乙炔装置生产工艺及原理.ppt

制作：张刘平 一次盐水生产工艺及原理 一次盐水生产工艺及原理 乙炔装置生产工艺及原理 讲述内容 乙炔装置的生产目的 原料及产品的理化性质 乙炔装置生产基本原理 乙炔装置生产工艺流程 主要工艺控制指标 操作中的安全措施 主要设备结构及原理 常见事故及处理 一、乙炔装置的生产目的 乙炔装置生产的目的就是利用电石的水解反应原理，使电石与水在发生器内控制一定的温度，生成粗乙炔气，经冷却后通过水环泵加压，送至两台串联的清净塔，至中和塔除去硫、磷、等杂质，经冷凝、除雾除去水份后，送至转化岗位。 制造合格的乙炔气，送至转化岗位。 二、原料及产品的理化性质 1、电石的性质 电石的化学名称为碳化钙或二碳化钙，俗名为电石，是由碳(焦炭等碳素材料）和氧化钙（生石灰）在电阻电弧炉内于高温条件化合而成的。 分子式：CaC2 分子量：64.10 化学上纯碳化钙几乎是无色透明晶体，工业碳化钙（电石）是灰色，棕黄色或黑色硬块，碳化钙含量高时呈紫色。电石露于空气中极易吸潮失去光泽而变成灰色，电石与水作用产生乙炔气。 物理性质：比重：2.0-2.8（随CaC2含量减小而增高）,熔点：约2300℃ 危险特性： a.电石中含有硫、磷等杂质，与水作用会放出磷化氢和硫化氢。当磷化氢含量超过0.08％，硫化氢含量超过0.15％时，容易引起自然爆炸。 b.电石与水反应放出大量乙炔气，在一定条件下产生危险。 c.小粒电石与粉末不得集中使用。 2、乙炔气的理化性质 乙炔 分子式：C2H2 结构式：H-C ≡ C-H 分子量：26.038 乙炔俗名电石气，在常温常压下是无色气体，比空气略轻、溶于水和有机溶剂的无色气体，工业乙炔因带有杂质（尤其是H2S、PH3）而带有刺激性臭味。乙炔的沸点是-83.6℃，凝固点是-85℃。 乙炔气溶于水和酒精，并极易溶于丙酮。1L水在15℃、1atm下可溶乙炔气1.1L；在同样的条件下1L丙酮溶液可溶乙炔气25L。丙酮溶液在15atm可溶乙炔气345L；此时液体的体积也增加了。 根据丙酮能溶解大量乙炔的性质，把乙炔溶解在丙酮溶液中，在15atm的下装入特质钢瓶内，叫做溶解乙炔。叫做“溶解乙炔”。这种溶解乙炔不易爆炸，使用时较为安全，便于运输和保存。 乙炔气在水中的溶解度与温度及压力有关；他随着温度的升高而减小，并随着压力的增大而增大。 乙炔的危险性 a 乙炔与空气在很宽的范围能都能形成爆炸 混合物，即2.3～81%，其中7～13%最易爆炸。 b 乙炔极易与氯气生成氯乙炔引起爆炸。 c 乙炔气与铜、银、汞易生成乙炔铜、乙炔银、乙炔汞等金属化物，在干炸状态下受到微笑震动就会爆炸。 d 乙炔气中混入一定量的水蒸气、氮气、二氧化碳可降低乙炔气的爆炸危险性。 三、乙炔装置生产基本原理 工业上合成乙炔的方法主要有：烃类裂解法和电石法。目前世界上生产乙炔主要以烃类裂解法为主。电石法生产乙炔有湿法和干法两种。干法是将比理论略多的水量以雾状喷入发生器与电石反应产生乙炔，其特点是乙炔损失少、效益高、加料与排渣过程连续生产，缺点是设备较复杂，操作技术要求高，随着近年国内电石法生产乙炔逐步成为主流，目前已有成熟工艺并投入生产。湿法是将电石加入过量的水中发生乙炔，其特点是电石分解完全、乙炔纯度高、操作简单，缺点是设备庞大、耗水量大、乙炔损失大。我厂采用湿法生产乙炔。 生产原理如下： 在发生器中，电石和水接触生成乙炔气体，其反应式为： CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2+130kJ/mol 由于工业电石含有不少杂质，在发生器水相中也同时进行一些副反应，产生相应的PH3 、H2S、NH3等杂质气体，其反应方程式如下： CaO+H2O →Ca(OH)2 CaS+H2O →Ca(OH)2+H2S CaP2+H2O →Ca(OH)2+2PH3 其反应放出大量的热由过量的水移去，并 稀释渣浆以利于溢流和排渣，反应生成的乙炔气中含有硫化氢，磷化氢等杂质，通过清净工序与NaCLO溶液接触反应而除去，生成的相应的酸与NaOH溶液反应生成盐，其反应式如下： PH3＋4NaClO＝H3PO4＋4NaCl H2S＋4NaClO＝H2SO4＋4NaCl H3PO4＋3NaOH＝Na3PO4＋3H2O H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O 四、乙炔装置生产工艺流程 电石经粗破碎后，输送到细破，使电石 粒度控制在25-50mm的合格电石,由90度大倾角皮带机送入料仓，间歇放入称重料斗，由16度皮带机输送至发生加料楼顶，落入两条可逆皮带，再加入小加料储斗， 通过上加料