电石中硫化氢,磷化氢检测的优化[1]

电石中硫化氢、磷化氢检测方法优化

技术背景：电石是生产乙炔的重要原料。在生产乙炔的过程中，因电石中混有硫化钙（CaS）和磷化钙（Ca3P2）,遇水分别反应生成H2S和PH3，反应式如下：

CaS+H2O——Ca（OH）2+H2S

Ca3P2+H2O——Ca（OH）2+ PH3

硫化氢和磷化氢均是有毒无色气体，其中硫化氢的活泼的化学性质不仅会对金属管道造成腐蚀，也会对工业反应中的金属催化剂产生影响，造成催化剂中毒。在普通的湿法制乙炔中，硫化氢极易被水解的氢氧化钙吸附，所以检测的意义不大。而精细化工采用的干法制乙炔，干法制乙炔是一种新型环保方法，但同时也会带来硫化氢和磷化氢的完全释放，对后续的处理要求严格，同时对管道和反应催化剂会有一定的影响。为了降低乙炔发生气中的硫化氢、磷化氢，对原料电石的检测和把关十分重要。原有的乙炔气体收集方法是在电石发生气装置中进行，其原理和湿法制乙炔一致，所以检测结果对精细化工的指导效果有很大的偏差。为了更好的针对干法制乙炔工艺，特将乙炔收集方法改进为干法制乙炔，同时对原料电石进行把关，不合格的电石退回，降低乙炔发生气中硫化氢超标的风险。该方法对原料电石的检测、降低硫化氢超标风险、提高装置管道及催化剂运行时间、提高生产效益有很大的意义。

改进方法：图一为原有的电石发生气装置，该装置操作复杂，收集

乙炔气体麻烦，气体排放量大，对分析工有一定的危害，且为湿法

制乙炔方法，对精细化工干法制乙炔工艺装置指导意义微乎其微。

改进后的装置，如图二。极其简单，但实用性极大，操作方便，可

以有效控制乙炔发生气体的速率、体积，危害小，与干法制乙炔工

艺装置相似，对工艺生产有很强的指导意义。

操作方法：改进后的电石发生气装置如下：

操作步骤：

1.取30-50g破碎后的电石，放入锥形瓶内，用橡皮塞拧紧。

2.将气球套入乙炔收集口处。

3.通过长颈漏斗缓慢加入10%的硫酸水溶液，待气球充满后停

止加液。置换一次即可。加稀硫酸的目的是防止产生的硫化

氢被氢氧化钙吸附。

4.将收集的气体分别进乙炔气相色谱和硫磷气相色谱，测乙

炔的浓度C，硫化氢和磷化氢的浓度分别为C1和C2。

5.计算：

电石发生气中实际的硫化氢含量C H2S=C1/C，磷化氢含量为

C PH3=C2/C

数据验证：

通过数据验证：改进后的电石发生气装置可以有效的检测出电石发生气中的硫化氢的含量。对硫化氢含量超过600ppm的原料电石，可以要求退回，有效的保证了精细化工原料的质量，降低硫化氢超标风险，延长了装置管道和催化剂的使用寿命。

综合效益：该装置通过对原料电石的检验，加强对原料电石的监管，具有以下综合效益：

1.安全效益：通过对原料电石的监控，对不合格的电石退回，降低

了乙炔发生气中硫化氢、磷化氢的含量，降低了有毒气体带来的安全事故风险。

2.环保效益：通过减少乙炔发生气中硫化氢、磷化氢的含量，降低

了乙炔清净单元酸碱的使用量和排放量，具有一定的环保效益，且带来一定的经济效益。

3.经济效益：通过对原料电石的有效监控，降低了乙炔发生气中硫

化氢、磷化氢的含量。可有效的延长装置管道以及催化剂的使用寿命。