齐小娟 张军 马琴

摘要：通过对PVC生产工艺的分析，阐明PVC行业氯化物（包括氯气、氯化氢、氯乙烯等）的来源和途径，对PVC行业氯化物污染治理措施进行调查。通过对内蒙古自治区五家PVC行业氯化物排放进行现场监测，并对其达标情况进行分析，得出内蒙古自治区PVC行业氯化物的排放水平，为今后防治PVC行业氯化物污染提供依据，同时为开展PVC行业环境影响评价及产排污量计算提供参考。

关键词：PVC;氯化物;排放;监测

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.100

Abstract： Through the analysis of PVC production technology，to clarify the sources and ways of chlorides （including chlorine gas， hydrogen chloride， vinyl chloride， etc.） in PVC industry， investigating the PVC industry chloride pollution control measures.Through to the Inner Mongolia autonomous region five chloride emission on-site monitoring of PVC industry， analyze whether the chloride emission of PVC industry can meet the standard requirements，obtained the chloride emission level of PVC industry in Inner Mongolia autonomous region， to provides basis for preventing and controlling chloride pollution in PVC industry in the future， at the same time， it provides a reference for the environmental impact assessment of PVC industry and the calculation of sewage output and emission load.

Keywords： PVC;Chlorides;Emission;Monitor

氯气是一种具有强氧化性的毒性气体，它被广泛应用在各个工业领域中。自然界中氯是游离状态的，并且是破坏臭氧层的化合物之一[1]。氯气会对人体的呼吸道粘膜和眼睛产生刺激作用。主要作用于支气管、细支气管以及肺泡，导致支气管痉挛、支气管炎和支气管周围炎等等，大量吸入可引起中毒性肺水肿[2]。人体在吸入氯气之后， 会在粘膜和呼吸道位置和水产生作用， 形成次氯酸和氯化氢。氯化氢能够导致上呼吸道粘膜炎性水肿、充血以及坏死， 而次氯酸则具备着更为显著的生物学活性， 其将直接从细胞膜中穿透， 并对其完整性和通透性产生破坏， 最终导致组织出现炎性水肿和充血等， 严重情况下会引发组织坏死。如果吸入的氯气浓度过高， 还可能引发迷走神经反射性心跳停止或者喉头痉挛， 进而导致猝死[3]。氯乙烯是确定的人类致癌剂， 流行病学研究还提示氯乙烯可能是一种多系统、多器官的致癌剂， 可诱发多种人类肿瘤。氯乙烯的活性中间代谢产物---氧化氯乙烯和氯乙醛， 可导致DNA损伤， 诱发基因突变， 进而引发肿瘤。长期接触氯乙烯，对人体健康也有不同程度的影响， 其中以肝功能异常为主要表现[4]。

PVC是一种重要的基础材料，广泛应用于工业、农业、国防等重要领域，目前PVC的生产工艺有主要电石法和乙烯氧氯化法。在我国西部地区，由于有丰富的煤炭资源和石灰石资源，且能源供应价格相对较低，近年来电石法PVC生产发展极为迅速，在国内PVC生产格局中占有越来越大的份额[4]。内蒙古自治区凭借着自身的资源优势，近几年PVC生产得到了迅速发展，而在PVC生产过程中产生的氯化物（包括氯气、氯化氢、氯乙烯等）污染也已经逐渐显现出来。

本文首先通过工程分析确定过程中氯化物等污染物的来源，其次，通过对内蒙古地区5家电石法生产PVC企业进行现场监测，从而获得PVC行业氯化物排放的实测数据，给出PVC行业氯化物排放浓度参考值，从而为环境影响评价及管理决策提供参考。

1 电石法PVC生产工艺流程及产排污分析

电石法PVC生产装置一般主要包括：烧碱工段、乙炔工段、氯乙烯工段、聚氯乙烯工段。其中排放氯化物等污染物的工序主要包括：电解工序、氯气处理工序、液氯及包装工段、氯化氢合成及盐酸工段等处来的事故泄压氯气和电解开停车产生的低浓度氯气、氯化氢合成炉在开停炉时产生的氯化氢，主要污染物为氯气、氯化氢等;以及氯乙烯工段的变压吸附尾气和聚氯乙烯干燥尾气，其中的主要污染物为氯乙烯。具体工艺流程及排污节点见图1。

對于氯气及氯化氢污染的治理措施一般主要是采用水吸收法和中和法进行处理。水吸收法的原理是利用氯化氢极易溶于水的特性，使氯化氢溶于水中从而制得盐酸溶液。氯气则多数采用碱液吸收的方法使氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠，从而达到去除氯气的目的。为确保含氯气、氯化氢的尾气能够长期稳定达标排放，多数企业还在采用水吸收后再加碱吸收进一步去除氯气、氯化氢。

一般采用电石法生产PVC排放氯化物的有组织废气污染源主要有以下几个：

（1）废氯气吸收塔尾气G1：烧碱装置氯气处理工序来的氯压机密封气、电解工序、氯氢处理工序等处来的事故泄压氯气、电解开、停车产生的低浓度氯气和液氯工序的氯气，一般均进入废氯气吸收塔采用氢氧化钠溶液进行吸收，正常生产次氯酸钠，吸收后的尾气采用碱液二级吸收后，经排气筒排入大气。主要污染物为氯气、氯化氢。

（2）氯化氢合成尾气G2：氯气与氢气分别进入石墨合成炉生产氯化氢气体，经冷却进入降膜吸收器和尾气吸收塔，用纯水吸收后尾气通过排气筒排入大气。主要污染物：氯气、氯化氢。

（3）盐酸储罐泄压排气G3：盐酸储罐在泄压时间断性排放含氯气、氯化氢污染物的尾气。

（4）氯乙烯装置变压吸附尾气G4：从氯乙烯合成来的粗氯乙烯气体先经组合塔酸洗，再经碱洗塔用碱洗除去其中所含的氯化氢，氯乙烯气体再经压缩进冷凝器，冷凝器的不凝气再经变压吸附去除氯乙烯及乙炔后经排气筒排放。主要污染物为氯乙烯。

（5）PVC干燥尾气G5：聚合后的PVC浆料经离心机离心分离后，湿树脂进入气流干燥塔进行干燥，干燥尾气经两级旋风分离后通过排气筒排放。主要污染物：粉尘、氯乙烯。

2 电石法生产PVC企业含氯化物污染源监测结果

本次调查对内蒙古自治区境内的5家电石法生产PVC企业进行了现场监测。由于氯气等氯化物的毒性较大，而各类含氯化物尾气在未进行处理时，其排放濃度较高，对于监测人员的生命安全有极大的威胁，因此本次调查监测不对各类污染源治理设施入口的污染物产生浓度进行监测，所有监测点位均设在排放含氯化物等污染物的有组织污染源的治理设施出口处，仅对各类氯化物经处理后的排放浓度进行监测。通过现场监测得到PVC生产企业氯化物污染物的排放浓度数据，同时将监测结果与《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996中的氯气、氯化氢、氯乙烯标准限值进行对比，分析各污染源中污染物的达标情况。具体监测结果及达标情况见下表1。

由表1可以看出，各废气污染源氯化物排放浓度现场监测结果及达标情况如下：

（1）废氯气吸收塔尾气G1中氯气的排放浓度在0.030-1.732mg/m3之间，氯化氢的排放浓度在0.90-34.2mg/m3之间，均可以满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中二级标准氯气排放浓度65mg/m3，氯化氢排放浓度100mg/m3的限值要求。

（2）氯化氢合成降膜吸收塔出口尾气G2中氯气的排放浓度在0.030-1.066mg/m3之间，氯化氢的排放浓度在0.90-9.19mg/m3之间，均可以满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中二级标准氯气排放浓度65mg/m3，氯化氢排放浓度100mg/m3的限值要求。

（3）盐酸储罐泄压排气G3中氯气的排放浓度在0.087-0.28mg/m3之间，氯化氢的排放浓度在0.97-1.56mg/m3之间，均可以满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中二级标准氯气排放浓度65mg/m3，氯化氢排放浓度100mg/m3的限值要求。

（4）氯乙烯变压吸附吸收塔尾气G4出口氯乙烯排放浓度在0.87-1.12mg/m3之间，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中二级标准氯乙烯排放浓度36mg/m3的限值要求。

（5）PVC干燥工段尾气G5除尘器出口氯乙烯排放浓度在3.32-33.7mg/m3之间，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2中二级标准氯乙烯排放浓度36mg/m3的限值要求。

3 结论

通过对电石法生产PVC行业氯化物排放浓度现场监测结果可以看出：目前电石法生产PVC行业产生的含氯气和氯化氢等污染物的废气采用水吸收加碱吸收的方法进行处理，其治理措施是完全可行的，经现场监测，其治理效果较好，经处理后的氯气、氯化氢均能够满足环保相应排放标准的要求。PVC干燥废气中氯乙烯排放浓度的监测结果波动范围较大，这和前序汽提工段的效率有关，汽提效率高则干燥工段VCM排放浓度就低，反之其排放浓度就高，但总体来说是可以做到达标排放的。本次调查通过现场监测得到的各类氯化物排放浓度数据，可以作为电石法生产PVC行业氯化物污染物排放系数参考使用，指导该行业在环境影响评价中计算各氯化物的排放量。

参考文献

[1]李怡然.化工生产中氯气毒性危害浅谈[J].技术与市场，2015，22（11）：150.

[2]潘柯君.氯气职业病危害及防护对策[J].化工设计通讯，2016，42（02）：173+178.

[3]周兰霞.化工生产中氯气毒性危害[J].河北化工，2010，33（04）：57-58+64.

[4]焦红，焦洁.某氯碱化工厂氯乙烯的职业病危害现状调查[J].中国工业医学杂志，2011，24（01）：50-51.

[5]蔡杰.国内氯产品现状与发展趋势分析（上）[J].化工管理，2012（01）：51-53.

收稿日期：2019-05-06

作者简介：齐小娟（1971-），女，满族，高级工程师，研究方向为环境监测、环境影响评价与污染等。