乙炔裝置生產(chǎn)工藝及原理

1、制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理1乙炔裝置生產(chǎn)工藝及原理制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理2講述內(nèi)容乙炔裝置的生產(chǎn)目的原料及產(chǎn)品的理化性質(zhì)乙炔裝置生產(chǎn)基本原理乙炔裝置生產(chǎn)工藝流程主要工藝控制指標(biāo)操作中的安全措施主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理常見事故及處理制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理3一、乙炔裝置的生產(chǎn)目的 乙炔裝置生產(chǎn)的目的就是利用電石的水解反應(yīng)原理，使電石與水在發(fā)生器內(nèi)控制一定的溫度，生成粗乙炔氣，經(jīng)冷卻后通過水環(huán)泵加壓，送至兩臺串聯(lián)的清凈塔，至中和塔除去硫、磷、等雜質(zhì)，經(jīng)冷凝、除霧除去水份后，送至轉(zhuǎn)化崗位。l制造合格的乙炔氣，制造合格的乙炔氣，送至轉(zhuǎn)化崗位。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理4

2、二、原料及產(chǎn)品的理化性質(zhì)1、電石的性質(zhì)電石的化學(xué)名稱為碳化鈣或二碳化鈣，俗名為電石，是由碳(焦炭等碳素材料）和氧化鈣（生石灰）在電阻電弧爐內(nèi)于高溫條件化合而成的。分子式：CaC2 分子量：64.10化學(xué)上純碳化鈣幾乎是無色透明晶體，工業(yè)碳化鈣（電石）是灰色，棕黃色或黑色硬塊，碳化鈣含量高時呈紫色。電石露于空氣中極易吸潮失去光澤而變成灰色，電石與水作用產(chǎn)生乙炔氣。物理性質(zhì)：比重：2.0-2.8（隨CaC2含量減小而增高）,熔點：約2300 制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理5危險特性：a.電石中含有硫、磷等雜質(zhì)，與水作用會放出磷化氫和硫化氫。當(dāng)磷化氫含量超過0.08，硫化氫含量超過0.15時，容

3、易引起自然爆炸。b.電石與水反應(yīng)放出大量乙炔氣，在一定條件下產(chǎn)生危險。c.小粒電石與粉末不得集中使用。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理62、乙炔氣的理化性質(zhì) 乙炔 分子式：C2H2 結(jié)構(gòu)式：H-C C-H 分子量：26.038l乙炔俗名電石氣，在常溫常壓下是無色氣體，比空氣略輕、溶于水和有機(jī)溶劑的無色氣體，工業(yè)乙炔因帶有雜質(zhì)（尤其是H2S、PH3）而帶有刺激性臭味。乙炔的沸點是-83.6，凝固點是-85。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理7乙炔氣溶于水和酒精，并極易溶于丙酮。1L水在15、1atm下可溶乙炔氣1.1L；在同樣的條件下1L丙酮溶液可溶乙炔氣25L。丙酮溶液在15atm可溶乙炔氣

4、345L；此時液體的體積也增加了。 根據(jù)丙酮能溶解大量乙炔的性質(zhì)，把乙炔溶解在丙酮溶液中，在15atm的下裝入特質(zhì)鋼瓶內(nèi)，叫做溶解乙炔。叫做“溶解乙炔”。這種溶解乙炔不易爆炸，使用時較為安全，便于運輸和保存。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理8乙炔氣在水中的溶解度與溫度及壓力有關(guān)；他隨著溫度的升高而減小，并隨著壓力的增大而增大。乙炔氣與溶解度與溫度的關(guān)系（乙炔氣與溶解度與溫度的關(guān)系（1 1體積水中溶解乙炔體積）體積水中溶解乙炔體積）溫度051015202530405060708090溶解度%173149131115103938465503725155制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理9乙炔的危

5、險性 a 乙炔與空氣在很寬的范圍能都能形成爆炸 混合物，即2.381%，其中713%最易爆炸。 b 乙炔極易與氯氣生成氯乙炔引起爆炸。 c 乙炔氣與銅、銀、汞易生成乙炔銅、乙炔銀、乙炔汞等金屬化物，在干炸狀態(tài)下受到微笑震動就會爆炸。 d 乙炔氣中混入一定量的水蒸氣、氮氣、二氧化碳可降低乙炔氣的爆炸危險性。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理10三、乙炔裝置生產(chǎn)基本原理工業(yè)上合成乙炔的方法主要有：烴類裂解法和電石法。目前世界上生產(chǎn)乙炔主要以烴類裂解法為主。電石法生產(chǎn)乙炔有濕法和干法兩種。干法是將比理論略多的水量以霧狀噴入發(fā)生器與電石反應(yīng)產(chǎn)生乙炔，其特點是乙炔損失少、效益高、加料與排渣過程連續(xù)生產(chǎn)，

6、缺點是設(shè)備較復(fù)雜，操作技術(shù)要求高，隨著近年國內(nèi)電石法生產(chǎn)乙炔逐步成為主流，目前已有成熟工藝并投入生產(chǎn)。濕法是將電石加入過量的水中發(fā)生乙炔，其特點是電石分解完全、乙炔純度高、操作簡單，缺點是設(shè)備龐大、耗水量大、乙炔損失大。我廠采用濕法生產(chǎn)乙炔。 制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理11生產(chǎn)原理如下： 在發(fā)生器中，電石和水接觸生成乙炔氣體，其反應(yīng)式為：CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2+130kJ/mol 由于工業(yè)電石含有不少雜質(zhì)，在發(fā)生器水相中也同時進(jìn)行一些副反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的PH3 、H2S、NH3等雜質(zhì)氣體，其反應(yīng)方程式如下： CaO+H2O Ca(OH)2 CaS+H2O Ca(OH)

7、2+H2S CaP2+H2O Ca(OH)2+2PH3 制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理12 其反應(yīng)放出大量的熱由過量的水移去，并 稀釋渣漿以利于溢流和排渣，反應(yīng)生成的乙炔氣中含有硫化氫，磷化氫等雜質(zhì)，通過清凈工序與NaCLO溶液接觸反應(yīng)而除去，生成的相應(yīng)的酸與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽，其反應(yīng)式如下：PH34NaClOH3PO44NaClH2S4NaClOH2SO44NaClH3PO43NaOHNa3PO43H2OH2SO42NaOHNa2SO42H2O制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理13四、乙炔裝置生產(chǎn)工藝流程l電石經(jīng)粗破碎后，輸送到細(xì)破，使電石 粒度控制在25-50mm的合格電石,由90

8、度大傾角皮帶機(jī)送入料倉，間歇放入稱重料斗，由16度皮帶機(jī)輸送至發(fā)生加料樓頂，落入兩條可逆皮帶，再加入小加料儲斗， 通過上加料斗進(jìn)入下加料貯斗，在電機(jī)振動給料機(jī)的控制下，以合適的速度向發(fā)生器內(nèi)加入電石，在攪拌的過程中，耙齒除去電石表面反應(yīng)生成的Ca(OH)2使電石的水解反應(yīng)充分進(jìn)行，反應(yīng)生成的熱量和大部分渣漿由過量水通過溢流管帶走，固體物質(zhì)通過六層耙齒的運動逐步積累在發(fā)生器錐底，由大排渣間歇排出。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理14l生成的乙炔氣通過渣漿分離器時，由上清液溶液進(jìn)行洗滌以除去夾帶的大量電石泥，之后通過正水封進(jìn)入噴淋冷卻塔、水洗塔進(jìn)一步降低溫度，備用發(fā)生器則通過逆水封保持設(shè)備正壓。

9、乙炔氣經(jīng)冷卻塔降溫至2040后，經(jīng)水環(huán)泵加壓進(jìn)入清凈系統(tǒng)，在兩個清凈塔中與由配制系統(tǒng)生產(chǎn)的有效氯在0.085%0.12%，PH值在7-8的NaClO溶液逆流接觸，反應(yīng)除去P、S雜質(zhì)，為了使反應(yīng)能充分進(jìn)行，塔內(nèi)填充了聚丙烯階梯填料環(huán)，并在每節(jié)塔間設(shè)集液盤，以保證氣液充分接觸，乙炔氣在中和塔中除去酸性物質(zhì)后，通過乙炔冷凝器，乙炔除霧器除去氣相中夾帶的水分，使合格、干燥的乙炔氣送至轉(zhuǎn)化工序。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理15清凈所用的次氯酸鈉溶液是用氯氣、氫氧化鈉、水配制而成，其反應(yīng)式如下：2NaOHCl2NaClONaClH2O，配制過程為5%的燒堿溶液與氯氣經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計計量后進(jìn)入文丘里反應(yīng)

10、器進(jìn)行反應(yīng)，一次水 （可回用水）經(jīng)過計量后由頂部進(jìn)入反應(yīng)器，一方面在反應(yīng)器內(nèi)形成負(fù)壓，以利Cl2、NaOH的充分接觸。 制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理16清凈所需的NaClO溶液由配制系統(tǒng)提供，經(jīng)配制合格的NaClO溶液由NaClO泵打至NaClO高位槽，依靠位差自流而下，然后通過2#清凈泵送到2#清凈塔，一部分通過2#清凈泵進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)，另一部分通過2#清凈泵送至1#清凈塔，同樣一部分進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)，另一部分則由發(fā)生器補水泵廢送至冷卻塔經(jīng)過 噴頭與一次水共同冷卻乙炔氣，冷卻塔產(chǎn)生的廢NaClO溶液通過塔底的溢流管進(jìn)入廢NaClO貯槽，一部分由發(fā)生器補水泵送往污水處理，另一部分送往噴淋塔。冷

11、卻塔加水則由一次水系統(tǒng)直接提供。中和塔的堿液由稀堿中間槽提供10%-15%的堿液。 制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理17電石破碎工藝流程簡圖制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理18n乙炔發(fā)生工藝流程制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理19五、主要工藝控制指標(biāo)a.電石粒度 25-50mmb.氮氣含氧 1.5%a.發(fā)生溫度 855b.發(fā)生器液面 現(xiàn)場液面計中部c.發(fā)生器壓力 16KPae.氣柜高度 20-80%a.次氯酸鈉有效氯 0.085-0.12%c.中和塔堿濃度 10-15%e.換堿限值 碳酸鈉含量10%（冬天8%）或氫氧化鈉3-5%f.乙炔純度 98.5%g.乙炔含硫、磷等雜質(zhì) 硝酸銀試紙檢

12、驗不變色制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理20六、操作中的安全措施 乙炔屬易燃易爆氣體，在乙炔操作過程中會使用到的 化學(xué)危險品有：電石、氫氧化鈉、次氯酸鈉、氯氣、氮氣等，所以在乙炔生產(chǎn)過程中，必須以安全為前提。在選擇乙炔管道閥門材質(zhì)時應(yīng)注意；不得用含銅（銅合金含量小于70%）、銀的介質(zhì)。 在使用壓力計時，如果選用水銀，必須用鹽水或水作隔離液，不得使乙炔與水銀直接接觸。 乙炔是一種易燃易爆物，因此乙炔系統(tǒng)的檢修開停車必須嚴(yán)格遵守置換方案，開車前用氮氣置換，取樣，分析的安全規(guī)定。停車檢修前置換系統(tǒng)含C2H22.3%，如需進(jìn)入容器檢修，則含C2H20.15%,含氧19%。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝

13、及原理21乙炔系統(tǒng)的任何位置動火，都必須用N2置換至不含乙炔，同時動火部位與系統(tǒng)要進(jìn)行有效隔絕，為了防止氣體的流動而產(chǎn)生靜電火花，在隔絕部位應(yīng)有可行的絕緣，動火區(qū)與非動火區(qū)不得以導(dǎo)體連接。乙炔是易燃易爆氣體，凡檢修含有乙炔的設(shè)備、管道，嚴(yán)禁用鐵器敲擊。乙炔生產(chǎn)系統(tǒng)屬微正壓系統(tǒng)，在生產(chǎn)過程中嚴(yán)禁產(chǎn)生跑、冒、滴、漏，且嚴(yán)禁產(chǎn)生負(fù)壓，以避免吸入空氣而導(dǎo)致著火爆炸事故；凡是接觸乙炔的設(shè)備、管線必須具有良好的靜電導(dǎo)除設(shè)施，以防止靜電積聚造成事故。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理22七、主要設(shè)備及其作用1、乙炔發(fā)生器 我公司選用直徑DN3200mm，六層耙臂，六層托板帶攪拌的立式發(fā)生器6臺，每臺生產(chǎn)能力

14、約2500m3 /h,攪拌軸由發(fā)生器底部伸入，借助蝸輪蝸桿減速機(jī)至1.6-2r/s。六層托板，一、三、五周邊下料，為，二、四、六為中間下料，托板的作用延長電石在發(fā)生器內(nèi)的停留時間，耙臂，耙齒是輸送電石和清除電石表面結(jié)晶，使電石與水充分反應(yīng)，加速水解反應(yīng)的速度。為方便發(fā)生器 檢修，在每層托板之間設(shè)有人孔。在發(fā)生器錐底側(cè)壁設(shè)有溢流口，電石渣漿連續(xù)排出，電石中的硅鐵及雜物不斷沉入錐底，由錐底排渣閥定期排出。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理232、正水封、逆水封、安全水封及其作用。（1）、正水封：發(fā)生器產(chǎn)生的乙炔氣通過正水封（進(jìn)口管插入液面以200-300mm），送至冷卻、清凈系統(tǒng)，正水封起到單相止

15、逆閥的作用，當(dāng)發(fā)生器或清凈系統(tǒng)出現(xiàn)事故時，起到安全隔離的作用。當(dāng)單臺發(fā)生器檢修時，向正水封加水使之與系統(tǒng)安全隔離。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理24（2）、逆水封：逆水封進(jìn)口管與氣柜管線相連，插入液位以下，出口管與發(fā)生器氣相管相連。正常生產(chǎn)時，逆水封不起作用，當(dāng)發(fā)生器出現(xiàn)液位下降，電石架橋，或負(fù)壓時，乙炔氣通過逆水封進(jìn)入發(fā)生器保持發(fā)生器正壓，防止吸入空氣，產(chǎn)生混合氣體，造成爆炸危險。（3）、安全水封：當(dāng)發(fā)生器出現(xiàn)故障（ 正水封液位升高，水洗塔液位升高封住氣相進(jìn)口）時，發(fā)生器壓力升高，發(fā)生器內(nèi)的乙炔氣，通過安全水封排入大氣，安全水封至于一樓地面，當(dāng)發(fā)生器液位過高時，渣漿溢流至安全水封，由安全

16、水封流出，因此，安全水封起到安全閥和溢流管的作用。 制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理253、渣漿分離器，冷卻塔和氣柜的作用。（1）渣漿分離器：設(shè)置在發(fā)生器頂部，通過水噴淋降低乙炔氣中夾帶的電石渣漿含量，降低乙炔氣溫度，減小后系統(tǒng)管道設(shè)備結(jié)垢，降低冷卻塔負(fù)荷。冷卻水從 渣漿分離器底部溢流管流入發(fā)生器，作為發(fā)生反應(yīng)用水。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理26（2）水洗塔： 規(guī)格DN3000,H18341采用填料塔，多選用聚丙烯梯型環(huán)，通過直接噴入冷卻水來吸收與降低粗乙炔溫度使氣體中的大部分水蒸汽冷凝下來，冷卻塔在氣柜前，可防止氣柜管路積水而影響緩沖作用。此外，乙炔氣降溫后，有利于清凈塔中次氯酸鈉

17、對硫、磷等雜質(zhì)的吸收反應(yīng)。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理27（3）乙炔氣柜起到發(fā)生與清凈兩系統(tǒng)的的緩沖作用，特別是在發(fā)生加料系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能在短時間內(nèi)保證清凈系統(tǒng)的穩(wěn)定操作。氣柜高度可與發(fā)生器給料機(jī)連鎖控制。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理284、清凈系統(tǒng)設(shè)備。（1）清凈塔的結(jié)構(gòu)：DN2400H18396,內(nèi)部填充填料，每層設(shè)積液盤結(jié)構(gòu)，借助填料的表面積，使氣液逆流接觸傳質(zhì)反應(yīng)，要保證填料的濕潤度，必須確保次氯酸鈉的循環(huán)量和填料的濕潤度。乙炔氣在塔內(nèi)的停留時間控制在40-60秒為宜。1#，2#清凈塔、中和塔結(jié)構(gòu)相同。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理29制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原

18、理30（3）水環(huán)壓縮機(jī)，提高乙炔氣壓力，加壓清凈。葉輪靠離心力形成水環(huán)，氣體壓縮后體積變小，在清凈塔內(nèi)與次氯酸鈉充分反應(yīng)。 制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理31n水環(huán)壓縮機(jī)工作原理 在水環(huán)壓縮機(jī)中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸，此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0為起點，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；

19、當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時，氣體便被排出，起到壓縮作用。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理32顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理鄂式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)主要有機(jī)架、偏心軸、大皮帶輪、飛輪、動鄂、側(cè)護(hù)板、肘板、肘板后座、調(diào)隙螺桿、復(fù)位彈簧、固定鄂板與活動鄂板等組成，其中肘板還起到保險作用。 電動機(jī)驅(qū)動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動鄂上下運動，當(dāng)動鄂上升時肘板和動鄂間夾角變大，從而推動動鄂板向定鄂板接近，與此同時物料被擠壓、搓、碾等多重破碎;當(dāng)動鄂下行時，肘板和動鄂間夾角變小，動鄂板在拉桿、彈簧的作用下離開定鄂板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出，隨著電動機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動破碎機(jī)動鄂作周期性的壓碎和排料，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理33八、常見事故及處理1、加料時燃燒或爆炸 原因：、加料前一貯料斗內(nèi)乙炔未排凈。 、電石摩擦打火 、氮氣純度低。 、翻板閥泄漏。處理方法： 、加強氮氣置換。 、封水封、開充氮、排氮閥，用氮氣或干粉滅火器 滅火并發(fā)出警報。 、停用發(fā)生器，檢修加料閥。 制作：張劉平一次鹽水生產(chǎn)工藝及原理342、發(fā)生器液位超出規(guī)定值 原因 溢流管內(nèi)有雜物。 溢流管內(nèi)結(jié)垢堵塞。 處理措施