙炔或石灰氮的生产。电石生产的化学反应式为：CaO+3C=CaC2+CO。在该工序中，会涉及到电石的生成、出料、冷却、破碎、过筛以及炉气处置。将原材料送入电石炉中，并对出炉口的电石进行冷却破碎。同时，也包括一氧化碳的燃烧与处理等。
2）在乙炔工序中，涉及生产、净化、干燥和渣料处理等环节。电石与水反应生成乙炔，经过水洗塔清洗、净化塔除杂和碱洗塔去酸，最终输送至氯乙烯的工序中。在该环节中，主要的反应方程式为：CaC2+2H2O=C2H2+Ca（OH）2。
3）在聚乙烯工序中，重点是乙炔与氯化氢进行反应后形成氯乙烯的过程，包括原料混合、预热、合成、净化和压缩等工艺。电石乙炔法是VCM生产最传统的方式，也是目前应用最为广泛的方法。电石乙炔法生产简单、操作难度低，成本投入少且产成品质量高，但是，污染较为严重。将氯化氢气体冷却降温后与湿乙炔混合，经过脱水、除雾、转化和合成，得到氯乙烯气体。对氯乙烯气体进一步提纯、净化与压缩，最终集中存储，以备下一阶段聚氯乙烯生产所用。该阶段的反应方程式为：C2H2+HCl=C2H3Cl。
4）在聚氯乙烯工序中，重点是进行PVC的聚合，包括聚合、汽提、干燥和存储等。氯乙烯单体以及无离子水等物质在聚合釜内进行反应，得到聚氯乙烯的浆料，经过脱水干燥之后，便能够进行包装存储。
2聚氯乙烯生产中无组织废气的产生
当前我国企业聚氯乙烯的生产方法多采用乙烯法与电石法，两种方式都会面临着大量氯乙烯单体尾气的产生，继而对大气形成污染。具体来看，聚氯乙烯生产中氯乙烯单体尾气的产生主要来自两个环节，即精馏与聚合。
首先，在氯乙烯的压缩精馏净化工序中，需要将源自合成过程的粗粒度氯乙烯气体进行进一步加工，通过压缩以及降温除湿操作，在全凝器的作用下使得气体冷却凝结得以液化，之后再输送至低沸塔开始进行分馏操作，在此过程中进一步将低沸点的物质分离出来，然后在塔的顶部将气体排出。之后还需要再次进行冷却降温操作，得到浓度较高的氯乙烯与乙炔气体。然后再经过高沸塔将高沸点物质进一步分离，也就是将部分二氯乙烷等物质除去。最后得到的气体成品就是液态的高纯度氯乙烯单体，并以此作为下一道聚合工序的生产原料。
其次，在氯乙烯单体聚合过程中，形成废气的工序包括聚合、汽提、离心脱水以及干燥。经过聚合操作的浆料里有很多没有被聚合的氯乙烯单体，所以需要对这部分单体进行去除操作，最常用到的方式之一是汽提。进入汽提塔的聚氯乙烯浆料在螺旋板式换热器预热后，在蒸汽吹动作用下部分未聚合的聚氯乙烯单体被吹出，经塔内筛板小孔流下，与塔底进入的蒸汽逆流接触进行加热汽提，汽提后的浆料通过降液管进入下层，汽提出的残留单体随上升的水蒸气溢出，利用水汽和氯乙烯凝、沸点不同，其中易凝的水汽经塔顶冷凝器回流流入塔内，不易冷凝的氯乙烯气体经过水环真空泵进入回收气柜以备循环利用，塔底流出的浆料离心干燥。经过此工序后的聚氯乙烯会经过破碎机后进入干燥器，在蒸汽加热的作用下风干。在这一过程中，湿的聚氯乙烯浆料在热空气作用下进入干燥器，然后与热空气一同进入旋风分离装置开始气固分离操作，在装置顶部将多余的热空气排出，同时在底部将聚氯乙烯树脂送到振动筛装置，在过筛后进入料仓等待包装仓储。
3降低聚氯乙烯生产过程中能源消耗的措施
3.1实施电机能效提升
2021年，国家工信部和市场监管总局印发《电机能效提升计划（2021—2023年）》的通知，要求对存量电机开展节能改造，优先选用高效节能电机实施重点用能设备更新升级。英力特化工对乙炔至氯乙烯、聚合生产过程使用电机进行排查，对12台电机实施能效提升改造，按照GB18613—2020《电动机能效限定值及能效等级》标准要求采用1级能效电机替代普通电机，实测效率平均提升至96%以上，效率提升约10%。以电机平均功率75kW计，年节约用电量72万kW·h，减少二氧化碳排放量418t。
3.2回收利用母液
聚氯乙烯的生产过程中常常伴随大量母液的产出，极大数量的母液若要进行排放，首先要进行污水处理，达到排放标准之后，才能予以排放。这样一来，不仅会造成生产成本的直接增加，而且也会形成大量的水资源浪费，不利于企业的长远发展。由于母液当中存有诸多杂质与沉淀物等，如果借助沉淀、离心或过滤等方式对其进行加工处理，使其达到再次使用标准之后，就可以作为冲洗水进行再次利用。冲洗水可以用来进行汽提塔或聚合釜等装置的冲洗。在实际的生产过程中，可以把离心机设备形成的污水排放至储存罐当中，然后借助相应的处理措施，将能够再次循环使用的部分重新投入生产使用，而对于达不到排放标准的部分还可以将其用作冲洗水，不仅能够提高对水资源的利用率，而且能够降低企业的生产经营成本。
结束语
随着聚氯乙烯生产规模的不断扩大，生产工艺也在不断改进、完善。如何结合企业自身的生产情况，选择适宜的方式节约生产能源，成为目前诸多企业需要解决的问题。通过引入创新技术手段，采用一系列先进、精密的管控方式，可以降低聚氯乙烯生产过程中的能源消耗，有助于推动整个行业的发展与进步。
参考文献
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