干法乙炔工艺介绍
湿法和干法乙炔工艺剖析及优化
产 生 聚 氯乙烯 的 现实 渠道 ,涵盖 了 乙烯 方式 及 电石方 式 两个 主体 类 别 。其 中 ,电石方 式所 用 到 的制备 原材 料 ,包 含 了煤和 电能 ;乙烯 方式 用到 的 那些 原料 ,包 含 了石 油 。上世 纪 的时 段 内 ,产 出 聚氯 乙烯 的关 联技 巧 ,在我 国被 推 广及 采 纳 。这一 化学 属性 的 制备 原料 ,拥有 着 凸显 的性价 比 ;同 时 ,随着 这 一制 备技 巧 的有序 进 步 ,关 联 的 市场 内竞 争变 得剧 烈 ,产 出的 现实 水准 也有 提 升 。探索 采纳 湿 法 的工艺 进 程 ,有 助于 变革企 业制 备乙炔 的 固有模式 ,并 改造现 存的干 法工 艺 。
设 乙炔 ,可 以产 出固体残 渣约 为 2 0 %的 电石浆 液 。要运 用压 缩及 过滤 的设施 ,来分 离这 部分 混 合模式 的 电石 ,高效 用好 经 由分离 的那 些上 部 液体 ,就可 以 回避 释 放到 外部 的许 多污 水 。此外 ,采 纳 电石碎 裂所 放 出的余 留热 量 ,来风 干压缩 后 的原 料 ,就 避免 了释 放 电石碎 渣 而产 出的填埋类别 污染 。
二优 化 在 经 由碎裂 的 每个单 元 以 内,增 添放置 在落 料点 之 中的灰 尘 去除 设施 。这一 设施 在 搜集 了足 量 的 电石碎 渣 后 ,经 由气体 模 式 的运 送 , 被 匀速 送 到整合 设施 的发 生器 内。采纳 气体 类别 技巧 来运 送 当做 原料 的那些 电石 灰 ,有 助 于 回避这 类原 料产 出 的二 次性尘 土 ,保护 了 乙炔 发生所 在环境 。 可 选取 蒸气 提 炼 的新 颖技 巧 ,来有 序 用 好 沉渣 带有 的那 些 乙炔 。 溢 出发 生设施 的额 外 性乙 炔 ,被 收藏 进 预设 的缓 冲罐 ,再 采纳 泥浆 的 制 备泵 ,将产 出的泥 浆类 残渣 送进 汽提 塔 。电石 带有 的碎 渣 ,经 由汽 提 塔和 筛板 ,就会 流进 塔 的下侧 ;在 构造 的真 空 条件 以下 ,碎渣 吸 出 依 附在 泥浆之 内的 那些 乙炔 ,经 由塔 装置 予 以闪蒸 。在 塔 的上侧 ,乙 炔会 受 到冷凝 ,被 真空 泵过 滤掉 余下 的那 些残 渣 。通过 了 汽提塔 流程 的 电石 类 别碎 渣 ,持 续被 送 进 浓 缩 用到 的 水 池 ,并 凸显 液 封 的 电 石 作用。 2 . 回收 的优化 湿法 的下料 流程 ,归属于 回收优化 的 湿法技 巧 。发 生器 内带 有 的 储备 性乙 炔 ,会 流进 上侧 的存 储位 置 并经 受排 空的作 用 力 ,这样 将浪 费作 为材料 的那些 电石 。因此 ,可 尝试在 发生器 带有 的排空 用管之 内, 安设 一个 具备洗 涤属 性 的构件 ,采纳 自动 管控 的 闸门 ,来 构 建 出连锁 类别 的发生 约束 。下 侧 的储藏 设施 在 下料 以前 ,运用 一些 氮气 来 替换 掉存 有的 乙炔 。这样 的新 颖做 法 ,回避 了下 料流 程 内存有 的 乙炔溢 出 风险 ,又可 以保护合乎 规格 的储 备性 乙炔 ,促 动了 安全制 备的进步 。 3 . 排 出碎 渣的优化 具 备了排 出碎渣 性能 的那种 构件 ,安设 在发 生器 的下 侧 ,归属 于 持 续性 排渣 的关 联装 置 。在这 一分 支性 设施 内 ,排 出残渣 的端 口 ,要 比设施带 有的液 面高 2 米 左右 ,这有助 于保护惯 常性 的乙炔产 出 。 在惯常 的制备展 开 时,操作所 包括 的乙炔压 力 ,预设 为 1 O千 帕左 右 ;泥渣 要经 由排 出 用到 的端 口来溢 出 ,而 不应 当经 由溢 流管倒 流 回 乙炔 存 留设施 内 。发 生器 之 下 ,残存 的炭 微粒 及其 他沉 渣 ,不会 被溶 解 ,也要在 这一 端 口被排 出 。排 出性端 口的刮 板位置 内 ,有 一个 缺 口 ; 各类 刮板带 有的缺 口彼此 弥补 ,保 护了 内含的泥 浆液体 。 4 . 洁净技 巧的优 化 用 于洁 净 的设施 ,会 向 冷却塔 运送 即将 废弃 的那 些 次氯 酸钠 ;经 由溶 解的 流程后 ,降低次 氯酸 钠 带有 的温 度 。这 将提 升 乙炔 存有 的洁 净度 ,配备 出合 乎规格 的那 部分洁 净反应 液体 。 三 、 结 语 变更惯 用 的聚氯 乙烯 产 出程 序 ,是 这一类 别的很 多企 业所 注重 的 。 目前 ,在着 手创 设新 颖技 巧 的同时 ,多 重企 业也 侧重 发觉 洁净 类型 的 产出技 艺 。干法 装置 在运转 以后 ,突破 了 旧有的 乙炔 制 备架构 ,带 来 了突破 性 的制造新 模 式 。干法 工艺所 适 宜制 备的 那些 产 品 ,涵 盖 了聚 氯 乙烯 、特殊 类别 橡胶 等 ;运用 了 乙炔 原料 的 电石 产 出企业 ,也 引入 了干法 的有关 工 艺。然 而 ,不能 忽略 掉湿 法 乙炔 的惯用 技巧 ,要 融进
干法乙炔生产的技术与现状
干法乙炔发生操作法草稿
乙炔生产操作规程1.主题内容与适用范围:本规程内容为干发乙炔生产工序的原材料、产品,以及生产的基本原理,工艺流程,工艺控制指标、要点,岗位操作法,以及安全生产注意事项等。
本规程适用于(电石法)干发乙炔生产过程的工艺管理和操作控制。
2.生产目的与任务:本生产工序是将合格的电石与水反应,生成粗乙炔气体,经清净系统除去杂质得到纯度大于99%(v%)的精乙炔气体,再利用升压机将合格的乙炔气送往合成工序使用。
3、产品及原材料说明:3.1、产品性质,乙炔为无色气体,工业品因含硫化氢,磷化氢等杂质而具有特殊刺激性嗅味。
重度(0℃,100kpa) 1.16㎏∕m3比重:(对空气) 0.9056(对氧气) 0.8194比热:(20℃100kpa)1.71kj/kg/℃沸点(或冷凝点) -83.66℃熔点(或凝固点) -85℃临界温度 35.7℃,丙酮等许多有机溶剂中,溶解度随温度升高而降低。
分子式C2H2结构式:CH≡CH 分子量26.026,所以化学性质非常活泼。
易发生加成、聚合、取代等各种反应,还能与许多有机物进行反应。
、加压(>1.5kg/c㎡表压),在2.3-81%范围内,特别是在含7-13%时。
,在2.5-93%范围内,特别是在含30%时。
,在日光下就能爆炸。
,银,汞接触生成相应的金属化合物时可因撞击发生爆炸。
3.2、产品规格:,磷含量:取决于电石质量。
3.3原材料说明:,棕黄色和黑色。
炭化钙含量高时呈紫色。
,分子式CaC2分子量64.1,0-5mm电石粉的密度为1.38-1.4克/立方厘米。
,小于1毫米的粉料过多时,可能在管路中篷料。
国家技术监督局(1997-09-26批准)1998-04-01实施。
,小粒和灰份不得集中使用,粒度最大不得超过80mm。
灰份含量≦2%,温度<60℃。
,与空气相比,比重为0.967。
沸点-195.89 ℃熔点-210 ℃临界温度-147.1℃临界压力33.5绝对大气压,纯氮可使人窒息。
干法乙炔生产工艺
干法乙炔生产工艺
乙炔是一种重要的燃烧气体,广泛应用于焊接、切割和金属加工等领域。
以下介绍一种常用的乙炔生产工艺:干法乙炔生产工艺。
干法乙炔生产工艺是通过电解水溶液中的碳酸钙制备乙炔的方法。
具体步骤如下:
1. 原料准备:将纯度较高的石灰石(碳酸钙)破碎成适当粒度的颗粒,然后加入适量的水溶液中搅拌均匀,制备成碳酸钙溶液。
2. 电解槽投料:将碳酸钙溶液慢慢注入预先准备好的电解槽中。
电解槽底部通有二氧化碳气体,用于维持碳酸钙溶液的适宜
pH值。
3. 电解过程:在电解槽中设置两个电极,分别为阴极和阳极。
通电后,阳极上的氯离子会失去电子而生成氯气,而阴极上的氢离子则会得到电子并生成氢气。
4. 乙炔生成:在电解槽中,由于电极反应释放的氯气作用于碳酸钙溶液中的氢离子,使得氯离子与氢离子结合形成氯化氢气体,并产生乙炔。
5. 乙炔提取:乙炔气体随着氯化氢一同冒出电解槽,通过特定的管道输送到各种乙炔使用领域。
需要注意的是,干法乙炔生产工艺中存在的问题是产生的乙炔经过碳酸钡床处理以去除残存的氯化氢和其它杂质。
而且乙炔的分离纯化过程比较复杂,需要使用吸附法和凝聚法进行处理,以保证乙炔的纯度和安全使用。
总的来说,干法乙炔生产工艺通过电解碳酸钙溶液获得乙炔气体,操作简单,成本较低,适合中小型乙炔生产厂家使用。
但在产生乙炔后的分离纯化过程,需要注意安全操作,确保乙炔的质量和使用安全。
干法乙炔生产工艺介绍.doc
干法乙炔生产工艺介绍作者:李耀文前言随着我国PVC的飞速发展,产能不断扩大,石油价格的上涨,我国电石法PVC已经成为发展的主流。
而环保要求的不断加强,湿法发生乙炔产生的环境污染日益受到国家和生产厂家的重视。
干法乙炔发生装置的研发势必摆上了日程。
经过两年多的努力,该生产装置已在新龙电化集团试车,投产成功。
并于2006年12月29日通过了中国氯碱协会和山东省科技厅组织的科技成果鉴定。
下面介绍该工艺:1 干法乙炔工艺简介1.1 反应原理工业电石中还含有不少杂质,其水解反应如下:当水量不足时,除上述反应外还发生如下反应:1.2 电石水解反应速度下图为发气量为300立方米/吨,粒径4毫米,下花园电石厂生产的电石水解速度图表。
1.3 等压系统中电石水解反应温度与加水量的关系1.4 干法乙炔流程干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉上使之水解,产生的电石渣为含水量4%~10%干粉末,粗乙炔含水量为75%,反应温度气相为90~100℃,固相温度为100~110℃,水与电石的比例约为1~1.8,反应热由水汽化带走,经由非接触式换热器传给循环水(没有溶解损失),电石的粒径小于5毫米,水解率大于99.5%,乙炔收率大于98.5%。
2.干法乙炔装置的运行指标2.1 发生器产量单台发生器产量为2500标准立方米乙炔/小时。
2.2 电石水解率排渣机出口处电石渣水解率为99.5%~99.85%。
检测方法:用50毫升电石渣和100毫升水加入200毫升试管中密闭摇匀检测气相中的乙炔含量,并假定水中的乙炔为饱和状态计算所得。
2.3 排渣机出口气相中的乙炔含量排渣机口的乙炔浓度为0.02%。
2.4 粗乙炔的纯度粗乙炔的纯度为98.8%~99.5%,硫含量为零,磷含量为0.03~0.05%,与湿法完全相同。
2 .5 清净次氯酸钠消耗量次钠浓度为0.12%,耗量为7立方米/1000立方米乙炔。
2 .6 粗乙炔的温度经冷却的粗乙炔温度为45~60℃。
一种干法生产乙炔气的工艺[发明专利]
专利名称:一种干法生产乙炔气的工艺专利类型:发明专利
发明人:李发曾,李耀文,杨秀玲,常青申请号:CN200710013526.3
申请日:20070208
公开号:CN101100617A
公开日:
20080109
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种干法生产乙炔气的工艺,原料为水和电石粉,其重量配比为1.1~1.9∶1,是将水以雾态喷在乙炔发生器内的电石粉上,发生水解反应,产生乙炔气,排渣机出口处电石水解率为99.5~99.85%,没有生电石排出,乙炔收率达到98.5%,节约了水资源,减少了环境污染,电石渣含水量为4~12%,可以不需经过干燥而直接应用于水泥生产,减少了干燥、压滤等环节,节省了设备投资、设备运行费用及生产成本,由于生产过程是连续的,不需要置换,设备间加氮气密封,更增加了安全性,反应温度设定在87~93度,乙炔发生器内气相含水量为75%,高速乙炔分子的浓度显著低于湿法生产工艺,因而比湿法生产工艺更安全。
申请人:寿光新龙电化集团聚氯乙烯有限公司
地址:262700 山东省寿光市田柳镇新龙工业园
国籍:CN
代理机构:济南舜源专利事务所有限公司
代理人:李江
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干法乙炔装置运行经验总结
干法乙炔装置运行经验总结针对干法乙炔生产系统在运行过程中出现的问题,进行分析、改造,增强装置运行稳定性;总结干法乙炔生产的优势。
标签:PVC;干法乙炔装置;分析;改造;优势1 干法乙炔工艺简介用电石生产乙炔主要有干法和湿法两种工艺。
干法乙炔工艺于2007年5月被列入《国家先进污染防治示范技术名录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》。
在《氯碱行业(聚氯乙烯)清洁生产标准》中,干法工艺被列入清洁生产一级标准。
干法乙炔工艺主要由电石破碎和乙炔发生两大工序组成。
电石破碎由三级破碎组成。
一级大破为颚式破碎机,将200mm左右的电石块破碎到80mm以下;二级破碎将一级破碎來的电石破碎到50mm以下;三级破碎为高效细碎机,将二级破碎机来的电石破碎到3mm以下贮存备用。
细碎后的合格电石通过斗提机进入乙炔发生系统,再通过双螺旋电石给料机均匀的进入乙炔发生器。
在乙炔发生器搅拌和相应发生水喷射作用下,电石与水反应生成乙炔气体,并从发生器下部乙炔气出口排出,进入除尘冷却塔、乙炔冷却器进行除尘和冷却处理,再经脱硫塔脱硫磷送清净发生工序。
微湿电石渣经发生器底部排渣机排出,由排渣皮带送至电石渣罩棚。
2 出现的问题及改进措施2.1 上清液冷却工艺改造上清液从清液池泵出,直接打入除尘冷却塔,用于喷淋刚出乙炔发生器的高温乙炔气。
为了杜绝废水排放、降低乙炔溶解损失、节约用水量,这些喷淋水是闭路循环的、高温,并含有少量电石渣。
通过自然沉降、换热器冷却后变成温度较低(40~50℃)的上清液,再喷淋高温乙炔气,如此反复循环。
原技术合作方设计的工艺路线太长、设备多、操作繁琐,2个冷热上清液贮槽的液面难平衡,增加了设备的泄露隐患。
为此,实施了“上清液冷却工艺改造项目”,只增加一段长4米的?159×4.5碳钢管和2个DN150的截止阀,省去了2个40m?贮槽,2台55KW输送泵。
使工艺流程得到优化。
改造后的工艺正常生产时,每小时节约用电约100KW·h。
干法乙炔工艺技术
干法乙炔工艺技术乙炔是一种有广泛应用的工业气体,常被用于制备合成氨、乙醛、染料和塑料等化学品。
乙炔的工艺技术主要分为湿法和干法两种,其中干法乙炔工艺技术是较常用的一种。
干法乙炔工艺技术是通过石灰(CaO)和电石(CaC2)反应制得乙炔。
乙炔制备的整个过程主要包括原料准备、制取气体和气体处理三个步骤。
首先是原料准备。
原料主要包括石灰和电石。
石灰应选用质量较好且石灰石含量高的石灰料。
电石则应选用含有一定比例的CaC2和少量杂质的高炉炉渣。
这些原料经过破碎和筛分等处理后,以适当比例混合备用。
接下来是制取气体。
制取气体时需要使用反应炉。
制取乙炔的反应炉一般由钢材制成,具有耐高温和耐腐蚀性能。
反应炉内部贴有耐火材料,主要是为了保证反应的高温和防止反应物对炉体产生腐蚀作用。
在反应炉中,将砂糖状的电石和石灰料混合物投入,并通过顶部的氮气入口注入氮气,以排除炉中空气,减少电石与空气的接触。
随后,用电炉将炉内温度升至1900℃,电石与石灰之间发生化学反应,生成乙炔和石灰石。
最后是气体处理。
乙炔气体生成后,需要进一步处理以去除其中的杂质。
气体处理主要包括脱硫、干燥和净化三个步骤。
脱硫是将气体中的硫化氢进行吸收,常用的吸收剂有氧化铁和氢氧化钠。
干燥则是利用分子筛等干燥剂吸附气体中的水分。
而净化则是通过活性炭进行吸附处理,去除气体中的杂质。
干法乙炔工艺技术具有制备工艺简单、环境友好、产能大等优点,但也存在一定的问题。
首先,制备乙炔所需的高温会导致能源消耗较大。
其次,工艺中生成的石灰石和废水需要进行处理和回收利用,以减少对环境的影响。
此外,由于电石的性质不稳定,久存易吸湿和分解变质,因此在原料的储存和运输中需要特殊处理。
总之,干法乙炔工艺技术是一种较常用的乙炔制备技术,通过合理的原料准备、制取气体和气体处理等步骤,可以高效地制备出优质的乙炔气体。
然而,在实际应用中,还需注意对工艺中产生的废水和废料进行处理,并不断优化工艺,提高工艺的能源利用率和环境友好性。
浅谈干法乙炔生产的技术现状
浅谈干法乙炔生产的技术现状摘要:现阶段,干法乙炔在工业生产中起到了十分重要的作用,也是目前一种新型的工艺。
本文将分析干法乙炔的概念以及干法乙炔生产技术,阐述干法乙炔的优势,对于日后的研究和应用提供重要的参考。
关键词:干法乙炔;电石;技术分析引言目前,伴随着我国工业发展脚步的加快,我国生产乙炔都是采用湿法工艺,但是现阶段人们环境保护意识的提高,湿法乙炔暴露出了很多的弊端,其中不仅会造成水资源的浪费,同时也严重污染环境。
干法乙炔是一种新型的生产工艺,已经成为了未来乙炔生产工艺中主要技术。
1干法乙炔概述以及具体工艺1.1国内乙炔工艺分析工业原料乙炔是采用工业技术所进行生产的,通常情况下,生产工艺有两种,一种是电石法,另外一种是裂解法。
1.2具体工艺第一,电石法。
主要是利用工业反应生产出电石原料,然后将原料和水采取充分的融合之后会有化学反应,此时就产生了乙炔。
电石法制备乙炔,通常可分两种工艺,其中是干法,另外一种是湿法。
湿法是将水作为底料,然后加入电石,此时就会形成反应。
干法是将电石作为底料,然后加入水产生的方法就是干法。
第二,裂解法。
通常情况下,这种工艺对于烃类有机物采用氧化法,然后分解的一种反应。
2乙炔装置工艺流程图2.1干湿法乙炔效益对比(一)安全性第一,加料的过程要有确保保障。
和湿法有着很大的区别,干法加电石主要是利用传送设备来进行底料的添加,然后加料的全过程智能化、自动化水平很高,通常密封性较强,安全系数很高。
第二,反应安全。
干法工艺要求的反应条件很高,安全系数很高。
主要是反应器温度高,水汽量就会加剧,对于安全有所保障。
第三,故障安全性高。
在工业反应过程中,若有故障发生,此时极易产生安全事故,若有故障要立即的停止反应。
(二)经济性第一,投资。
和传统的工艺流程进行对比,干法在工艺流程方面很少,同时基础性设施投资也不需要太多。
新工艺尚未有降沉流程。
第二,运行费用。
传统的工艺中,压滤流程话费在950万元,新工艺不仅简化了流程,同时也节省了投资费用。
干法乙炔工艺介绍
干法乙炔工艺介绍乙炔是一种重要的化工原料,广泛应用于化学工业和金属切割焊接等领域。
它可以通过不同的工艺得到,其中较常用的一种工艺是干法乙炔工艺。
1.提取石灰石:首先,从矿石中提取出石灰石,石灰石是主要原材料之一、石灰石经过粉碎处理后,得到适当的颗粒大小,以便于后续反应。
2.电石制备:将粉碎后的石灰石与焦炭一同加入到电石炉中进行煅烧反应。
电石炉是一种高温反应装置,通过高温煅烧将石灰石和焦炭反应生成电石。
这个反应有点类似于冶金中的焙烧过程,其中的一部分石灰石被还原为钙氧化物,并与焦炭形成过渡金属钙化合物。
3.电石炉渣处理:在电石制备过程中,会产生一定量的电石炉渣,它是由矿石中的杂质和不可燃物质组成的。
电石炉渣经过处理和过滤,得到粉碎后的电石炉渣,可以用作建筑材料或者土壤改良剂。
4.乙炔生成:电石经过颗粒破碎后,再与水进行反应,生成乙炔气体。
乙炔气体会在反应过程中被水蒸气稀释,并在一定温度和压力条件下,通过各种分离和纯化操作,最终得到纯净的乙炔。
这个过程中产生的废水会被收集和处理,以保护环境和资源节约。
1.资源充足:干法乙炔工艺使用的主要原料是石灰石和焦炭,这两种原料都可以从地球上广泛可得的矿石中提取出来。
因此,这个工艺具有资源充足的特点。
2.生产成本低:干法乙炔工艺的主要原料是石灰石和焦炭,这两种原料在市场上价格相对较低。
此外,干法乙炔工艺的生产过程相对简单,设备投资和运营成本相对较低。
3.生产效率高:干法乙炔工艺能够通过现代化的设备和控制系统,实现自动化和连续化生产。
它具有较高的生产效率和产能,可以满足不同规模和需求的乙炔生产。
4.产品质量好:干法乙炔工艺能够通过各种分离和纯化操作,将乙炔气体纯化到较高的纯度,同时能够控制杂质和不纯物质的含量,保证乙炔的质量和可靠性。
总的来说,干法乙炔工艺是一种广泛应用的乙炔制备工艺,具有资源充足、生产成本低、生产效率高和产品质量好等优点。
随着工业制造和需求的增长,干法乙炔工艺也在不断改进和发展,以满足市场的需求。
干法乙炔生产工艺简介
干法乙炔生产工艺简介摘要:乙炔是一种重要的化工基础原料,传统的湿法乙炔生产工艺,耗水量大而且会产生大量的电石渣、废水、废气,污染环境,已经不适应当前节能减排新政策的要求。
干法乙炔生产工艺绿色环保,逐渐受到了重视。
本文介绍了干法乙炔生产的技术原理与工艺,分析了其在安全、环保、经济方面的优越性,具有一定的参考意义。
关键词:干法乙炔生产工艺简介乙炔是一种重要的化工基础原料,主要用于生产PVC、PV A、焊接金属等。
乙炔可以以电石或者天然气为原料生产。
就目前而言,在国内的乙炔的生产过程中,电石法生成乙炔工艺占据着主导地位。
随着国家节能减排新措施与新政策的出台,传统的湿法乙炔生产工艺在生产过程中消耗大量的水,还会产生大量的电石渣、废水和电石渣中挥发的废气,污染环境,已经不再适应当前绿色、环保的产业政策的要求,对乙炔生产技术进行改革,实现乙炔生产过程中的节能、清洁与可持续发展已经刻不容缓。
干法乙炔生产工艺是一种新型的工艺,相对于湿法乙炔生产,这种工艺的耗水量少,产生的电石渣含水量低,其综合利用的成本也比较低。
在氯碱行业响应国家节能减排号召的大背景下,干法乙炔工艺逐渐受到了人们的重视,国家环保部也把干法乙炔工艺列入到了清洁生产的一级标准中,发展干法乙炔生产,加速其工业化进程具有重要的意义。
一、干法乙炔生产的技术原理与工艺电石法乙炔是以电石和水反应生成乙炔,反应式如下:根据电石和水加入的方法不同,可分为干法与湿法2种。
湿法乙炔工艺是将粒径为50 mm左右的电石加入到过量的水中,与水进行水解反应,反应放出的热由水带走。
其耗水量大,多于理论量17倍,电石渣浆含水量大,综合利用的成本较大,乙炔收率低。
干法乙炔工艺是将水加入到电石中,生成的氢氧化钙废渣以粉状从反应器中排出。
其基本原理是用稍过量的水来与电石反应,利用水能够快速汽化,蒸发潜热大的特点来转移反应热。
在干法乙炔反应中,由于电石与水混合不均匀。
除了上述反应外还会发生如下反应:干法乙炔生产工艺的基本流程是将50 mm左右的块状电石经过超细破碎机的破碎和筛分装置的分离,将电石破碎为3 mm以下的细颗粒电石,经过斗式提升机提升到缓冲料仓。
干法乙炔生产工艺介绍
加热等能源上的条件满足而引起爆炸反应,或者爆炸破裂等重大事故。所以,从 人道的,经济的角度出发,预防事故发生,避免灾害都是不可欠缺的。
1 乙炔 在粉碎,发生的各个装置,充满或蓄压了乙炔,其中的一部分采用了氮气封 入或者完全封闭等的安全措施。 粉碎装置中,所有器件都封入了氮气,但并不是各个器件都完全密封,所以 存在氧浓度高的地方,因此作为防止爆炸对策需要使用红外线分析仪时常进行乙 炔浓度探测的管理。 发生装置也和粉碎装置一样,需要在电石传输装置及其储槽中封入氮气,通 过红外线分析仪时常进行乙炔浓度探测的管理。 此外,除尘冷却塔废弃液体出口,排渣机出口因为不断发生乙炔,所以在它 们周围可能会出现乙炔滞留,和空气混合后条件满足就会引发爆炸。不仅是这些 出口周边,在整个乙炔发生设备区域内都要禁止使用明火。 2 危险物 电石是主要原料,使用量大,所以要作为“危险物”处理。在修理,检点, 清扫粉碎装置或发生装置时,会产生一些粉电石和扫除灰,在处理这些垃圾时一 定要遵守相关规定。 3 氮气
上述电石粉碎装置及传输装置中,采用封入氮气作为防止爆炸的对策,但是 这些氮气有从各个机器中泄漏滞留的危险,从而引起人的窒息,所以需要通过换 气装置强制换气。这点一定要注意。
4 粉尘,噪音 在检点,修理发生装置的排渣机排出口时,粉尘容易飞散,所以一定要佩戴 规定的保护用具。 以上,乙炔发生使用的各个设备,在日本受到高压乙炔管理法及高压乙炔管 理施行规则的管束,并制定高压乙炔作业负责人。并且,使用的原料电石要根据 “消防法及危险品管理相关法令及总理府令”由危险品处理负责人指定。
再经过搅拌从发生器三层层板的外周下落至发生器第四层层板,在第四层搅拌的 作用下,四层层板上的电石从第四层层板中心孔落下至第五层,如此循环运动, 最后电石灰渣从第十层中心孔排出,通过渣排出机的作用,电石渣被送入电石渣 输送机,通过斗式提升机送入电石渣贮槽。根据工厂电石渣用途,电石渣直接送 入水泥生产,或通过电石渣加湿卸料机外运处理。
干法乙炔工艺介绍
干法乙炔工艺介绍随着我国PVC的飞速发展,产能不断扩大,石油价格的上涨,我国电石法PVC已经成为发展的主流。
而环保要求的不断加强,湿法发生乙炔产生的环境污染日益受到国家和生产厂家的重视。
干法乙炔发生装置的研发势必摆上了日程。
经过两年多的努力,该生产装置已在新龙电化集团试车,投产成功。
并于2006年12月29日通过了中国氯碱协会和山东省科技厅组织的科技成果鉴定。
下面介绍该工艺:1 干法乙炔工艺简介1.1 反应原理电石水解反应原理:工业电石中还含有不少杂质,其水解反应如下:对比内容干法乙炔工艺湿法乙炔工艺乙炔收率>98.5%96%乙炔纯度99%99%电石渣含水4%~12%90%电石渣处理人工无30人电石渣处理设备及厂房无投资约1000万元渣浆处理动力消耗无770kw 污水排放无――――电石渣用于生产水泥采用干法水泥直接使用用回转窑烘干,53元/吨加料连续,无乙炔排出断续,需置换,有乙炔排出排渣连续断续故障立即停止反应反应不可控1.2 电石水解反应速度下图为发气量为300立方米/吨,粒径4毫米,下花园电石厂生产的电石水解速度图表。
1.3 等压系统中电石水解反应温度与加水量的关系1.4 干法乙炔流程干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉上使之水解,产生的电石渣为含水量4%~10%干粉末,粗乙炔含水量为75%,反应温度气相为90~100℃,固相温度为100~110℃,水与电石的比例约为1~1.8,反应热由水汽化带走,经由非接触式换热器传给循环水(没有溶解损失),电石的粒径小于5毫米,水解率大于99.5%,乙炔收率大于98.5%。
2.干法乙炔装置的运行指标2.1 发生器产量单台发生器产量为2500标准立方米乙炔/小时。
2.2 电石水解率排渣机出口处电石渣水解率为99.5%~99.85%。
检测方法:用50毫升电石渣和100毫升水加入200毫升试管中密闭摇匀检测气相中的乙炔含量,并假定水中的乙炔为饱和状态计算所得。
干法乙炔工艺简介及装置运行总结
增加分析取样点,并将取 样点集中,便于分析
原喷淋要甫碛雾角度90。和】20D两种规格,其 中1200喷头喷淋水易在发生器壁形成直线流 水,影响发生效果
将1200的喷头改为90。的 喷头
粗料下料畅通
保证了分析的时间和质 量,为装置的安全提供 了保证 在保证喷雾效果的同 时,避免,直流水的产 生
2009耳全国聚氯乙烯行业技术年会诒-Jr,集
08一04—30
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(7)细料电石分析
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(2)发生排淹工序 电石加料斗内的电石通过双螺旋电石给料机均匀地送入发生器,从发生器的侧面分别进入发生 器的一层和二层。在发生器搅拌和相应的水喷射作用下,乙炔气体逸出,从发生器F部乙炔气出口 排出,进入下一步的除尘冷却工序。电石进入发生器一、二层后通过搅拌从发生器中心孔下落至第 三层,再经过搅拌从发生器三层层板的外周下落至发生器第四层层板,如此循环运动,最后电石渣 灰从第十层中心孔排出,通过渣排出机送入电石渣输送机,再通过电石渣斗式提升机送入电石渣贮 槽,最后送入后续的电石渣制水泥生产装置。 (3)除尘冷却工序 来自发生器的乙炔气从除尘冷却塔的下部进入,经过多层雾状喷淋水的接触式洗涤冷却,乙炔 气中夹带的电石渣粉尘和一部分热量被喷淋水带走,经过除尘冷却后的乙炔气从除尘冷却塔的顶部 出去,再通过正逆水封后送至乙炔清净系统。除尘冷却塔的冷却洗涤水是来自清液冷却的清液(可 以切换至工业水),塔底出除尘冷却塔的洗涤水进入喷淋水沉降池,通过沉降后,上清液通过喷淋水 输送泵送至清液回收、冷却系统。 2.2装置建设概况 巨化电化厂干法乙炔装置从2007年5月开始破土动工,2007年11月份开始进行设备的单机试 车、系统的试压试漏、吹扫以及装置的联动试车,并于2008年1月25日进行了首次化工投料试车。 2.3员工培训教育概况 巨化电化厂干法乙炔装置为国内首套技术引进装置,由于经验方面的不足,也没有相对应的装 置可供参考和学习,所以员工教育就尤为重要。因此巨化电化厂先后组织了数十次员工授课教育, 包括理论讲解、现场指导、仪表和技术提供方的授课等等,同时为了强化授课效果,促使员工尽早 的掌握该套装置的操作,我们还采取了授课后进行理论和现场考试相结合的形式。在化工投料试车 前,员T通过联动试车的不断模拟和强化操作,通过一系列的技术以及操作培训后,对该套干法乙 炔装置的操作能力得到了很大的提高,达到了本套装置稳定运行所需要的操作水平。 3运行总结 3.1化工投料试车前的准备工作 为了确保干法乙炔装置化工投料试车的顺利进行,在试车前,巨化电化厂组织讨论了该套装置 中的每个环节,并结合前期的单机试车和联动试车暴露出来的问题逐一进行整改。另外,还对该套 装置的运行程序、连锁点的确定以及发生器的用水量等进行了调试。现列举单机试车和联动试车暴 露出来的几个问题如下。
乙炔工艺对比
含水35%的湿电石渣输送至水泥厂后,需烘干后使用。相应增加水泥的建设和运行成本。
干电石渣可去水泥厂直接使用。
乙炔发生单元
将电石水解为粗乙炔和电石渣浆,电石渣浆输送至渣浆处理装置,粗乙炔经洗涤冷却后送入清净单元。
将电石水解为粗乙炔和干电石渣,电石渣被密闭输送至渣仓或其它运输装置,粗乙炔经洗涤冷却后送入清净单元。
排渣和渣浆处理单元
电石渣浆经渣浆浓缩池浓缩,产生25%的浓电石渣浆,经渣浆泵送至压滤机将渣浆压滤为含水35%的湿电石渣后,输送至水泥厂。
1、突然停电:当系统突然停电,反应几乎立即停止。无需作任何处理。2、设备故障:任何重要设备出现故障,均由程序采取相应的措施进行处理。遇到最严重的问题就停止加料,反应几乎立即停止。
三、经济性对比(以年产14万吨PVC,以2007年价格计算)
基本建设投资
湿法乙炔工艺需在发生厂房建设排渣池,增加渣浆泵。需配套渣浆处理工序的设备及土建投资需2100万元,占地面积4000平米。具体费用包括:压滤工段厂房800万,沉降池土建500万,其它土建40万,压滤机500万,设备费用240万,其它配套20万。
将粗电石密闭地破碎成干法工艺所需要粒度≤5mm,并提升到细料仓中供发生单元使用。来自粗破碎的30~40mm以下的电石块加入到粗料仓中;经过给料机加入到细破碎机;破碎后的电石经提升机输送至筛分机;合格的物料进入细料仓,不合格的返回破碎机;细料由提升机输送至缓冲料仓,经下料阀加入发生器;供料单元采用密封加氮气保护,保证生产运行稳定。
1、干法与湿法工艺的用水量不同;反应温度不同。湿法工艺的溶解损失较干法工艺高。
2、干法工艺破碎电石相比湿法工艺增加能耗;在加料过程中减少乙炔排空损失,增加收率,降低消耗。
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干法乙炔生产工艺介绍
作者:李耀文
前言
随着我国PVC的飞速发展,产能不断扩大,石油价格的上涨,我国电石法PVC已经成为发展的主流。
而环保要求的不断加强,湿法发生乙炔产生的环境污染日益受到国家和生产厂家的重视。
干法乙炔发生装置的研发势必摆上了日程。
经过两年多的努力,该生产装置已在新龙电化集团试车,投产成功。
并于2006年12月29日通过了中国氯碱协会和山东省科技厅组织的科技成果鉴定。
下面介绍该工艺:
1 干法乙炔工艺简介
1.1 反应原理
工业电石中还含有不少杂质,其水解反应如下:
当水量不足时,除上述反应外还发生如下反应:
1.2 电石水解反应速度
下图为发气量为300立方米/吨,粒径4毫米,下花园电石厂生产的电石水解速度图表。
1.3 等压系统中电石水解反应温度与加水量的关系
1.4 干法乙炔流程
干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉上使之水解,产生的电石渣为含水量4%~10%干粉末,粗乙炔含水量为75%,反应温度气相为90~100℃,固相温度为100~110℃,水与电石的比例约为1~1.8,反应热由水汽化带走,经由非接触式换热器传给循环水(没有溶解损失),电石的粒径小于5毫米,水解率大于99.5%,乙炔收率大于98.5%。
2.干法乙炔装置的运行指标
2.1 发生器产量
单台发生器产量为2500标准立方米乙炔/小时。
2.2 电石水解率
排渣机出口处电石渣水解率为99.5%~99.85%。
检测方法:用50毫升电石渣和100毫升水加入200毫升试管中密闭摇匀检测气相中的乙炔含量,并假定水中的乙炔为饱和状态计算所得。
2.3 排渣机出口气相中的乙炔含量
排渣机口的乙炔浓度为0.02%。
2.4 粗乙炔的纯度
粗乙炔的纯度为98.8%~99.5%,硫含量为零,磷含量为0.03~0.05%,与湿
法完全相同。
2 .5 清净次氯酸钠消耗量
次钠浓度为0.12%,耗量为7立方米/1000立方米乙炔。
2 .6 粗乙炔的温度
经冷却的粗乙炔温度为45~60℃。
换热器选型的依据是粗乙炔温度与湿法
相当以便后续处理。
2 .7 发生器压力
发生器压力受与之相连的湿法发生器影响,压力为7~11kPa,若独立使用
干法发生器,压力会更为稳定。
2 .8 发生器温度
发生器气相温度为88~90℃,固相温度为95~100℃。
3.干法乙炔安全性
3.1 加料过程的安全性
电石通过带有密封装置的计量螺旋输送器连续密闭地加入发生器,密封可靠,无需置换,无泄露,安全可靠。
3.2 反应过程安全性
湿法乙炔工艺反应温度为85℃,产物中乙炔/水蒸汽体积比为1:1。
干法乙炔工艺反应温度为100-110℃,产物中乙炔/水蒸汽体积比为1:3。
两者反应压力基本相同,均为
50-100kPa。
绝对温度相差不大,由此可知湿法中乙炔分压是干法的2倍。
反应物的浓度决定碰撞机会;分子的运动速度决定碰撞的有效性。
下面我们从数理统计的角度来讨论干法工艺的安全性。
我们假定在反应过程中气相中乙炔和水蒸气混合均匀,温度、压力均匀。
气体分子的速率分布函数符合麦克斯韦速率分布率:
其中: k为波尔兹曼常数,
m为分子的质量
T为气体的绝对温度
乙炔分子的质量:m=26×1.66×10 kg
3.3 排渣过程的安全性
排渣过程是连续密闭的,密封压力可调并可靠,排渣机使用等压料封。
3.4 故障状态的安全性
3.4.1 突然停电
当系统突然停电,反应几乎立即停止。
无需作任何处理。
3.4.2 设备故障
任何重要设备出现故障,均由程序采取相应的措施进行处理。
遇到最严重的问题就停止加料,反应几乎立即停止。
4.干法乙炔工艺的经济性
4.1经济效益分析说明
以电石法年产10万吨PVC为例,通过比较新工艺(干法乙炔生产工艺)与传统工艺(湿法乙炔生产工艺)在设备投资、运行费用、人工费用、占地面积、乙炔收率、电石渣处理、水处理等几个方面的差异来说明新工艺的经济效益。
4.2 基本建设投资比较(节约865万元)
干法乙炔工艺相对湿法乙炔工艺无需沉降及压滤处理。
仅此一项即可节约设备及土建投资865万元(年产10万吨PVC,以2004年价格计算,),减少占地
1800平米。
具体费用包括:压滤工段厂房120万,沉降池土建450万,渣浆处
理土建25万,压滤机170万,设备费用80万其它配套20万。
乙炔发生工段的厂房没有差异,设备投资相差无几。
4.3 运行费用比较(节约370万元)
湿法工艺仅压滤一项需要总的装机容量达600kW,电费240万元,工人50名,工资约80万元,设备维护费约50万元。
干法乙炔工艺相对湿法乙炔工艺无需渣浆处理,所以降低了人工费用和设备运行费用。
4.4乙炔收率比较(节约825万元)
由于加料是连续的,无需置换,加料时没有乙炔气体排出;排出的电石渣是干的,没有溶解损失。
干法工艺比湿法工艺提高收率2.5%,电石水解率高达99.85%,没有生电石排出。
按照1.5吨电石/吨PVC、电石价格2300元/吨计算,采用干法工艺的成本要下降82.5元,年产10万吨PVC节约成本825万元。
4.5水消耗比较(排放为零,节水37万吨)
干法工艺所需要的水量只有0.7吨/吨电石,其余全部循环使用。
所加入的水为废次氯酸钠。
废次钠经一次循环使用后刚好与干法工艺用水量达到平衡,使得乙炔车间达到零排放。
而湿法工艺的耗水量为7~9吨/吨电石,全年废水排放达42万吨。
4.6 电石渣处理费用比较(节约810万元)
干法工艺产生的电石渣比湿法工艺经压滤后的滤饼含水量低30%。
用湿法工艺每生产1吨PVC产生电石渣1.8吨,含水量1.2吨,每除掉1吨水需要150
公斤标准煤,标准煤单价450元/吨,若用电石渣生产水泥,生产每吨PVC的电石渣处理费为81元,而干法工艺产生的电石渣用于生产水泥无需干燥,年产10万吨PVC节约成本810万元。
5.干法乙炔工艺的环境影响
5.1 无废水排放
干法乙炔生产装置所需的水为废次氯酸钠,不仅保护了环境,还回收了溶解乙炔。
另外,与干法乙炔工艺配套的还有次氯酸钠废水循环利用工艺,实现整个车间无废水排放。
5.2 可实现无粉尘排放
若用电石渣生产水泥,可将其密闭输送至水泥厂。
若用于制砖,可适当调整排渣湿度避免杨尘。
5.3 气体污染物排放
只有在排渣机出口处的水蒸气中能检测出0.02%的乙炔气体。
5.4 固体污染物
所排出的电石渣为优良的制作水泥的材料,亦可作其它建筑材料。
6.干法乙炔工艺与湿法工艺对照表
以10万吨PVC/年计算
对比内容干法乙炔工艺湿法乙炔工艺
乙炔收率>98.5% 96%
乙炔纯度99% 99%
电石渣含水4%~12% 90% 电石渣处理人工无30人
电石渣处理设备及厂
无投资约1000万元
房
渣浆处理动力消耗无770kw
污水排放无――――电石渣用于生产水泥采用干法水泥直接使用用回转窑烘干,53元/吨加料连续,无乙炔排出断续,需置换,有乙炔排出
排渣连续断续
故障立即停止反应反应不可控7.干法乙炔发生装置鉴定会结论
7.1 鉴定测试报告
乙炔产量:2500立方米/小时;
乙炔纯度:>99%;
电石水解率:99.85%
乙炔收率:>98.5%
粗乙炔杂质含量:H2S 0%,H3P 0.03~0.05%;
排渣机出口乙炔含量:0.02%;
清净次氯酸钠消耗量:0.12%,7立方米/1000立方米乙炔;
粗乙炔温度:42~60℃;
发生器压力:7~11kPa;
气相温度:85~100℃。
7.2 鉴定结论
受山东省科技厅委托,潍坊市科技局于2006年12月29日在寿光市主持召开了“环保节能干法乙炔新技术装置”鉴定会。
与会专家听取了项目完成单位的汇报并对现场进行了实地考察,经讨论形成鉴定意见如下:
7.2.1.提供的鉴定材料齐全,内容详实,数据可靠,符合鉴定要求。
7.2.2.该项技术采用干法乙炔发生工艺,有效解决了湿法乙炔生产过程中所产生的电石渣浆污染问题,实现了乙炔的连续生产,自动化程度高,提高了生产装置的安全性。
7.2.3.该项技术节能、节水效果显著,减少占地、节约投资,具有良好的经济效益和社会效益。
7.2.4.该项技术有利于电石法PVC生产的可持续发展,在行业中有很好的推广价值。
7.2.5.环保节能干法乙炔新技术装置属国内领先,实现了工业化生产,填补了国内空白。
7.2.6.建议:
7.2.6.1 进一步完善生产装置并标准化,尽快在行业推广。
7.2.6.2 针对现有湿法乙炔生产工艺改造提出切实可行的实施方案。
8.结束语
干法乙炔发生生产装置研制的成功是PVC全行业的成功,是我们PVC行业从业人员互相合作、开拓进取的结果;是PVC行业的胆识、勇气、智慧和坚忍不拔精神的体现。
其成果势必对改善我们行业的环境面貌做出贡献。
谨对支持该工作的行业同仁、专家表示诚挚的感谢!。