(完整版)電石生產(chǎn)工藝

1、、電石的生產(chǎn)工藝電石生產(chǎn)方法有氧熱法和電熱法。一般多采用電熱法生產(chǎn)電石，即生石灰 和含碳原料（焦炭、無(wú)煙煤或石油焦）在電石爐內(nèi)，依靠電弧高溫熔化反應(yīng)而生 成電石。生產(chǎn)流程如圖所示。主要生產(chǎn)過(guò)程是：原料加工；配料；通過(guò)電爐上端 的入口或管道將混合料加入電爐內(nèi)，在開(kāi)放或密閉的電爐中加熱至2000C左右， 依下式反應(yīng)生成電石：CaO+3C-CaC2+CO。熔化了的碳化鈣從爐底取出后，經(jīng) 冷卻、破碎后作為成品包裝。反應(yīng)中生成的一氧化碳則依電石爐的類(lèi)型以不同方 式排出：在開(kāi)放爐中，一氧化碳在料面上燃燒，產(chǎn)生的火焰隨同粉塵起向外四 散；在半密閉爐中，一氧化碳的一部分被安置于爐上的吸氣罩抽出，剩余的部分 仍

2、在料面燃燒；在密閉爐中，全部一氧化碳被抽出?；瘜W(xué)方程式：CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2電石工業(yè)誕生于 19 世紀(jì)末，迄今工業(yè)生產(chǎn)仍沿用電熱法工藝，是生石灰（CaO）和焦炭（C）在埋弧式電爐（電石爐）內(nèi)，通過(guò)電阻電弧產(chǎn)生的高溫反應(yīng)制得，同 時(shí)生成副產(chǎn)品一氧化碳（CO）。電石生產(chǎn)的基本化學(xué)原理CaO+3CfCaC2+CO式中可見(jiàn)電石生成反應(yīng)中投入的三份C,其中二份生成CaC2，而另一份則形成CO， 即消耗了 1/3 的炭素材料. 石灰生產(chǎn)生石灰（CaO）是由石灰石（CaCO3）在石灰窯內(nèi)于1200C左右的高溫煅燒分解制得： CaCO3fCaO+CO2 電石生產(chǎn)電石（CaC2）是生石灰

3、（CaO）和焦炭（C）于（電石爐）內(nèi)通過(guò)電阻電弧熱在18002200 C的高溫下反應(yīng)制得：CaO+3CCaC2+CO電石爐是電石生產(chǎn)的主要設(shè)備，電石工業(yè)發(fā)展的初期，電石爐的容量很小，只有100 300KVA，爐型是開(kāi)放式的，副產(chǎn)品CO在爐面上燃燒，生成CO2白白的浪費(fèi)。有污染物生成?，F(xiàn)在這個(gè)行業(yè)國(guó)家規(guī)定比較嚴(yán)格,另外一氧化碳的回收也取得了很好的效果.電石生產(chǎn)方法主要有氧熱法和電熱法。一般多采用電熱法生產(chǎn)電石，即生石灰和含碳原 料（焦炭、無(wú)煙煤或石油焦）在電石爐內(nèi)，依靠電弧高溫熔化反應(yīng)而生成電石。主要生產(chǎn)過(guò)程 是：原料加工、配料、通過(guò)電爐上端的入口或管道將混合料加入電爐內(nèi)，在開(kāi)放或密閉的電 爐中

4、加熱至2000r左右，依下式反應(yīng)生成電石：CaO+3CfCaC2+CO。熔化了的碳化鈣從爐 底取出后，經(jīng)冷卻、破碎后作為成品包裝。反應(yīng)中生成的一氧化碳則依電石爐的類(lèi)型以不同 方式排出：在開(kāi)放爐中，一氧化碳在料面上燃燒，產(chǎn)生的火焰隨同粉塵起向外四散；在半 密閉爐中，一氧化碳的一部分被安置于爐上的吸氣罩抽出，剩余的部分仍在料面燃燒；在密 閉爐中，全部一氧化碳被抽出。二、氯堿化工 電石生產(chǎn)工藝 工藝流程工藝流程, 生產(chǎn)工藝, 電石電石, 生產(chǎn)工藝, 工藝流程1）原料貯運(yùn)（a）原料石灰石（粒度：60150mm）、焦炭（粒度：S25mm）、無(wú) 煙煤（粒度：25mm）焦炭（粒度：2550mm）由汽車(chē)運(yùn)進(jìn)廠

5、， 分別卸入廠內(nèi)各自的原料棚庫(kù)。存量按7 天設(shè)計(jì)。（b）石灰石日用量約1000噸。石灰石上料時(shí)，用裝載機(jī)把石灰石從 料棚運(yùn)至地下受料坑，再用膠帶運(yùn)輸機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)至石灰生產(chǎn)工段的 石灰石料倉(cāng)中。（c）焦炭日用量約360噸和石灰窯用82噸。焦炭上料時(shí)，用裝載機(jī) 把焦炭從料棚運(yùn)至地下受料坑，再用膠帶運(yùn)輸機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)至炭材干 燥工段的焦炭料倉(cāng)中。（d）工作制度：采用二班制。（ 2）石灰生產(chǎn)料倉(cāng)中的石灰石和焦碳或無(wú)煙煤由電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)送至稱(chēng)量斗，一定配比的混合料由膠帶運(yùn)輸機(jī)送至石灰窯上料斗，卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)料斗至石 灰窯頂，物料進(jìn)入石灰窯，在窯內(nèi)煅燒。粒度為45140mm石灰從 窯底經(jīng)膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出，經(jīng)雙齒輥

6、式破碎機(jī)破碎后粒度為50mm,然 后用斗提機(jī)送至配料站。窯頂尾氣經(jīng)布袋除塵后接煙囪排空。（3）炭材干燥焦炭中間緩沖倉(cāng)的焦炭由電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)送至焦炭干燥窯，干燥 后，由膠帶輸送機(jī)（耐高溫膠帶）、斗式提升機(jī)送至配料站。在配料 站，經(jīng)振動(dòng)篩分級(jí)后（篩上粒度：525mm，篩下粒度：05mm）由 膠帶輸送機(jī)（可逆）分別送至焦炭塊倉(cāng)及焦炭粉倉(cāng)。（ 4）電石生產(chǎn)（a）電爐進(jìn)料合格粒度的石灰、焦炭由倉(cāng)口分別經(jīng)配料站塊料倉(cāng)下的振動(dòng)給料 機(jī)又經(jīng)稱(chēng)重斗，按合適的重量配比，由振動(dòng)給料機(jī)分三層經(jīng)帶式輸送 機(jī)、斗式提升機(jī)送至電石生產(chǎn)廠房，分別通過(guò)電石爐的環(huán)形加料機(jī)進(jìn) 入爐料貯斗。電爐爐料共有 12 個(gè)貯倉(cāng)，貯倉(cāng)中的混合物

7、料經(jīng)過(guò)向下延伸的料管及 爐蓋上的進(jìn)料口靠重力連續(xù)進(jìn)入爐中。（b）空心電極加料（預(yù)留）混合粉料由混合粉料倉(cāng)下部進(jìn)入三根電極的螺旋輸送機(jī)，再經(jīng)橡 膠軟管與中央快開(kāi)接頭加入空心電極內(nèi)筒，直接進(jìn)入電爐高溫熔融 區(qū)，粉料加入量占爐料消耗量的 1015%左右，粉料配比可調(diào)節(jié)。（c）電極糊加料裝在電極糊盛斗內(nèi)的破碎好的電極糊（100mm以下），經(jīng)單軌吊 從地面提升到各電極筒頂部倒入電極筒內(nèi)。電能由變壓器和導(dǎo)電系統(tǒng)經(jīng)自焙電極輸入爐內(nèi)，石灰和炭素原料在電 阻電弧產(chǎn)生的高溫（20002200C ）下轉(zhuǎn)變成電石。冶煉好的電石，每隔一小時(shí)左右從爐口出爐一次，熔融電石流入牽 引小車(chē)上的電石鍋內(nèi)，由卷?yè)P(yáng)機(jī)將小車(chē)?yán)嚼淦茝S

8、房進(jìn)行冷卻破碎。（ 5）電石冷卻液態(tài)電石注入電石鍋經(jīng)牽引小車(chē)送至冷卻廠房。由橋式起重機(jī)將電石 鍋用吊具從小車(chē)上吊出，放置在“熱鍋預(yù)冷區(qū)”。冷卻兩小時(shí)后，將電 石砣從鍋內(nèi)吊出放置在冷卻區(qū)繼續(xù)冷卻，當(dāng)冷卻到80C以下時(shí)，用 汽車(chē)運(yùn)往聚氯乙烯裝置。三、 電石法 PVC 生產(chǎn)工藝中的綜合利用長(zhǎng)期以來(lái)，電石法生產(chǎn) PVC 產(chǎn)生的大量電石渣和廢水嚴(yán)重污染 著環(huán)境，制約了 PVC 行業(yè)的發(fā)展。綜合利用和達(dá)標(biāo)治理是電石法生 產(chǎn) PVC 企業(yè)的必由選擇，是保證企業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要措施。上清液的利用 多年來(lái)，電石渣漿中上清液的處理一直是困擾電石法生產(chǎn)工藝的 難題。早期，電石渣漿自然沉降后直接將上清液外排，造成對(duì)環(huán)境

9、的 嚴(yán)重污染和水資源的浪費(fèi)。濟(jì)寧中銀電化有限公司通過(guò)不斷完善和治 理，現(xiàn)已基本達(dá)到上清液的零排放。上清液綜合利用工藝流程示意圖見(jiàn)圖 1（略）。從乙炔發(fā)生器排出的含固量 10%左右的電石渣漿經(jīng)多級(jí)沉降后， 最后一級(jí)澄清的上清液以及經(jīng)機(jī)械加速沉降和壓濾后的上清液匯至 上清液熱水池。用泵將該上清液送至噴霧冷卻塔進(jìn)行二級(jí)冷卻后進(jìn)人 上清液涼水池，經(jīng)冷卻后的上清液全部回用發(fā)生器，用于電石水解。電石渣的綜合利用電石渣是電石水解反應(yīng)的副產(chǎn)品，含有大量的Ca(OH)2,具有很強(qiáng) 的堿性，并含有較多的硫化物及其他雜質(zhì)，生產(chǎn) 1tPVC 樹(shù)脂可同時(shí) 產(chǎn)生含固量為5%-10%的電石渣漿9-15t,是PVC生產(chǎn)過(guò)程中

10、最大的 “三廢”。該公司從簡(jiǎn)單的沉降分離、自然曝曬改造為多級(jí)沉降加機(jī)械 加速沉降分離，機(jī)械壓濾至含固量為65%以上的濾餅，外銷(xiāo)供建筑、 筑路、鍋爐脫硫、墻體涂料等使用。目前，國(guó)內(nèi)務(wù)PVC生產(chǎn)廠家采取不同技術(shù)使電石渣變廢為寶。例 如，完全替代石灰用于水泥生產(chǎn)；開(kāi)發(fā)以電石渣、煤矸石、粉煤灰為 主要原料的新型墻體材料的制磚技術(shù)；利用 Ca(OH)2 生產(chǎn)純堿等。北 京瑞思達(dá)化工設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)的干法制乙炔新技術(shù)使電石渣含水 量達(dá) 8%-10%。水洗酸的密閉循環(huán)在氯化氫和乙炔合成反應(yīng)中，乙炔與氯化氫流量比是 1.00： 1.10-1.00： 1.05。過(guò)量的HCl通過(guò)冷凍脫水冷凝得40%的鹽酸后，再

11、通過(guò)泡沫水洗塔、填料水洗塔回收 HCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%以上的副產(chǎn) 酸。雖然，通過(guò)泡沫水洗塔已回收大部分HC1，但在填料水洗塔中仍 存在 3%以上的酸性水，排放這部分水，不僅造成環(huán)境污染，而且浪 費(fèi)大量水資源。同時(shí)，酸性水中夾帶的粗VC也被排放掉，造成消耗 上升。該公司于 2002 年對(duì)水洗凈化系統(tǒng)進(jìn)行密閉循環(huán)改造。在填料 水洗塔中用工業(yè)水進(jìn)行噴淋吸收后，較低濃度的酸性水進(jìn)入循環(huán)水 槽，再用循環(huán)酸泵送出，經(jīng)石墨冷卻后，進(jìn)入泡沫水洗塔吸收，形成 濃度較高的（20%以上）的鹽酸，送至鹽酸儲(chǔ)槽外銷(xiāo)。這樣，減少了酸 性水排放對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)節(jié)約水資源，減少氯乙烯夾帶損失。由 于生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，

12、該公司又對(duì)鹽酸脫吸工藝進(jìn)行技術(shù)改造，將 鹽酸脫吸后， HCl 氣體再返回氯乙烯。此工藝改造完成后，將大大減 少副產(chǎn)酸量。水洗酸密閉循環(huán)工藝流程示意圖見(jiàn)圖 2（略）。轉(zhuǎn)化器熱水自壓循環(huán) 氯乙烯合成反應(yīng)是放熱反應(yīng)，需用大量循環(huán)熱水。如反應(yīng)熱不能及時(shí)移出，會(huì)造成溫度過(guò)高，使觸媒失效，或轉(zhuǎn)化器上部產(chǎn)生大量蒸 汽，影響安全生產(chǎn)。該公司原采取強(qiáng)制循環(huán)，并不定期補(bǔ)充軟化水調(diào) 行降溫。在 2004 年技改中，引進(jìn)了轉(zhuǎn)化器熱水自貓環(huán)工藝。通過(guò)轉(zhuǎn) 化器回水管路的汽水分離器，將熱翩減壓釋放蒸汽，熱水降溫后靠重 力自壓循環(huán)。投人割行后，轉(zhuǎn)化器反應(yīng)熱能及時(shí)移出，并減少熱水泵 的劇轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)，減少了動(dòng)力消耗，同時(shí)解決了熱水氣

13、阻現(xiàn)剝和轉(zhuǎn)化器反 應(yīng)溫度偏高問(wèn)題，延長(zhǎng)了觸媒使用壽命哨投資少，見(jiàn)效快。 轉(zhuǎn)化器熱水自壓循環(huán)工藝流程示意圖見(jiàn)圖3（略） 。母液水的回收利用PVC 生產(chǎn)中采用沉降式離心機(jī)進(jìn)行樹(shù)脂與母液的分離，受離心機(jī) 性能的影響，處理后的母液中仍殘留 200mg/L 的 PVC 樹(shù)脂，按 5 萬(wàn) t/aPVC樹(shù)脂計(jì)算，母液中流失的PVC樹(shù)脂為40-60t/a。而聚合過(guò)程 中的軟化水，最終通過(guò)漿料離心沉降也成為母液；該公司于2003 年 開(kāi)始逐步改造，將母液水沉降過(guò)濾，后，用于汽提塔沖洗 （約占總量 的 6.0%-6.5%）、聚合壓釜回收及沖釜（約占總量的 3.5%-4.0%）和乙炔 配制次氯酸鈉（約占總量的 27

14、%-30%）等工序，取得較好效果，減少了 一次水用量。按5萬(wàn)t/a PVC樹(shù)脂計(jì)算，分離出的母液水約為30m3/h，母 液水的回收利用率約為40%。目前，國(guó)內(nèi)投入的母液反滲透超濾膜處理技術(shù)；實(shí)現(xiàn)了母液水回 用聚合生產(chǎn)，回用量達(dá) 70%以上；該技術(shù)自動(dòng)化程度高，投資大，有 待于推廣使用。6、干燥蒸汽冷凝水的回收利用 樹(shù)脂干燥過(guò)程中產(chǎn)生大量蒸汽冷凝水，該水為優(yōu)質(zhì)軟化水，如 排人地溝，不僅造成大量水資源的浪費(fèi)，而且還因該水溫度較高影響 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。經(jīng)過(guò)回收改造后，該冷凝水已全部用于PVC生產(chǎn)。用 于旋風(fēng)干燥器夾套保溫和冬季生產(chǎn)崗位取暖； （2）回收于熱水槽用于 聚合釜升溫；（3）用于轉(zhuǎn)化器補(bǔ)充水；（4

15、）用于溴化鋰制冷機(jī)組循環(huán)補(bǔ) 充水。由于該冷凝水的水質(zhì)好，避免了設(shè)備結(jié)垢，達(dá)到了節(jié)水和余熱 再用的雙重目的。我國(guó)現(xiàn)行PVC生產(chǎn)主要分為兩種方式：電石法和乙烯法。電石法：電石（碳化鈣CaC2）,遇水生成乙炔（C2H2）,將乙炔與氯 化氫（HC1）合成制出氯乙烯單體（CH2CHC1），再通過(guò)聚合反應(yīng)使 氯乙烯生成聚氯乙烯一CH CHCIn。具體代表廠家為：新疆天業(yè)、 新疆中泰、青島海晶等。乙烯法：從石油中提取乙烯（c2h4）,讓氯氣與乙烯發(fā)生取代反應(yīng)， 制得氯乙烯單體，經(jīng)聚合反應(yīng)生成聚氯乙烯樹(shù)脂。代表廠家為：齊魯 石化、上海氯堿等。電石法比石油法成本低，但電石法生產(chǎn)的氯乙烯單體在質(zhì)量上比 石油法稍差

16、（也就造成了石油法PVC稍?xún)?yōu)于電石法），且電石法造成 的污染較大。但石油價(jià)格的持續(xù)走高，使電石法的生存空間和利潤(rùn)空 間不斷擴(kuò)展。有相當(dāng)多的企業(yè)或投資人正在進(jìn)入這一行業(yè)，特別是西 部企業(yè)，在資源（電石多由西部企業(yè)生產(chǎn)、煤礦也較豐富）、能耗（水 電成本較低）、人力（人工成本低）等方面都具有優(yōu)勢(shì)。近兩年內(nèi)， 西部將有幾百萬(wàn)噸的電石法 PVC 投產(chǎn)，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將愈演愈烈。同時(shí) 隨著PVC出口退稅的調(diào)整（從11%降至5%）以及國(guó)家對(duì)兩高一資企 業(yè)的限制（電石將極其緊張），國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將極其慘烈。 像你所說(shuō)的新興的生產(chǎn)工藝，現(xiàn)還未見(jiàn)大規(guī)模生產(chǎn)?，F(xiàn)行的生產(chǎn)工藝 雖在技術(shù)上已經(jīng)成熟，但投資較大（一般需要幾個(gè)億），且

17、審批較難。 你所說(shuō)的用廢棄塑料生產(chǎn)也不太可能，廢棄 PVC 制品經(jīng)破碎、磨粉 后可重新塑化生產(chǎn)PVC制品，但是無(wú)法生產(chǎn)PVC樹(shù)脂粉電石工業(yè)誕生于 19 世紀(jì)末，迄今工業(yè)生產(chǎn)仍沿用電熱法工藝， 是生石灰（CaO）和焦炭（C）在埋弧式電爐（電石爐）內(nèi)，通過(guò)電阻電弧產(chǎn) 生的咼溫反應(yīng)制得，同時(shí)生成副產(chǎn)品一氧化碳（CO）。電石生產(chǎn)的基本化學(xué)原理CaO+3C*CaC 2+CO式中可見(jiàn)電石生成反應(yīng)中投入的三份C,其中二份生成CaC2,而另 一份則形成CO，即消耗了 1/3的炭素材料. 石灰生產(chǎn)生石灰（CaO）是由石灰石（CaCO3）在石灰窯內(nèi)于1200C左右的高 溫煅燒分解制得：CaCOs-CaO+CO?

18、電石生產(chǎn)電石（CaC2）是生石灰（CaO）和焦炭（C）于（電石爐）內(nèi)通過(guò)電 阻電弧熱在18002200C的高溫下反應(yīng)制得：CaO+3C-CaC2+CO電石爐是電石生產(chǎn)的主要設(shè)備,電石工業(yè)發(fā)展的初期,電石爐的容量 很小，只有100300KVA，爐型是開(kāi)放式的，副產(chǎn)品CO在爐面上 燃燒,生成 CO2 白白的浪費(fèi)。電石行業(yè)是一個(gè)高耗能、高污染的行業(yè)。在原材料的運(yùn)輸、準(zhǔn)備 過(guò)程及生產(chǎn)的過(guò)程中都有污染物生成?，F(xiàn)在這個(gè)行業(yè)國(guó)家規(guī)定比較嚴(yán) 格,另外一氧化碳的回收也取得了很好的效果.工藝流程簡(jiǎn)述:電石生產(chǎn)將分為原料貯運(yùn)、炭材干燥、電石生產(chǎn)、固態(tài)電石冷卻、破碎、儲(chǔ)存及電極殼制造幾個(gè)工序。（ 1 ）原料貯運(yùn)電石生

19、產(chǎn)主要原料焦炭、石灰、電極糊均由汽車(chē)運(yùn)入廠區(qū)，經(jīng)地中衡 計(jì)量后貯存。焦炭采用露天堆場(chǎng)和焦棚貯存，貯存周期按14 天計(jì)， 貯量為5000t；石灰采用地下料倉(cāng)貯存，貯存周期按2天計(jì)，貯量為 850t；電極糊貯存在電極糊廠房?jī)?nèi)，貯存量為8t。焦炭干燥時(shí)由裝載機(jī)送到受料斗中，經(jīng)帶式輸送機(jī)及斗式提升機(jī)送到 破碎篩分樓篩分， 5-25mm 通過(guò)帶式輸送機(jī)送至炭材干燥中間料倉(cāng)。 0-5mm 用小車(chē)送至電廠、空心電極或炭材干燥焦粉倉(cāng)供熱風(fēng)爐使用； 石灰需要時(shí)經(jīng)帶式輸送機(jī)送至石灰破碎篩分樓進(jìn)行破碎篩分。破篩后 845mm的石灰大傾角輸送機(jī)送至配料站配料。08mm的石灰送 至石灰粉倉(cāng)；電極糊經(jīng)破碎機(jī)破碎后用專(zhuān)用小

20、車(chē)運(yùn)往電石廠房。原料 貯運(yùn)工藝流程參見(jiàn)圖2-4-1 和圖 2-4-2。（2）炭材干燥合格粒度（25mm）焦炭由膠帶輸送機(jī)分別送入濕焦炭倉(cāng)，再由電機(jī) 振動(dòng)給料機(jī)把焦炭送入回轉(zhuǎn)干燥機(jī)進(jìn)行烘干。經(jīng)過(guò)烘干后的物料由膠 帶輸送機(jī)斗式提升機(jī)送往配料站，儲(chǔ)存?zhèn)溆谩Ｌ坎模ń固浚└稍锕に?流程.烘干炭材的熱量由熱風(fēng)爐供給，達(dá)到400600C，炭材物料流入烘干機(jī)內(nèi)，由回轉(zhuǎn)干燥機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，其內(nèi)部柵格式揚(yáng)板使物料均勻揚(yáng) 起，使熱風(fēng)與物料充分接觸，熱風(fēng)把物料中水份帶走，起到干燥物料 作用。熱風(fēng)爐以煤為燃料。用過(guò)的熱風(fēng)低于160C進(jìn)入旋風(fēng)除塵器、 布袋除塵器凈化排空，收集的炭材粉被送入炭材粉倉(cāng)，再由汽車(chē)送至 廠外。除塵后的廢氣達(dá)標(biāo)經(jīng)煙囪排空。在炭材干燥設(shè)