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文檔簡介
1、任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生乙炔生產方法簡介乙炔生產方法簡介任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生能力目標能力目標 1.會識讀乙炔發生的工會識讀乙炔發生的工藝流程藝流程 2.會進行電石加料操作會進行電石加料操作、發生器的開停車和正常、發生器的開停車和正常操作、乙炔氣柜的開停車操作、乙炔氣柜的開停車操作操作 3.會對乙炔發生系統的會對乙炔發生系統的常見異常情況進行分析處常見異常情況進行分析處理理學習目標學習目標知識目標知識目標 1.理解乙炔發生相關原理解乙炔發生相關原料和產品的性質、工業料和產品的性質、工業衛生和安全技術、乙炔衛生和安全技術、乙炔發生的原理和發生條件發生的原理和發生條件的選擇、
2、主要設備的結的選擇、主要設備的結構和工作原理構和工作原理 2.學會乙炔發生主要設學會乙炔發生主要設備和系統的操作方法。備和系統的操作方法。原料及產品的識別原料及產品的識別一一工業衛生及安全技術工業衛生及安全技術二二乙炔發生的原理乙炔發生的原理三三乙炔發生條件的選擇乙炔發生條件的選擇四四乙炔發生主要設備的識別乙炔發生主要設備的識別五五乙炔發生工藝流程的識讀乙炔發生工藝流程的識讀六六乙炔發生系統的操作乙炔發生系統的操作七七任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生乙炔生產方法簡介乙炔生產方法簡介電石濕法烴類裂解法工業上生產乙炔法法干 烴類裂解法烴類裂解法 高溫條件下,以石油或天然氣為原料的新方高溫條件下,
3、以石油或天然氣為原料的新方法,根據反應時供給所需熱量方式的不同,有電弧法、蓄熱法法,根據反應時供給所需熱量方式的不同,有電弧法、蓄熱法和部分氧化法,其中以部分氧化法應用最廣泛和部分氧化法,其中以部分氧化法應用最廣泛, ,成本低廉。成本低廉。 電石干法電石干法 用小塊電石為原料,噴入稍大于理論用量的用小塊電石為原料,噴入稍大于理論用量的水水( (電石:水電石:水=1=1:1 1到到1 1:1.2)1.2),222222()CaCH OC HCa OHQ任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生反應放出的熱量蒸發水分,使水氣與乙炔一起溢出;同時得到反應放出的熱量蒸發水分,使水氣與乙炔一起溢出;同時得到含水
4、低于含水低于10%10%的的Ca(OH)Ca(OH)2 2以干粉狀排出以干粉狀排出( (可直接焙燒成可直接焙燒成CaOCaO作為電作為電石爐原料使用石爐原料使用) )。32222500mh(1.21.3kgH O/kgCaC )(1/4)Ca(OH)生產能力大(單臺設備可達乙炔氣/ )乙炔濃度高消耗水量少設備容積小,占地面積小 為濕法的所得干處理方便,可進一步使用優點乙 炔 含 雜 質 較 多反 應 溫 度 高操 作 控 制 較 難缺 點任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 電石濕法電石濕法 將電石加入水中,放出的熱量被過量的水所吸將電石加入水中,放出的熱量被過量的水所吸收,一般分解收,一般分解
5、1kg1kg電石需要電石需要101015L15L水,反應后的水溫通常保持在水,反應后的水溫通常保持在323323353K(50353K(5080)80),生產排出的廢物為石灰乳,生產排出的廢物為石灰乳( (電石渣液電石渣液) )。 操 作 平 穩 安 全所 用 設 備 構 造 簡 單所 得 乙 炔 純 度 高精 制 簡 單優 點消耗大量的水乙炔有損失生產設備龐大,占地面積大需要有處理廢渣裝置缺點任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 電石法電石法是歷史最悠久的方法,技術比較簡單,但是歷史最悠久的方法,技術比較簡單,但要消耗大量的電能;由于要消耗大量的電能;由于烴類裂解法烴類裂解法成本相對比較低成本
6、相對比較低廉,從本世紀廉,從本世紀5050至至7070年代初,開發烴類裂解法象雨后年代初,開發烴類裂解法象雨后春筍般興起。目前,春筍般興起。目前,國外國外用電石法生產乙炔制備聚氯用電石法生產乙炔制備聚氯乙烯已不多見,乙烯已不多見,先進工業國家先進工業國家已于已于6060年代末完成了從年代末完成了從電石乙炔法向石油乙烯法的工藝轉換,但電石乙炔法向石油乙烯法的工藝轉換,但國內國內大部分大部分的氯乙烯的生產路線仍然采用電石乙炔與氯化氫合成的氯乙烯的生產路線仍然采用電石乙炔與氯化氫合成的方法。的方法。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生一、原料及產品的識別一、原料及產品的識別1.1.電石的制備電石的制備
7、 電石是由碳電石是由碳( (焦炭等碳素材料焦炭等碳素材料) )和氧化鈣和氧化鈣( (生石生石灰灰) )在電阻電弧爐內于高溫條件下化合而成的,所在電阻電弧爐內于高溫條件下化合而成的,所以它的名稱叫以它的名稱叫碳化鈣。碳化鈣。23466/CaOCCaCCOkJ molCaCC( (一一) )電石及標準電石及標準任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 純的電石純的電石幾乎是幾乎是無色透明的晶體無色透明的晶體,通常所說,通常所說的電石是指工業電石,即除了含有大部分碳化鈣的電石是指工業電石,即除了含有大部分碳化鈣外,還含有部分其它雜質。外,還含有部分其它雜質。電石的顏色電石的顏色也隨電石也隨電石的純度不同而
8、不同,有灰色、棕黃色或黑色。的純度不同而不同,有灰色、棕黃色或黑色。電電石還能導電石還能導電,純度越高導電性能越好。,純度越高導電性能越好。2.2.電石的物理性質電石的物理性質任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生3.3.大多數企業電石的組成大多數企業電石的組成232323234242323(75 83%)(7 14%)C 0 43(0.6 3%)(0.2 3%)(0.2 2%)(0.2 0.4%)() (0.2 1%)Ca NCa PCa A(1.5 4%)CsaFeSiSiCFe OCaSOCa CNAlACaCCaOCaSMgOl CAl O2;、( .%);、;、;、SiO、少量任務一任務
9、一 乙炔的發生乙炔的發生4.電石的化學性質電石的化學性質 在濕式發生器中,電石加入水中與水發生以在濕式發生器中,電石加入水中與水發生以下下主要反應主要反應:22222CaC2H OC HCa(OH)129.79/kJ mol任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生5.電石的發氣量電石的發氣量 按國家標準,按國家標準,每公斤每公斤電石在壓力電石在壓力760mmHg(1atm)760mmHg(1atm)、2020時,加水后所放出來的干乙時,加水后所放出來的干乙炔氣體炔氣體體積數體積數(L)(L)叫做電石的發氣量。叫做電石的發氣量。222222()64261000(406.25)CaCH OC HCa O
10、HG 其中,其中,G G系系1kg1kg的電石與水反應所生成的乙炔的電石與水反應所生成的乙炔質量質量。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 在標準狀況下,在標準狀況下,1mol1mol乙炔的體積為乙炔的體積為22.223L22.223L。則則lkglkg純電石純電石與水反應所發生的乙炔體積與水反應所發生的乙炔體積( (標準狀況標準狀況) )為:為:406.25 22.223347.226VL 折算為壓力折算為壓力760mmHg760mmHg、2020時干乙炔體積:時干乙炔體積: 1(273 20) 760347.2372.63760 273VL 即在即在760mmHg760mmHg、2020時,
11、時,lkglkg純電石純電石( (含含CaCCaC2 2100100) )與水反應,所發生的干乙炔氣體體積為與水反應,所發生的干乙炔氣體體積為372.63L372.63L。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生不同純度電石的發氣量為:不同純度電石的發氣量為: 優等品優等品含含CaCCaC2 280.680.6 發氣量發氣量372.63372.630.806300L0.806300Lkgkg 一級品一級品含含CaCCaC2 275.1475.14 發氣量發氣量372.63372.630.7514280L0.7514280Lkgkg 合格品合格品含含CaCCaC2 269.7769.77 發氣量發氣
12、量372.63372.630.6977260L0.6977260Lkgkg任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生6.電石的質量標準電石的質量標準(1)(1)技術要求技術要求電石國家標準的技術條件電石國家標準的技術條件任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生(2)(2)檢驗規則檢驗規則 電石采樣桶數按電石采樣桶數按GB/T 6678GB/T 6678的規定,的規定,測定粒度測定粒度時時采樣桶數采樣桶數可減半可減半;生產廠生產廠一般按不大于一般按不大于10t10t為一批進為一批進行采樣;行采樣;接收單位接收單位對相同質量的碳化鈣可擴大至對相同質量的碳化鈣可擴大至50t50t為一批,并允許劃分為四個試樣,分別
13、測定發氣量為一批,并允許劃分為四個試樣,分別測定發氣量后取其平均值;后取其平均值;當小于當小于1t1t時時,采樣桶數不少于,采樣桶數不少于3 3桶。桶。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 檢驗結果如檢驗結果如有一項指標不符合本標準要求有一項指標不符合本標準要求時,時,應重新自兩倍數的包裝桶中采樣進行檢驗。重新檢應重新自兩倍數的包裝桶中采樣進行檢驗。重新檢驗的結果,即使只有一項指標不符合本標準要求,驗的結果,即使只有一項指標不符合本標準要求,則則整批碳化鈣為不合格。整批碳化鈣為不合格。 電石批次劃分和采樣桶數百分比電石批次劃分和采樣桶數百分比任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生( (二二) )乙
14、炔及標準乙炔及標準 乙炔是炔烴中最簡單的化合物,其性質非常乙炔是炔烴中最簡單的化合物,其性質非常活潑活潑,容易進行,容易進行加成加成和和聚合聚合及及其它其它化學反應,在化學反應,在有機合成中得到了廣泛的應用,已成為化學工業有機合成中得到了廣泛的應用,已成為化學工業中的重要原料之一。中的重要原料之一。1.乙炔的物理性質乙炔的物理性質 (1) (1)化學式及相對分子質量:化學式及相對分子質量:C C2 2H H2 2 26 26 (2) (2)狀態及密度:常溫常壓下為氣體,比空氣輕狀態及密度:常溫常壓下為氣體,比空氣輕任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (3) (3)顏色及氣味:無色具有微弱的醚味
15、,工業顏色及氣味:無色具有微弱的醚味,工業乙炔因含有雜質乙炔因含有雜質( (砷化氫、磷化氫砷化氫、磷化氫) )而帶刺激性臭味而帶刺激性臭味 (4)(4)溶解性:能溶于多種液體中,溶解度隨溫溶解性:能溶于多種液體中,溶解度隨溫度升高而降低度升高而降低乙炔的主要物理常數乙炔的主要物理常數任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生乙炔在各種溶劑中的溶解度乙炔在各種溶劑中的溶解度任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生乙炔在水中的溶解度乙炔在水中的溶解度任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生2.乙炔的化學性質乙炔的化學性質 乙炔分子中含有乙炔分子中含有碳碳叁鍵碳碳叁鍵,化學性質非常活潑,化學性質非常活潑,容易發生容易發
16、生加成、聚合加成、聚合和和成鹽成鹽反應等,因此在有機化反應等,因此在有機化工生產中占有重要地位。工生產中占有重要地位。 (1)(1)乙炔的加成反應乙炔的加成反應 是多種多樣的,可以與是多種多樣的,可以與水、氫氣、鹵化氫、氫氰酸等進行加成,分別獲水、氫氣、鹵化氫、氫氰酸等進行加成,分別獲得乙醛、乙烯、鹵乙烯和丙烯氰等化工產品。得乙醛、乙烯、鹵乙烯和丙烯氰等化工產品。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (2)(2)聚合反應聚合反應 乙炔與乙烯相似,也能乙炔與乙烯相似,也能發生聚發生聚合反應合反應,在含有少量鹽酸的氯化亞銅,在含有少量鹽酸的氯化亞銅- -氯化銨的水氯化銨的水溶液中,通入乙炔,在溶液中
17、,通入乙炔,在357K357K369K369K下生產乙烯基乙下生產乙烯基乙炔,還可以進一步生產二乙烯基乙炔。炔,還可以進一步生產二乙烯基乙炔。 (3)(3)乙炔具有弱酸性,乙炔具有弱酸性,其分子中的氫能被某些其分子中的氫能被某些金屬取代而成鹽。如乙炔能夠與金屬取代而成鹽。如乙炔能夠與銅、銀、汞銅、銀、汞等作用,等作用,生成具有生成具有爆炸性爆炸性的的乙炔銅、乙炔銀、乙炔汞乙炔銅、乙炔銀、乙炔汞。所以,。所以,工業生產中乙炔發生系統不能使用工業生產中乙炔發生系統不能使用銅制的旋塞及管銅制的旋塞及管件件、慎用、慎用汞壓力計汞壓力計等。等。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (4)(4)乙炔是一種易
18、燃、易爆的化合物乙炔是一種易燃、易爆的化合物。乙炔在乙炔在高溫、加壓高溫、加壓或有某些物質存在時,具有或有某些物質存在時,具有強烈的爆炸強烈的爆炸能力能力。如在(表壓)。如在(表壓)0.15MPa下氣體溫度超過下氣體溫度超過550即產生爆炸。即產生爆炸。乙炔和空氣乙炔和空氣能在很寬的范圍內能在很寬的范圍內形成爆炸混合物即形成爆炸混合物即1.5100%(其中(其中713%最易爆最易爆炸,最適宜的混合比為炸,最適宜的混合比為13%),),乙炔與氧氣乙炔與氧氣形成爆形成爆炸混合物范圍為炸混合物范圍為2.593%(其中(其中30%最易爆炸)。最易爆炸)。乙炔極易與氯氣乙炔極易與氯氣反應生成反應生成氯乙
19、炔氯乙炔引起爆炸,爆炸產引起爆炸,爆炸產物為氯化氫和碳。物為氯化氫和碳。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (5) (5)生產中的防爆措施生產中的防爆措施 乙炔氣中混入一定乙炔氣中混入一定比例的比例的水蒸氣、氮或二氧化碳水蒸氣、氮或二氧化碳都能使其爆炸危都能使其爆炸危險性減小,例如乙炔險性減小,例如乙炔:水蒸氣水蒸氣=1.15:1時(接近發時(接近發生器排出的濕乙炔氣)通常無爆炸危險。也就生器排出的濕乙炔氣)通常無爆炸危險。也就是說,乙炔純度越高、操作壓力和溫度越高,是說,乙炔純度越高、操作壓力和溫度越高,越容易爆炸。越容易爆炸。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (1) (1)檢測原理檢測原
20、理3.乙炔中硫化氫、磷化氫的檢測乙炔中硫化氫、磷化氫的檢測2332333322()33()H SAgNOHNOAg SPHAgNOHNOAg P黑色杏黃色任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (2) (2)檢測方法檢測方法 將將濾紙條濾紙條浸沾浸沾5%5%的的硝酸銀溶液硝酸銀溶液,放在乙炔,放在乙炔取樣口下,吹氣約取樣口下,吹氣約0.5min0.5min: 若若無色跡無色跡產生,說明清凈效果較好;產生,說明清凈效果較好; 若顯示若顯示杏黃色杏黃色,證明有磷化氫存在;,證明有磷化氫存在; 若顯示若顯示黑色黑色,證明有硫化氫存在;,證明有硫化氫存在; 濾紙條濾紙條顯色越深顯色越深,說明雜質含量越高。
21、,說明雜質含量越高。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生純度純度99%(體積分數);(體積分數);氧含量氧含量0.3%(體積分數);(體積分數);硫、磷、砷硫、磷、砷等雜質含量用硝酸銀試紙檢等雜質含量用硝酸銀試紙檢驗不變色。驗不變色。4.乙炔的產品規格乙炔的產品規格任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生1.1.乙炔及防護乙炔及防護 毒性:毒性:屬微毒類化合物,具有輕微的麻醉作用。屬微毒類化合物,具有輕微的麻醉作用。 限量:限量:車間空氣中最高允許濃度為車間空氣中最高允許濃度為500mg/m500mg/m3 3 急救:急救:大量吸入后應及時呼吸新鮮空氣,嚴重大量吸入后應及時呼吸新鮮空氣,嚴重的的 應
22、進行人工呼吸或輸氧治療。應進行人工呼吸或輸氧治療。二、乙炔發生中的工業衛生及安全技術二、乙炔發生中的工業衛生及安全技術( (一一) )工業衛生工業衛生任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生2.2.氮氣及防護氮氣及防護 危險性:危險性:是是窒息性窒息性氣體,短時間內可使人窒息氣體,短時間內可使人窒息而死亡,因為它屬于無毒氣體而常被人們忽視。而死亡,因為它屬于無毒氣體而常被人們忽視。 防護:防護:進入用氮氣置換過的發生器和氣柜之前,進入用氮氣置換過的發生器和氣柜之前,應將人孔打開,必要時用排風扇鼓風,使空氣流通應將人孔打開,必要時用排風扇鼓風,使空氣流通或水洗后方能進行操作。或水洗后方能進行操作。任務
23、一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 1 1、在工廠范圍,在工廠范圍,30m30m距離以內嚴禁煙火,嚴禁距離以內嚴禁煙火,嚴禁攜帶攜帶易燃、易爆品易燃、易爆品和穿和穿釘鞋釘鞋進入生產區域。進入生產區域。 2 2、盛裝和輸送乙炔的盛裝和輸送乙炔的管道、設備管道、設備嚴禁用嚴禁用鐵器敲鐵器敲打打,以免產生火花。,以免產生火花。 3 3、盛裝和輸送乙炔的設備及其附件、管道和管盛裝和輸送乙炔的設備及其附件、管道和管件、閥門等,件、閥門等,不得采用銅、銀、汞材質不得采用銅、銀、汞材質,防止產生,防止產生爆炸物,如需爆炸物,如需汞壓力計汞壓力計,要加,要加甘油作隔離液甘油作隔離液。( (二二) )安全技術安全技
24、術任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 4 4、桶裝電石、桶裝電石在運輸、貯存中在運輸、貯存中嚴防雨水或濕氣浸嚴防雨水或濕氣浸入入,否則,桶內可能有乙炔,否則,桶內可能有乙炔空氣混合物存在,在空氣混合物存在,在卸桶或開桶時因震動、撞擊而引起爆炸。卸桶或開桶時因震動、撞擊而引起爆炸。 5 5、電石粉塵、電石粉塵(特別是新鮮粉塵)(特別是新鮮粉塵)切忌一次大量切忌一次大量直接倒入水中處理,直接倒入水中處理,以防劇烈水解放熱引起乙炔燃以防劇烈水解放熱引起乙炔燃燒。燒。 6 6、乙炔設備管道乙炔設備管道動火前動火前必須用氮氣置換至含必須用氮氣置換至含乙乙炔炔0.2%0.2%。任務一任務一 乙炔的發生乙炔
25、的發生三、乙炔發生的原理三、乙炔發生的原理(目的是得到乙炔目的是得到乙炔) 在濕式發生器中,電石加入水中與水發生以在濕式發生器中,電石加入水中與水發生以下反應:下反應:主反應為:主反應為:22222CaC2HOCHCa(OH)129.79/kJ mol任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生副反應為:副反應為:222Ca(OH)CaOH OMgOMg(OH)2232223222322222223334CaS+2H OCa(OH)Ca N6H O3Ca(OH)2Ca P6H O3Ca(OH)2Ca As6H O3Ca(OH SNHPHAsHSiHH)2Ca Si4H O2Ca(OH) 任務一任務一 乙
26、炔的發生乙炔的發生 大量的大量的Ca(OH)Ca(OH)2 2副產物,使副產物,使系統呈堿性系統呈堿性,且反應,且反應不完全不完全( (需攪拌需攪拌) );氣體雜質使乙炔氣不純,影響后;氣體雜質使乙炔氣不純,影響后續工段的正常生產,如燃燒爆炸、催化劑中毒等續工段的正常生產,如燃燒爆炸、催化劑中毒等( (需需清凈清凈) );生產溫度一般控制在;生產溫度一般控制在8080左右,大量水分蒸左右,大量水分蒸發導致乙炔氣夾帶大量水蒸氣發導致乙炔氣夾帶大量水蒸氣( (需除水需除水) );反應放出;反應放出大量的熱,可能有引起爆炸的危險大量的熱,可能有引起爆炸的危險( (需及時移走熱需及時移走熱量量) )。
27、任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生1、發生溫度的選擇、發生溫度的選擇(一般控制在一般控制在85左右左右) (1) (1)電石與水的反應速度隨溫度升高而增大電石與水的反應速度隨溫度升高而增大 (2)(2)乙炔在石灰乳中的溶解度隨溫度的升高而減小乙炔在石灰乳中的溶解度隨溫度的升高而減小 (3)(3)溫度稍高時乙炔含水量增加,降低乙炔爆炸性溫度稍高時乙炔含水量增加,降低乙炔爆炸性 (4)(4)溫度升高時乙炔的分解可能性增大,爆炸危險性增溫度升高時乙炔的分解可能性增大,爆炸危險性增大大 (5)(5)溫度高時乙炔氣中含水量大,使冷卻負荷增加溫度高時乙炔氣中含水量大,使冷卻負荷增加四、乙炔發生條件的選擇四
28、、乙炔發生條件的選擇任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生2、發生壓力的選擇、發生壓力的選擇(表壓不允許超過表壓不允許超過150kPa (1 1)發生器內在不正常情況下,有可能出現)發生器內在不正常情況下,有可能出現冷卻水不足,冷卻水不足,部分反應的電石傳熱困難,甚至部分反應的電石傳熱困難,甚至局部局部過熱到幾百度過熱到幾百度以上。而當乙炔在壓力高于以上。而當乙炔在壓力高于150kPa150kPa表表壓時,溫度超過壓時,溫度超過550550會發生爆炸性分解。會發生爆炸性分解。 一般控制在一般控制在 713kPa)任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (2 2)乙炔在水中的)乙炔在水中的溶解度溶解度隨
29、壓力增大而增大隨壓力增大而增大 (3 3)壓力)壓力高高時對設備的時對設備的耐壓性能和密封性能耐壓性能和密封性能要要求高求高 (4 4)壓力)壓力過低過低時,壓縮機入口為負壓,設備有時,壓縮機入口為負壓,設備有進入空氣的危險進入空氣的危險任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生3、發生器液面的選擇、發生器液面的選擇(為發生器高度的為發生器高度的3/4) (1 1)保證電石加料管至少插入液面下)保證電石加料管至少插入液面下200200300mm300mm,否則,否則氣體逸出引起著火或爆炸。氣體逸出引起著火或爆炸。 (2 2)液面)液面過高過高時,氣相緩沖容積變小,易使時,氣相緩沖容積變小,易使排出排出
30、乙炔夾帶渣漿和泡沫乙炔夾帶渣漿和泡沫,還有使水向上,還有使水向上浸入電磁浸入電磁振動加料器及貯斗振動加料器及貯斗的危險的危險 (3 3)液面)液面過低過低時,氣相空間變大,發生器時,氣相空間變大,發生器利利用率降低用率降低;且易使發生器氣相部分的;且易使發生器氣相部分的乙炔氣大量逸乙炔氣大量逸入加料器及貯斗入加料器及貯斗,影響加料的安全操作。,影響加料的安全操作。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生4、電石粒度的選擇、電石粒度的選擇 (一般控制在一般控制在80mm以下以下) (1 1)粒度)粒度小小時,固時,固- -液接觸面積大,液接觸面積大,反應速度大反應速度大 (2 2)粒度)粒度過小時過
31、小時,反應速率過大反應速率過大,有可能引起,有可能引起局部過熱而引起乙炔分解爆炸。局部過熱而引起乙炔分解爆炸。 (3 3)粒度)粒度過大過大時,反應慢,排渣中容易夾帶未時,反應慢,排渣中容易夾帶未反應的電石,反應的電石,造成電石定額上升造成電石定額上升 對于對于4 45 5層擋板,可選層擋板,可選505080mm80mm;對于;對于2 23 3層擋層擋板,可選用板,可選用50mm50mm以下以下任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生5、電石純度的選擇、電石純度的選擇(優質電石含優質電石含CaC2一般一般80%) (1 1)電石純度高,發氣量高,乙炔的產率高)電石純度高,發氣量高,乙炔的產率高 (2
32、 2)電石純度低時,發氣量低,乙炔產率低)電石純度低時,發氣量低,乙炔產率低 (3 3)電石含雜質高時,相應的雜質氣體多,清)電石含雜質高時,相應的雜質氣體多,清凈困難。凈困難。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生6、攪拌速度的選擇、攪拌速度的選擇(11.5r/min) (1 1)正常攪拌,正常)正常攪拌,正常輸送電石輸送電石,除掉除掉Ca(OH)Ca(OH)2 2對電石的包圍,提高反應速率對電石的包圍,提高反應速率 (2 2)攪拌太慢時,達不到上述要求)攪拌太慢時,達不到上述要求 (3 3)攪拌太快時,電石尚未反應完全就被耙)攪拌太快時,電石尚未反應完全就被耙至排渣口,造成損失。至排渣口,造
33、成損失。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 以電石水解反應工藝制取乙炔氣的主要設備以電石水解反應工藝制取乙炔氣的主要設備是乙炔發生器,目前國內多采用的是是乙炔發生器,目前國內多采用的是濕法立式發濕法立式發生器生器。其有各種各樣的結構型式。小型工廠曾用。其有各種各樣的結構型式。小型工廠曾用過搖籃式,因生產能力低,排渣中尚殘留較多的過搖籃式,因生產能力低,排渣中尚殘留較多的“生電石生電石”而使電石定額上升,所以大部分已改而使電石定額上升,所以大部分已改為為多層攪拌式多層攪拌式。五、乙炔發生主要設備的識別五、乙炔發生主要設備的識別1.乙炔發生器的結構和工作原理乙炔發生器的結構和工作原理任務一任務一
34、 乙炔的發生乙炔的發生 多層攪拌式多層攪拌式的結的結構規格也比較多,就構規格也比較多,就擋板層數而言,有二、擋板層數而言,有二、三、四、五層等。這三、四、五層等。這里以里以五層五層擋板發生器擋板發生器為例來闡述發生器的為例來闡述發生器的結構特點和作用。結構特點和作用。液面液面計計筒體筒體任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生(1)(1)本體本體 由由鋼板鋼板焊接而成的焊接而成的圓形圓形筒體,為防止電石和器筒體,為防止電石和器壁的撞擊或摩擦起火,在內壁襯膠或襯鋁,以保證壁的撞擊或摩擦起火,在內壁襯膠或襯鋁,以保證安全。安全。 發生器發生器上部上部裝有裝有加料筒加料筒,伸至發生器內液面以,伸至發生器內
35、液面以下,起到水封的作用,使供料裝置與發生器空間分下,起到水封的作用,使供料裝置與發生器空間分開;開;攪拌軸攪拌軸自發生器自發生器底部底部伸入。伸入。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 在發生器圓形筒體內安裝有在發生器圓形筒體內安裝有五層固定式五層固定式的的托盤托盤或擋板或擋板,每層擋板上方均裝有與攪拌軸相連的,每層擋板上方均裝有與攪拌軸相連的“雙雙臂臂”耙齒耙齒,耙齒在耙臂上的位置是不對稱的,它們,耙齒在耙臂上的位置是不對稱的,它們在耙臂上呈在耙臂上呈相互補位相互補位。(2)擋板與耙齒擋板與耙齒 第一層第一層 固定在攪拌軸上的固定在攪拌軸上的圓環形盤,圓環形盤,與水平成與水平成2 2角角向
36、內傾斜向內傾斜。在托盤上方裝有相間。在托盤上方裝有相間9090角的四個角的四個耙子,每兩個相應的耙子為一組,一組在托盤的內緣,耙子,每兩個相應的耙子為一組,一組在托盤的內緣,一組在托盤外緣,一組在托盤外緣,使電石向內推進使電石向內推進,集中到第二層托,集中到第二層托盤上。盤上。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 第二層第二層 固定在器壁上固定在器壁上向外傾斜向外傾斜的平板托盤,的平板托盤,與水平呈與水平呈2 2角。耙子的運動使上層落下的角。耙子的運動使上層落下的電石向電石向外推進外推進并沿器壁處的環形孔落入第三層。并沿器壁處的環形孔落入第三層。 第三、四、五層第三、四、五層 固定在器壁上,傾斜
37、角為固定在器壁上,傾斜角為6 6,方向內外交錯方向內外交錯,即第三層向內傾斜,第四層,即第三層向內傾斜,第四層向外傾斜,第五層向外傾斜,第五層( (未裝耙子未裝耙子) )向內傾斜。向內傾斜。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 可見,托盤或可見,托盤或擋板的作用擋板的作用是延長電石在發是延長電石在發生器中的時間,以確保大顆粒電石得以充分反生器中的時間,以確保大顆粒電石得以充分反應;應;耙齒的作用耙齒的作用是輸送電石,同時移去電石表是輸送電石,同時移去電石表面的面的Ca(OH)Ca(OH)2 2,使電石表面能充分與水接觸,使電石表面能充分與水接觸,促進反應的進行。促進反應的進行。任務一任務一 乙炔
38、的發生乙炔的發生(3)(3)溢流管溢流管 在第一層與第二層托盤之在第一層與第二層托盤之間,裝有溢流管與錐形底部的間,裝有溢流管與錐形底部的溢流管相連,在溢流管外加一溢流管相連,在溢流管外加一套管套管,即,即壓力平衡管。壓力平衡管。它可以它可以起到起到調節液面調節液面的作用,同時也的作用,同時也是是安全裝置安全裝置,即在發生器內壓,即在發生器內壓力不大時可以力不大時可以防止空氣進入防止空氣進入。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生(4)(4)電石加料貯斗電石加料貯斗 分為分為上(第一)、下上(第一)、下(第二)(第二)電石加料貯斗。電石加料貯斗。都連接有都連接有氮氣入口閥氮氣入口閥和和放放空氣閥空
39、氣閥。加料時,用。加料時,用氮氣氮氣置換后,電石依次由置換后,電石依次由上貯上貯斗斗下貯斗下貯斗電磁加料電磁加料器器加料管加料管進入進入發生器發生器。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 乙炔發生器的工作原理乙炔發生器的工作原理 由加料筒加料后,在由加料筒加料后,在耙子的攪拌作用下,電石由第一層依次落入第五層耙子的攪拌作用下,電石由第一層依次落入第五層托盤;在此期間電石與水充分發生反應,電石表面托盤;在此期間電石與水充分發生反應,電石表面的的Ca(OH)Ca(OH)2 2不斷被攪拌移去;反應生成的石灰乳經不斷被攪拌移去;反應生成的石灰乳經溢流管排出,固體渣經錐底定期間歇排放;反應生溢流管排出,固
40、體渣經錐底定期間歇排放;反應生成的乙炔氣體由發生器上部引出,經水封、冷卻器成的乙炔氣體由發生器上部引出,經水封、冷卻器進入清凈系統。進入清凈系統。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 在乙炔通道在乙炔通道上,保證發生器上,保證發生器內有內有一定的壓力一定的壓力,而且把發生器與而且把發生器與其它設備其它設備隔開隔開。安全水封安全水封正水封正水封2.正水封及作用正水封及作用任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生3.3.安全水封及作用安全水封及作用 置于室外地坪上,連接管道安裝于發生器置于室外地坪上,連接管道安裝于發生器液面略上方的液面略上方的氣相部位氣相部位。當發生器氣相出口管。當發生器氣相出口管道或冷
41、卻塔內電石渣堵塞而道或冷卻塔內電石渣堵塞而壓力劇增時壓力劇增時,乙炔,乙炔氣經管道流入安全水封氣經管道流入安全水封自動排空自動排空;而當發生器;而當發生器液相排渣不暢等造成液相排渣不暢等造成液面上升時液面上升時( (有溢入加料器有溢入加料器和貯斗的危險和貯斗的危險) ),液相部分將錯位偏由管道,液相部分將錯位偏由管道流入流入安全水封排出。安全水封排出。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生4.4.逆水封及作用逆水封及作用 逆水封逆水封進口管進口管(插入液面內)與乙炔氣柜管線(插入液面內)與乙炔氣柜管線連接,連接,出口管出口管通到發生器上方氣相部分。通到發生器上方氣相部分。正常生產正常生產時,時,逆
42、水封不起作用逆水封不起作用,當發生器故障(如貯斗電石,當發生器故障(如貯斗電石“架橋架橋”下不來,電磁振動加料器發生故障,底部下不來,電磁振動加料器發生故障,底部排渣過多,而使液面下降等情況),排渣過多,而使液面下降等情況),設備內壓力低設備內壓力低時,氣柜內乙炔氣可經逆水封自動進入發生器,時,氣柜內乙炔氣可經逆水封自動進入發生器,以以保持其保持其正壓正壓,防止系統產生負壓抽入空氣造成危險。,防止系統產生負壓抽入空氣造成危險。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生5.5.噴淋預冷器、冷卻塔和氣柜的作用噴淋預冷器、冷卻塔和氣柜的作用 (1)(1)噴淋預冷器噴淋預冷器 發生器頂部發生器頂部設置噴淋預
43、冷器,設置噴淋預冷器,可可減少減少乙炔氣夾帶的電石渣漿乙炔氣夾帶的電石渣漿堵塞堵塞正水封、冷卻塔正水封、冷卻塔及管道,并起到及管道,并起到降溫預冷降溫預冷、分擔冷卻塔負荷分擔冷卻塔負荷的作用。的作用。預冷器所用水可自頂部噴入,由底部流入發生器作預冷器所用水可自頂部噴入,由底部流入發生器作為反應用水。為反應用水。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (2)(2)冷卻塔冷卻塔 一股采用噴淋塔或填料塔(小型一股采用噴淋塔或填料塔(小型廠),通過直接噴入冷卻水來吸收與降低粗乙炔氣廠),通過直接噴入冷卻水來吸收與降低粗乙炔氣溫度,使氣體中的溫度,使氣體中的大部分水蒸氣冷凝下來大部分水蒸氣冷凝下來。冷卻塔
44、。冷卻塔在氣柜之前,可防止氣柜系統(如管道)積水而影在氣柜之前,可防止氣柜系統(如管道)積水而影響緩沖作用。響緩沖作用。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (3)(3)氣柜氣柜 主要起到發生與清凈兩系統的主要起到發生與清凈兩系統的緩沖作緩沖作用,用,特別在加料系統出現故障時,能在特別在加料系統出現故障時,能在短時間內保短時間內保證系統的連續操作證系統的連續操作。有的已將氣柜高度與發生器的。有的已將氣柜高度與發生器的電磁振動加料器電流控制,進行電磁振動加料器電流控制,進行聯鎖自控聯鎖自控來提高氣來提高氣柜的緩沖效率。柜的緩沖效率。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生六、乙炔發生工藝流程的識讀六、
45、乙炔發生工藝流程的識讀乙炔發生的工藝流程圖乙炔發生的工藝流程圖11電動葫蘆電動葫蘆 22吊斗吊斗 33電磁加料器電磁加料器 44發生器發生器55噴淋預冷器噴淋預冷器 66正水封正水封 77冷卻器冷卻器 88氣柜氣柜任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生倉庫內經破碎倉庫內經破碎的小顆粒電石的小顆粒電石 皮帶皮帶 運輸機運輸機電石電石貯斗貯斗 盤式盤式 給料機給料機 斗式斗式 提升機提升機加料加料小車小車 上加上加料貯斗料貯斗 下加下加料貯斗料貯斗 振動振動加料器加料器 電石電石加料筒加料筒 乙炔乙炔發生器發生器 乙炔乙炔正水封正水封乙炔氣乙炔氣 乙炔乙炔冷卻塔冷卻塔
46、 乙炔乙炔阻火器阻火器 乙炔乙炔清凈塔清凈塔 電石渣電石渣任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生1.發生器的加料操作發生器的加料操作 應嚴格按照應嚴格按照向第一和第二貯斗向第一和第二貯斗順序順序排氮置換,排氮置換,然后將然后將吊斗內的電石加入吊斗內的電石加入的操作順序的操作順序,步驟如下:步驟如下: (1)(1)向第一貯斗加料向第一貯斗加料 檢查檢查第一貯斗內的電石是否全部放光。第一貯斗內的電石是否全部放光。 關閉關閉下部加料(氣泵)閥門,下部加料(氣泵)閥門,打開打開第一貯斗第一貯斗放空閥和氮氣入口閥,使貯斗內壓力在放空閥和氮氣入口閥,使貯斗內壓力在60mmHg60mmHg左右,左右,以以排除排
47、除貯斗內貯斗內乙炔氣乙炔氣。 七、乙炔發生系統的操作七、乙炔發生系統的操作任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 將裝有將裝有電石的吊斗電石的吊斗從底層吊至發生器頂部,從底層吊至發生器頂部,經(電子)經(電子)磅秤計量磅秤計量后,放至后,放至加料漏斗口上加料漏斗口上。 第一貯斗第一貯斗排氣排氣1 12minmin后,后,關閉氮氣關閉氮氣進口閥,進口閥,打開上部加料閥打開上部加料閥,使吊斗內的,使吊斗內的電石進入第一貯斗內電石進入第一貯斗內。 吊斗電石吊斗電石放完(無響聲)后放完(無響聲)后,再活動一下吊,再活動一下吊斗活門,斗活門,關閉關閉上部加料閥,開動電動葫蘆將空吊斗上部加料閥,開動電動葫蘆將
48、空吊斗送至原處。送至原處。關閉放空閥及氮氣入口閥。關閉放空閥及氮氣入口閥。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (2)(2)向第二貯斗加料向第二貯斗加料 當第一貯斗電石加好,即當第一貯斗電石加好,即打開打開下部加料(氣下部加料(氣泵)閥門,使第一貯斗內的電石加入第二貯斗。泵)閥門,使第一貯斗內的電石加入第二貯斗。 如氣泵閥門打開后,如氣泵閥門打開后,電石不下去電石不下去,可用,可用木榔木榔頭頭或倉壁振動器敲擊第一貯斗。或倉壁振動器敲擊第一貯斗。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生(3)發生器加料操作的異常情況處理發生器加料操作的異常情況處理加料時燃燒或爆炸加料時燃燒或爆炸任務一任務一 乙炔的發
49、生乙炔的發生加料時漏乙炔加料時漏乙炔第一貯斗不下料第一貯斗不下料任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生2.發生器的開、停車和正常操作發生器的開、停車和正常操作 (1)(1)開車操作開車操作 系統試壓試漏合格、氮氣置換合格、氧氣含量系統試壓試漏合格、氮氣置換合格、氧氣含量3%3% 。 檢查檢查各設備、閥門和儀表等。各設備、閥門和儀表等。 分別將發生器分別將發生器安全水封、正水封和逆水封加安全水封、正水封和逆水封加好水好水,控制好,控制好液面高度液面高度。并設置好管線對發生器加。并設置好管線對發生器加水。水。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 啟動啟動冷卻和清凈系統廢水回收泵。冷卻和清凈系統廢水回收
50、泵。 啟動啟動發生器攪拌。發生器攪拌。 啟動啟動電磁振動加料器,加入電石,并注意電磁振動加料器,加入電石,并注意加料器的加料器的電流表電流表。 當發生器內溫度達當發生器內溫度達8282時,開始由廢水回時,開始由廢水回收泵(或工業水閥)向發生器加水,并維持發生收泵(或工業水閥)向發生器加水,并維持發生器液面溫度。器液面溫度。 任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 (2)(2)停車操作停車操作 用用氮氣置換氮氣置換乙炔氣。乙炔氣。 貯斗電石用完后,發生器貯斗電石用完后,發生器邊加水邊排渣邊加水邊排渣數次,數次,直至直至排出清水排出清水為止。為止。 關閉關閉發生器回收廢水閥門和正水封回水發生器回收廢水
51、閥門和正水封回水閥,閥,往正、逆水封內加水直到加滿為止往正、逆水封內加水直到加滿為止。 打開打開下部加料(氣泵下部加料(氣泵) )閥門、發生器放閥門、發生器放空閥和正水封上的放空閥。空閥和正水封上的放空閥。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 由加料貯斗由加料貯斗通入氮氣通入氮氣,分別從發生器頂部及,分別從發生器頂部及正水封上部放空,排氮壓力保持在正水封上部放空,排氮壓力保持在606080mmHg80mmHg。 當發生器當發生器取樣分析取樣分析結果,結果,乙炔乙炔含量低于含量低于0.5%0.5%時(如需動火檢修,則應將乙炔系統全部排氣,直時(如需動火檢修,則應將乙炔系統全部排氣,直到乙炔含量低于
52、到乙炔含量低于0.2%0.2%), ,才可以停止排氣。之后,才可以停止排氣。之后,可通知加料系統可通知加料系統打開上部加料(氣泵)閥門打開上部加料(氣泵)閥門,使設,使設備處于備處于敞口敞口。 在通入氮氣的情況下,應把發生器內的水全在通入氮氣的情況下,應把發生器內的水全部放盡。部放盡。任務一任務一 乙炔的發生乙炔的發生 打開設備打開設備人孔人孔分析合格,辦理好入罐分析合格,辦理好入罐證證,對發生器進行清理檢修。對發生器進行清理檢修。注意:注意: a.a.如操作工需進入發生器清理檢修,應打開如操作工需進入發生器清理檢修,應打開上下全部人孔,切斷攪拌器電源(拔出保險絲),上下全部人孔,切斷攪拌器電源(拔出保險絲),并要求有專人監護。并要求有專人監護。 b.b.配合檢修
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