溶解乙炔生产技术及工艺 - 江苏省气体工业协会.PPT

溶解乙炔生产技术及工艺 溶解乙炔安全员培训课件 目录 第一章 乙炔的性质 第二章 电石法生产溶解乙炔工艺过程 第三章 溶解乙炔生产和安全操作 第四章 溶解乙炔气瓶安全管理及使用 第五章 溶解乙炔厂（站）安全管理 第一章 乙炔的性质 乙炔是一种不饱和的碳氢化合物。在常温常压下乙炔呈气态，比空气略轻。纯乙炔是一种无色的可燃气体，具有微弱的醚味。用电石制取的工业乙炔，因含有少量的磷化氢和硫化氢等杂质而具有刺鼻的臭味。 乙炔的性质 一、基本物性参数 分子式：C2H2；结构式；乙炔分子量26.038；标准状态下的克分子体积22.223L。 密度 乙炔气体在标准状态下的密度为1.17167 乙炔的密度随温度的升高而变大，随压力的增高而变大 。 三相点参数 物质的气、液、固三相处于平衡状态时称为三相点。乙炔的三相点温度192.6K（-80.55℃）三相点压力为128KPA。 若将纯乙炔气冷却到-83℃～-84℃以下，在常压下乙炔并不液化而直接固化，得到雪状带弹性的固体乙炔。液体乙炔具有爆炸性，但固体乙炔在通常状态下是比较稳定的。当在189.13K时，固态乙炔的密度为0.729g/cm3 。 临界点参数 对瓶装介质的状态而言。主要是气态和液态之间的互变。即气-液相变。在临界点，气液不分，介面消失。乙炔的临界温度为308.33K(35.18℃)；临界压力为6.19kPa；临界密度为230.85kg/m3。 粘度 粘度是用来度量流体粘性大小的物理量。粘度大，流体流动时粘性力大，流动性差。 乙炔的粘度随温度压力的升高而变大。 导热系数 乙炔在临界状态下的导热系数为212.522J/m.h.k 在0℃和760毫米汞柱时，乙炔的导热系数66.319J/m.h.k 热容量 乙炔气体，在压力或容积不变的情况下使温度变化1℃所需的热量显著不同，故分为定压比热容Cp和定容比热容Cv。 随温度或压力的上升，乙炔的CP和CV值都是增大的。两者的比值Cp/Cv称为绝热指数，也随温度和压力而变化。 溶解性 乙炔的溶解性是制取溶解乙炔的基础。溶解乙炔气瓶就是利用乙炔溶解于丙酮中或二甲基甲酰胺（DMF）中，达到安全储运和适用乙炔气的目的。 乙炔溶剂的选择 能适合作为溶解乙炔的溶剂，要符合下述条件： 溶解度大。在15个大气压下和常压下对乙炔的溶解度差值要大，解吸容易。 稳定性好。长时间反复进行乙炔的溶解和释放稳定性要好，危险性尽可能小。 挥发性小。随乙炔气释放的消耗量尽可能少。 价格较便宜。 目前被确认为最合适的溶剂是丙酮和DMF。我国采用丙酮作为乙炔的溶剂。 影响溶解度的因素 溶解度（平衡溶解度）是一定温度下气液平衡时，一定量溶剂能溶解的最大溶解量。 温度：温度升高气体溶解度将低。因为温度升高，气体分子动能增大，向外逃逸分子数增多。从提高溶质在溶剂中溶解度来说，采用较低温度为好。 压力：在低压下气体在液体中溶解度与气相中分压成正比。故增大气相中溶质压力，可提高气体在液体中的溶解度。 溶剂：典型的无机化合物，一般不在有机溶剂中溶解，但多数可溶于水中。典型的有机化合物，一般不溶于水却易溶于有机溶剂中。乙炔易溶于丙酮、DMF等有机溶剂中，稍溶于水。另外，化学结构相类似的物质，彼此容易相互溶解，乙炔在DMF中的溶解度比丙酮大。 溶解热 气体（如乙炔）溶于液体（如丙酮）中时，产生的热效应为溶解热。乙炔气溶于丙酮中是一个放热过程。当压力为0.1～2.13MPA，温度为17℃～25℃时，乙炔在丙酮中的平均溶解热为14.067KJ/MOL。据此数据，对容积40L，丙酮装量17L，在环境温度20℃ 下充装6.5KG乙炔，可求得乙炔瓶如不冷却，则温度可升至90℃。这是一个极为危险的温度，它可能导致乙炔分解爆炸。这是为什么在充装乙炔气时，流速不能太快而且必须冷却、静置的根本原因。 乙炔的水合物 乙炔与水接触时，能生成固体的水合晶体，此晶体为类似雪状的白色晶体。乙炔水合晶体是由一个乙炔分子和5.75个水分子构成，其化学分子式为C2H2·5.75H2O，乙炔水合晶体将会淤积在管子内壁，使管子通径缩小，有时甚至完全堵塞。乙炔水合晶体生成条件取决于乙炔温度和压力。产生水合晶体的临界温度为+16℃，即高于此温度时，无论在任何压力下，都不会生成水合晶体。 一般认为，乙炔水合晶体只能在压缩机至高压干燥器之间的管道内产生。如果发现有水合晶体生成，应立即升温降压予以消除。 蒸汽压 高压气态乙炔的化学性质很不稳定，高压液体乙炔更危险，激发能量很低，稍受振动或冲击就会发生爆炸，十九世纪末，美国、法国、德国在常温30-50atm的条件下输送液态乙炔，结果都导致了灾难性的大爆炸，所以在乙炔的生产过程中，一定要避免，防止液态乙炔的生成， 露点 如果不饱和气体在总压及湿度不变的情况