次氯酸钠清净乙炔操作规程

次氯酸钠清净乙炔操作规程

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次氯酸钠代替浓硫酸净化乙炔气

操作规程（暂行）

1、产品介绍

化学名称：乙炔

分子式：C2H2

结构式：H—C≡C—H

分子量：26.038

1.1乙炔的物理性质

乙炔是炔烃中最简单的一个化合物,其性质非常活泼,容易进行加成和聚合以及其他化学反应,因此乙炔在有机合成中得到广泛的应用,是化学工业的重要原料之一。

乙炔在常温常压下是比空气略轻，能溶于水和有机溶剂的无色气体，工业乙炔因含有杂质（特别是磷化氢、硫化氢）而带有刺激性臭味。

1.2危险特性：

乙炔属易燃易爆品，性能上和氢气相似。乙炔在高温、加压或与某些物质存在时，具有强烈的爆炸能力。如压力在1.5表压的气体温度超过550℃即产生爆炸。特别在高压液态乙炔稍经震动便会爆炸，为避免爆炸危险，一般可用浸有丙酮的多孔物质吸收乙炔一起储存在钢瓶中，以便运输与使用。乙炔与空气能在很宽的范围内形成爆炸混合物即2.3～81%（其中7～13%最容易爆炸,最适宜的混和比为13%）。

乙炔与氧气形成爆炸混合物范围为2.5～93%（其中30%最容易爆炸）。与铜、汞、银等形成爆炸性化合物，与氟、氯发生爆炸性反应。

1.3 乙炔产品质量指标

1.3.1纯度指标：≥80～85%（V）含氧≤0.2%（V）

1.3.2清净效果：不含S、P杂质（AgNO3试纸不变色）

2、生产乙炔用原、辅材料规格

2.1.1原料电石（学名：碳化钙）

碳化钙的分子式：CaC2

2.1.2理化常数：比重：2.0～2.8（随CaC2减小而增高）含CaC280%时比重为2.324，熔点约为2300℃。

2.1.3 危险特性：由于本品往往含有S、P等杂质与水作用放出硫化氢与磷化氢，

当磷化氢含量大于0.08%，硫化氢大于0.15%，易引起自燃爆炸，且本品与水作用生成大量乙炔气，在一定条件下会发生危险。

化学纯的碳化钙几乎是无色透明的结晶体，通常说电石是指工业碳化钙，即除了含大部分碳化钙外，还有少部分其它杂质。电石的颜色则随之所含的碳化钙纯度不同而不同，有灰色、棕黄色或黑色。碳化钙含量高时呈现紫色。

2.1.4碳化钙的技术要求：安全试验方法，检验规则及标志，包装、运输、贮存等，都必须符合中华人民共和国标准GB10665—89的要求。

指标名称(发气量L/Kg)

指标

优级品一级品二级品三级品

粒度mm 81～150

51～80

25～50 305 295 280 255 305 295 280 255 300 290 275 250

乙炔中磷化氢%（V）≤0.06 0.08 0.08 0.08

乙炔中硫化氢%（V）≤0.10 0.10 0.15 0.15

3、乙炔的生产原理

3.1电石水解反应原理

在湿式发生器中电石加入液相水中，即水解反应生成乙炔气体，其反应如下： CaC2+2H2O = Ca(OH)2+CH≡CH ↑+130KJ/mol (3lkCal/mol)

由于工业品电石有杂质,在发生器液相中也有相应发生副反应,生成磷化氢,硫化氢等杂质气体,其反应如下：

CaO+H2O = Ca(OH)2+63.6KJ/mol (15.2kCal/mol)

CaS+2H2O = Ca(OH)2 +H2S

Ca3N2+6H2O = 3Ca(OH)2+2NH3

Ca3P2+6H2O = 3Ca(OH)2+2PH3

Ca2Si+4H2O = 2Ca(OH)2+SiH4

Ca3AS2+6H2O = 3Ca(OH)2+2AsH3

因此，发生器排出的粗乙炔气体中含有上述副反应产生的磷化氢、硫化氢、氨等杂质气体。水解反应生成大量的氢氧化钙副产物，使系统呈碱性。由于硫化氢在水中溶解度大于磷化氢，使粗乙炔气中有较多的磷化氢（如数百PPm）及较少的硫化氢（数十至数百PPm），磷化物尚能以P2H4形式存在，它在空气中自燃。

由于湿式发生器温度控制在80℃以上，有双分子乙炔加成反应生成乙烯基及乙硫醚的可能，这两种杂质一般可达到数10PPm以上。

在85℃反应温度下，由于水的大量蒸发汽化，使粗乙炔气夹带大量的水蒸汽。一般水蒸汽：乙炔≈ 1：1

电石的水解反应是液固相反应，电石与水的接触面积越大，即电石粒度越小时，其水解速度也越快。

但粒度也不宜过小，否则水解速度太快，使反应放出的热量不能及时移走，易发生局部过热而引起乙炔分解和热聚，进而使温度剧升而发生爆炸。粒度过大，加料时，容易卡住，并且水解反应缓慢，发生器底部间歇排出渣浆中容易夹带未水解的电石，造成电石消耗定额上升。

发生器的结构(如挡板层数、搅拌转速、耙齿角度等）对电石在发生器中停留时间和电石表面生成的氢氧化钙的移去速度有较大影响，所以，对一定粒度的电石，既应该保证其完全水解的停留时间，又需将电石表面的Ca(OH)2“膜”及时移去，使电石表面与水有不断更新的接触表面。一般对于三至六层挡板连续搅拌的发生器，电石的停留时间较长，水解反应比较完全；但一些小型的摇篮式发生器，水解过程就缓慢得多，排渣中易发现未水解的“生电石”。但是，即使结构非常完善的发生器，排出电石渣中仍含有超过反应温度下饱和溶解度的乙炔，因此，根据目前发生器结构及电石破碎损耗等因素考虑，粒度宜控制在80mm以下，如对于4~6层挡板者可选用80mm 以下，而2－3层挡板宜选用50mm以下。

除上述电石粒度外，温度对于电石水解反应速度的影响也是显著的。经实验发现在50℃以下每升高1℃使水解速度加快1%，而在－35℃以下的寒冷地区，电石在盐水中的反应是非常缓慢的。

理论上，每吨电石水解需要0.56吨的水，在绝热反应（无外冷却）下，水解反应热会使系统温度急剧升到几百度以上。因此，在湿式发生器中都采用过量水来移去反应热，并稀释副产物Ca(OH)2以利于管道排放。总加水量与电石投料量之比值称作水比，实验证明，系统中渣浆含固量在0~20%范围内，电石水解速度含固量影响不大，含固量超过此范围时，因电石表面与水的接触受到显著阻碍，如含固量达60%左右，水解速度减慢到几倍，发气量也只有原来的1/5。

因此在湿式反应器中，反应温度是和水比相对应的，工业生产上就是借减少加水量（即水比）来提高反应温度，其控制的极限是不使水比过低，造成渣浆含固量过高，以至排渣系统造成沉淀堵塞。