乙炔车间工艺剖析

4、文丘里 • 文丘里反应器是次氯酸钠溶液配 制时，氯气、氢氧化钠溶液和水 三者进行混合反应生成次氯酸钠 的设备。配制时三种原料均经过 流量计，借阀门控制配比后通入 进行反应，反应生成的次氯酸钠 溶液，由扩散管底部排入紧接下 方的次氯酸钠配制槽内，供清净 系统补充抽取。 • 由图可见，文丘里是由喷嘴、喉 管、扩散管和扩散室几部分构成， 各部分的尺寸和锥角，均有一定 的要求。当配置用水高速通过喷 嘴时，形成射流，产生卷吸流动， 形成一定的真空度，因此氯气及 碱液被吸入，混合反应成次氯酸 钠溶液。试验表明，当喷嘴与喉 管的间距在30mm时，扩散室的 真空度较高。
4、颚式破碎机工作原理 • 颚式破碎机主要由两块颚板及传动机构组 成，其固定颚板相当于动物的上颚，活动 颚板相当于下颚。物料由上部进入两颚板 之间，这时活动颚板在传动机构的作用下 对固定颚板做周期性的往复运动，颚板间 距时大时小。颚板互相靠近时物料被颚板 挤压破碎，离开时被破碎的物料从颚板间 落出。待破碎的物料块径小于两颚板间的 进口尺寸，破碎后物料块径小于两颚板之 间出口尺寸。
为维持乙炔发生器的压力稳定，系统设有逆 水封和安全水封。当发生器内压力降低时，乙炔 气体由其它发生器经逆水封进入本发生器，保持 乙炔发生器系统正压；而当乙炔发生器内压力过 高时，通过安全水封来泄压。
2、发生器温度：77~90℃ 发生器压力：≤10kpa 乙炔气柜高度：1~3米 乙炔纯度：≥93%
• 3、反应原理 • 电石与水在乙炔发生器内作用，即水解反应生成C2H2气 体并放出大量热量，其反应式为： • CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2↓+ C2H2↑+ 127072J / 克分子 • 由于工业品电石中含有不少的杂质，在发生器水相中也同 时进行一些副反应，生成相应的H2S、PH3等杂质气体， 其反应式为： • CaO + H2O → Ca(OH)2 + 62700 J/克分子 • MgO + H2O → Mg(OH)2 + 40713.2 J/克分子 • CaS + 2H2O → Ca(OH)2↓+ H2S↑ • Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2↓+ 2PH3↑ • Ca3N2 + 6H2O → 3Ca(OH)2↓+ 2NH3↑ • Ca2Si + 4H2O → 2Ca(OH)2↓+ SiH4↑ • Ca3As2 + 6H2O → 3Ca(OH)2↓+ 2AsH3↑
电石破碎岗位
一、破碎工艺流程 1、大块原料电石由铲车从电石库运到上料平台， 倒入上料溜子，经粗破机破碎后，由皮带机经永 磁除铁器除掉粗破后电石中夹带的大块矽铁后送 到细破机内进行破碎。再由皮带机经永磁除铁器 除掉细破后电石中夹带的小块矽铁后，输送入电 石料仓,以备乙炔发生工序生产用。 2 、电石粒度：30~50mm 80% 50~80mm20% 3、电石发气量：衡量电石质量的一个标准，单位 L/Kg 优级品≥300 一级品≥280 合格品≥250
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4、乙炔发生器
4.1规格 外型尺寸:φ3200×7893mm。 最高工作压力0.015Mpa（表压），最 平衡管溢流口 高温度90℃，全容积48m3，搅拌功率 11kw。 4.2主要结构 上夹克联轴器 发生器主要由筒体、锥底、顶盖、搅拌、 隔板、耳式支座和接管等部分组成。 耙臂 ⑴.筒体： 规格：φ3200×5320 δ=10 ⑵.锥底： 浆式搅拌器 规格：φ3200/φ377×10 H=1700 锥底溢流口 ⑶.顶盖。 刮板搅拌器 ⑷.搅拌： 主要由搅拌轴、耙子、涡轮蜗杆减速机、 下夹克联轴器 电机减速机和大小链轮、链条等组成。 搅拌轴：分为上下搅拌轴两部分。材质 为45。
电石入口（物料管）
上加水口
充氮口
排渣口
废次钠进口 DN80 下加水口 （DN50)
涡轮蜗杆减速机
行星摆线减速机
• 5、正逆水封、安全水封
• 正水封进气管深入到液位以下，液位控制在6%左右，起到一个单向 止回阀的作用，发生器生产的乙炔气经过渣浆分离器在经过正水封后 汇集到乙炔总管。 • 逆水封进气管深入液面以下，与乙炔总管相连，出气管与正水封进气 管相连，作用是在发生器不能正常产气，压力下降的时候乙炔总管的 乙炔气经逆水封补充到发生器中，保持发生器的正压。 • 正逆水封在发生器停车时需加满水，防止乙炔总管的乙炔气串到正在 停车检修的发生器中发生危险。 • 安全水封在正常生产中不起作用，将安全水封液位加至有溢流位置， 安全水封进气管与发生器相连，深入液面以下，在发生器压力过高将 加水管内液柱压下来后乙炔从放空口外排泄压。根据安全水封液位高 度不同，泄压压力也有所不同。不过现生产条件下在未达到破安全水 封的压力前就已经将溢流管液封顶破，溢流管跑乙炔气了。这点要千 万注意，安全水封排气有阻火器，但是溢流跑气如果着火的话将非常 危险。所以要求岗位人员严格控制发生器压力，绝不超压运行，一旦 超压跑气时及时调整，若溢流着火情况下按照事故预案进行紧急停车 操作。
溢流口
排污
自发生器
生产水
排污
逆水封
乙炔自乙炔总管
生产水
生产水 乙炔去乙炔总管 乙炔自渣浆分离器
排污
正水封
安全水封
乙炔清净岗位
一、清净工艺流程 • 由乙炔发生工序送来的粗乙炔气体经水洗塔、冷却塔（四 期只有一个组合塔，上面为冷却段，下面为水洗段）洗涤 冷却后，大部分粗乙炔气体被水环式压缩机抽走，剩余部 分进入乙炔气柜以补充生产用。经水环式压缩机压缩后的 粗乙炔气体首先进入气水分离器，分离掉其夹带的水份和 微量渣浆后，再去1#清净塔和2#清净塔，与次氯酸钠溶液 逆流接触，除去硫、磷等杂质。 • 经清净后的乙炔气体带酸性，酸性乙炔气体由2#清净塔逸 出进入中和塔，用NaOH稀碱液中和掉清净过程中产生的 酸性物质。精乙炔气体随后进入列管式乙炔冷却器，用 5℃冷冻水间接冷却、除掉部分水分后，送至氯乙烯转化 工序生产用。
4、清净塔 • 它是一个典型的填料塔。它系借塔 内填料的比表面积，使气液两相在 其表面上逆流接触进行传质过程的。 因此清净塔的效率主要取决于在实 际操作中的液体对填料表面的润湿 程度，假若液体循环量不足，部分 填料表面未被湿润，则使气体通过 这部分时起不到传质交换的效果， 故而塔内液体循环量一定要保证， 一般每平方米塔截面积上的液体喷 淋量在15-20m3/h以上。 • 用作填料的材料和结构形式非常多， 选用时要考虑到填料的耐腐蚀性、 比表面积、空隙率、重量、强度等 因素。同时为保证气液相在塔内流 量分布均匀，该塔采用了陶瓷规整 填料。
2、冷却塔出口温度：≤38℃ 乙炔冷却器出口温度：≤15℃ 乙炔气不含硫磷 中和塔碱液指标：NaOH%≥5% Na2CO3≤12%（夏季） NaOH%≥8% Na2CO3 ≤ 9%（冬季） 3、生产原理 • 利用次氯酸钠溶液具有的氧化作用，将其作为清净剂，与杂质的反应 式为： • H2S + 4NaClO → H2SO4 + 4NaCl • PH3 + 4NaClO → H3PO4 + 4NaCl • SiH4 + 4NaClO → SiO2 + 2H2O + 4NaCl • ASH3 + NaClO → H3ASO4 + 4NaCl • 清净过程的反应产物磷酸、硫酸等在以后的碱洗过程予以中和，混入 废碱液排出： • H3PO4 + 3NaOH → Na2PO4 + 3H2O • H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O • CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
二、次氯酸钠溶液的配制 1、浓度为32 %的NaOH碱液由罐区泵送到浓碱槽后，用碱 泵打到稀碱配制槽。在槽内用水稀释配制成1.4～1.7%的 稀碱液，再用碱泵打到稀碱高位槽。然后与氯气缓冲罐来 的氯气和生产水分别由流量计计量，按一定配比同时进入 文丘里配制器，配制成的次氯酸钠溶液进入次氯酸钠储罐， 再由次氯酸钠循环泵打到次氯酸钠高位槽，供生产使用。 • 次氯酸钠高位槽内的次氯酸钠溶液，用次氯酸钠循环泵打 入2#清净塔使用。次氯酸钠溶液经2#清净塔使用后，再由 次氯酸钠循环泵打至1#清净塔内。 • 1#清净塔循环用过后的次氯酸钠溶液含有效氯很低，称为 废次氯酸钠溶液。废次氯酸钠溶液由次氯酸钠循环泵，打 到水洗塔（四期由水洗塔循环泵经两个并联的循环液冷却 器打到组合塔底部水洗段），起到对粗乙炔气体的预净制 作用。从水洗塔底部出来的液体进入废次氯酸钠储罐，用 发生器给水泵打至乙炔发生器使用。
三、渣浆处理 1、浓缩池内的上清液通过溢流管及渡槽进入二四期 上清液收集池，由一级清液冷却泵打至一级凉水 塔，冷却后清液进入一级冷却水池，再由二级清 液冷却泵打至二级凉水塔，冷却后清液进入二级 冷却水池，由清液泵打至发生工序，作为乙炔发 生器生产水循环使用；浓缩池底部浓渣浆经出料 泵打到碱业公司供生产用。 2、渣浆滴度：≥35ti
2、新次氯酸钠有效氯 0.057~0.1% 废次氯酸钠有效氯 0.01~0.02% 配制次那用稀碱浓度 1.4~1.7%
3、原理 • 用氯气与稀碱液配制而成。 • 2NaOH + Cl2 → NaClO + H2O • 所用NaOH碱液浓度为1.5 %，配制后酸碱度（PH值）控制在7～9。 次氯酸钠溶液是强氧化剂，有强烈的刺激性，对人体有害。 • 配制用氯气压力指标规定在85~100kpa，短时间压力波动在±5kpa以 内，次氯酸钠溶液生产指标为有效氯含量0.057~0.1%，PH值7~9， 废次氯酸钠溶液有效氯含量为0.01~0.02%。 • 岗位人员密切关注氯气及生产水压力，一旦有所波动立即进行调整， 同时根据废次氯酸钠有效氯调整次氯酸钠的配制，次氯酸钠有效氯严 格控制在指标规定的0.1%以下，有效氯含量过高会有爆炸危险（超过 0.15%会立即释放出游离氯，与乙炔接触反应剧烈引起爆炸）
乙炔发生岗位
一、工艺流程 1、质量合格的电石,从电石料仓由往复式给料机经皮带机， 加入到开放斗内。在连续通氮气的情况下，电石由开放斗 加入到上储斗内，经上储斗加到下储斗内，经振动加料器， 连续不断地加入到乙炔发生器内。 电石在乙炔发生器内遇水迅速反应，产生的乙炔气体 从顶部逸出。电石水解时放出大量的热，由电石渣浆带走 以维持温度，同时补充消耗的水份。反应后的稀电石渣浆 通过渣浆泵输送到汽提塔内（在不开乙炔回收时从溢流管 中不断流出，经渣浆渡槽流至渣浆槽）；乙炔发生器底部 的浓渣浆，经排渣气动闸阀定时排到渣浆池内，溢流管液 封循环水自溢流口流出，经渣浆渡槽进入渣浆槽，然后流 入渣浆池内，渣浆池与原渣浆泵地坑连通，由地坑中的液 下泵将渣浆直接打入浓缩池内。由乙炔发生器顶部逸出的 乙炔气体经渣浆分离器到正水封去乙炔清净工序净制。
• 因此，发生器排出的粗C2H2气体中含有上述副反应产生 的H2S、PH3、氨等杂质气体。由于水解反应生成大量的 氢氧化钙副产物，使系统呈碱性，上述水解反应不完全。 另外由于H2S在水中的溶解度大于PH3，使粗乙炔气中含 有较多的PH3（数百PPM）及较少的H2S（数十至数百 PPM）。磷化物尚能以P2H4形式存在，它在空气中容易 自燃。 • 粗乙炔气体中的H2S、磷化氢等对合成氯乙烯的氯化汞触 媒有害，所以粗乙炔气体在送至合成转化工序之前必须清 除H2S、磷化氢。检验方法为：乙炔气体用湿润的硝酸银 试纸检验，不变色时为合格。
自渣浆输送泵
自渣浆输送泵
去渣浆分配器
去渣浆分配器
二、除尘工艺流程 • 本除尘系统共有11套除尘装置 • 电石在破碎和输送过程中产生的电石粉尘,被风机 经除尘系统管道抽到旋风除尘器内，除掉大部分 电石粉尘后，再经除尘器，将剩余电石粉尘进一 步过滤掉，合格的空气由风机出风口进入烟囱排 入大气中。 • 二期破碎新增两套除尘机组C-1001E/F，破碎过 程中产生的电石粉尘经除尘管道被风机抽到箱式 反吹布袋除尘器内除掉粉尘后，将合格的空气由 风机出口进入烟囱排入大气。 • 上述除尘装置中旋风除尘器，布袋除尘器内的粉 尘，由操作人员定期清除并运到指定地点处理。