乙炔的生產(chǎn)原理及優(yōu)點
乙炔作為有機化工產(chǎn)品***基礎(chǔ)的原料之一,化工產(chǎn)業(yè)離不開它。
中國是一個富煤、貧油、少氣的發(fā)展中國家,乙炔化工在中國一直占據(jù)著重要地位,電石水解法是生產(chǎn)乙炔的基本方法之一。由于干法乙炔工藝具有水消耗量低、電石渣綜合利用成本低等特點,在氯堿行業(yè)向節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟方向發(fā)展的大背景下,其發(fā)展日益得到人們的重視。國家環(huán)保部發(fā)布的氯堿行業(yè)清潔生產(chǎn)標準(聚氯乙烯)中,將干法乙炔工藝列入清潔生產(chǎn)一級標準中,這必將進一步推動該技術(shù)的工業(yè)化進程,使其逐步成為乙炔發(fā)生技術(shù)的主流工藝。
1、干法乙炔生產(chǎn)的基本原理及工藝電石法:
乙炔是以電石和水反應(yīng)生成乙炔,反應(yīng)式如下:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2+130kJ/mol根據(jù)電石和水加入的方法不同,可分為干法與濕法2種。濕法乙炔工藝是將粒徑為50mm左右的電石加入到過量的水中,與水進行水解反應(yīng),反應(yīng)放出的熱由水帶走。其耗水量大,多于理論量17倍,電石渣漿含水量大,綜合利用的成本較大,乙炔收率低。干法乙炔工藝是將水加入到電石中,生成的氫氧化鈣廢渣以粉狀從反應(yīng)器中排出。其基本原理是用稍過量的水來與電石反應(yīng),利用水能夠快速汽化,蒸發(fā)潛熱大的特點來轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱。在干法乙炔反應(yīng)中,由于電石與水混合不均勻,除了上述反應(yīng)外還會發(fā)生如下反應(yīng):CaC2+Ca(OH)2→CaO+C2H2干法乙炔生產(chǎn)工藝的基本流程是將50mm左右的塊狀電石經(jīng)過超細破碎機的破碎和篩分裝置的分離,將電石破碎為3mm以下的細顆粒電石,經(jīng)過斗式提升機提升到緩沖料倉,通過電石計量裝置加入到干法乙炔發(fā)生器,將水(水與電石的質(zhì)量比為1.2∶1.0——1.3∶1.0)以霧態(tài)形式噴在粉狀電石上使之水解,保證氣相溫度為95℃左右,固相溫度為100——120℃,反應(yīng)放出的熱由水汽化的水蒸氣與乙炔氣一起帶走,未反應(yīng)完全的粉狀電石自發(fā)生器上部逐漸向下部移動,邊移動邊水解,產(chǎn)生的電石渣含水量為6%左右,自干法發(fā)生器底部通過鎖氣閥排出發(fā)生器,再通過FU埋刮板機輸送到下一個工段。從發(fā)生器出來的氣體經(jīng)過洗滌裝置將氣體攜帶的電石渣粉塵捕集,干凈的乙炔氣送到下一工段進行冷卻。
2、干法乙炔工藝的優(yōu)點:
2.1安全性
?。?)加料過程的安全性電石的加入是連續(xù)進行的,減少了逐斗加料由于氮氣置換不合格帶來的危險性,由于對每個發(fā)生器連續(xù)進料,消除了抽負壓的可能性,提高了發(fā)生系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
?。?)故障狀態(tài)的安全性發(fā)生器內(nèi)電石是與微過量的水進行反應(yīng),在整個PVC系統(tǒng)出現(xiàn)緊急停車時,由于水量的不足,導(dǎo)致反應(yīng)快速停止,不至于因發(fā)生器內(nèi)電石與水繼續(xù)反應(yīng)生成乙炔氣,致使乙炔氣柜超高進而乙炔氣大量放空,降低了緊急停車造成事故的幾率。同時,由于物料在系統(tǒng)中是連續(xù)進出,干法乙炔工藝的自動化程度比濕法乙炔工藝高,遇到故障可立即停止反應(yīng)。
2.2經(jīng)濟性
(1)由于采用連續(xù)入料,消除了逐斗加料導(dǎo)致的乙炔氣放空量,提高了乙炔的收率,減少了電石的消耗,降低了生產(chǎn)成本。
?。?)在水泥生產(chǎn)中,煤耗基本占到整個熟料生產(chǎn)成本的一半以上。干法乙炔工藝電石渣含水只有6%左右,濕法乙炔工藝電石渣含水30%,利用電石渣制水泥,干法工藝比濕法工藝可以減少58kgce/t電石的熱耗,降低水泥生產(chǎn)的能耗。
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