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1、任务一任务一 乙炔的发生乙炔的发生项目一项目一 电石法乙炔生产技术电石法乙炔生产技术TelTel：工业盐烧碱氯气电解氯碱化工造纸、纺织、印染、化纤、氧化铝等氢气氯化氢煤炭生石灰电石石灰石蓝炭或焦炭水乙炔VCM含汞触媒PVC 聚合煤化工电石法聚氯乙烯产业工艺流程示意图电石法聚氯乙烯产业工艺流程示意图复习回顾复习回顾任务一任务一 乙炔的发生乙炔的发生教学目标教学目标能力目标能力目标1.会识读乙炔发生的工艺流程。2.会进行电石加料操作、发生器的开停车和正常操作、乙炔气柜的开停车和排气操作。3.会对乙炔发生系统的常见不正常情况进行分析和处理。知识目标知识目标1.理解乙炔发生相关原料和产品的性质、工业卫
2、生和安全技术、乙炔发生的原理、乙炔发生条件的选择、乙炔发生主要设备的结构和工作原理。2.学会乙炔发生设备和系统的操作方法。乙炔的工业生产方法乙炔的工业生产方法 1、干法、干法 将水喷淋到电石，用电石分解时放出的热量来蒸发水，使将水喷淋到电石，用电石分解时放出的热量来蒸发水，使产生的水气随同乙炔气一同溢出。电石与水的比为产生的水气随同乙炔气一同溢出。电石与水的比为1：11.2，生产的排出物一般为粉末状的消石灰。，生产的排出物一般为粉末状的消石灰。优点优点是生产能力大，乙炔浓度高，消耗水量少（是生产能力大，乙炔浓度高，消耗水量少（1.2 1.3kg/kgCaC2），设备容积小，一次投资费用少，占地
3、面），设备容积小，一次投资费用少，占地面积少（为湿法发生器的积少（为湿法发生器的1/4）。乙炔损失少，所得干的）。乙炔损失少，所得干的Ca(OH)2处理方便，可进一步利用。处理方便，可进一步利用。缺点缺点是乙炔含杂质较多，反应温度较高，操作控制较难。是乙炔含杂质较多，反应温度较高，操作控制较难。乙炔的工业生产方法有电石法和烃类裂解法两种。乙炔的工业生产方法有电石法和烃类裂解法两种。电石法又分为干法和湿法两种。电石法又分为干法和湿法两种。乙炔的工业生产方法乙炔的工业生产方法 2、湿法、湿法湿法是将电石加入水中，放出的热量被过量的水所吸收，湿法是将电石加入水中，放出的热量被过量的水所吸收，一般分解
4、一般分解1kg电石需用电石需用1015L水，反应后水温通常保持水，反应后水温通常保持在在323 353K，生产排出的废物为石灰乳（电石渣液）。，生产排出的废物为石灰乳（电石渣液）。优点优点 是操作平稳安全，设备构造简单，乙炔产品纯度较高，是操作平稳安全，设备构造简单，乙炔产品纯度较高，精制简单。精制简单。缺点缺点 是要消耗大量的水，乙炔也有损失，生产设备庞大，占是要消耗大量的水，乙炔也有损失，生产设备庞大，占地面积大，同时需要有一套处理废渣装置。地面积大，同时需要有一套处理废渣装置。一、原料及产品的识别一、原料及产品的识别1、电石及标准、电石及标准（1）电石的性质）电石的性质 电石是由碳（焦炭
5、等碳素材料）和氧化钙（生石灰）在电电石是由碳（焦炭等碳素材料）和氧化钙（生石灰）在电阻电弧炉内于高温条件下化合而成的，所以它的化学名称阻电弧炉内于高温条件下化合而成的，所以它的化学名称叫碳化钙。叫碳化钙。化学纯的碳化钙几乎是化学纯的碳化钙几乎是无色透明的结晶体无色透明的结晶体，通常说的电石，通常说的电石是指工业碳化钙，即除了含大部分碳化钙外，还有少部分是指工业碳化钙，即除了含大部分碳化钙外，还有少部分其他杂质。其他杂质。电石的颜色则随所含的碳化钙纯度不同而不同，有灰色、电石的颜色则随所含的碳化钙纯度不同而不同，有灰色、棕黄色或黑色的。电石能导电，其导电性与温度和电石中棕黄色或黑色的。电石能导电
6、，其导电性与温度和电石中的碳化钙纯度有关，纯度越高导电性越好。的碳化钙纯度有关，纯度越高导电性越好。一、原料及产品的识别一、原料及产品的识别（1）电石的标准）电石的标准 技术要求技术要求 国标有关技术条件见表国标有关技术条件见表1.1.1。项项目目指指标标优优等品等品一等品一等品合格品合格品发发气量气量(20、101.3kPa)/(L/kg)300280260乙炔中磷化乙炔中磷化氢氢的体的体积积分数分数/%0.060.08乙炔中硫化乙炔中硫化氢氢的体的体积积分数分数/%0.10粒度粒度(5-80mm)质质量分数量分数/%85筛筛下物下物(2.5mm以下以下)质质量分数量分数/%5 表表1.1.
7、1 电石国家标准的技术条件电石国家标准的技术条件 一、原料及产品的识别一、原料及产品的识别（1）电石的标准）电石的标准 检验规则检验规则 电电石批次划分和采石批次划分和采样样桶数百分比按表桶数百分比按表1.1.2进进行行。批次批次/t5515152525353550桶口桶口处处取取样样/%2012876测测粒度取粒度取样样/%106543表表1.1.2 电石批次划分和采样桶数百分比电石批次划分和采样桶数百分比n电石采样桶数按电石采样桶数按GB/T 6678的规定，测定粒度时采样桶数可的规定，测定粒度时采样桶数可减半，生产厂一般按不大于减半，生产厂一般按不大于10t为一批进行采样。接收单位为一批
8、进行采样。接收单位对相同质量的碳化钙可扩大至对相同质量的碳化钙可扩大至50t为一批，并允许划分为四为一批，并允许划分为四个试样，分别测定发气量后取其平均值。当小于个试样，分别测定发气量后取其平均值。当小于1t时，采样时，采样桶数不少于桶数不少于3桶。桶。n检验结果如有一项指标不符合本标准要求时，应重新自两检验结果如有一项指标不符合本标准要求时，应重新自两倍数的包装桶中采样进行检验。重新检验的结果，即使只倍数的包装桶中采样进行检验。重新检验的结果，即使只有一项指标不符合本标准要求，则整批碳化钙为不合格。有一项指标不符合本标准要求，则整批碳化钙为不合格。采样方法采样方法n开启采样桶的盖，每桶应随机
9、取上层以下具有代表性的大、开启采样桶的盖，每桶应随机取上层以下具有代表性的大、中、小粒度的碳化钙试样约中、小粒度的碳化钙试样约1kg(200kg桶取约桶取约2kg)，采样，采样总量不少于总量不少于10kg，置于带盖干燥容器内。将所采试样在颚，置于带盖干燥容器内。将所采试样在颚式破碎机上破碎成式破碎机上破碎成15mm以下的粒度，以四分法缩分后筛以下的粒度，以四分法缩分后筛取取512 mm试样，试样量不少于试样，试样量不少于0.5kg，装入清洁干燥带，装入清洁干燥带盖的磨口瓶中，粘贴标签，注明生产厂家、产品名称、批盖的磨口瓶中，粘贴标签，注明生产厂家、产品名称、批次、采样日期、采样人。次、采样日期
10、、采样人。一、原料及产品的识别一、原料及产品的识别(3)电石的发气量与电石质量的关系电石的发气量与电石质量的关系 按国家标准，每公斤电石在压力按国家标准，每公斤电石在压力760mmHg、20时，加水时，加水后所放出来的干乙炔气体体积数后所放出来的干乙炔气体体积数(L)叫做电石的发气量。叫做电石的发气量。在在压压力力760mmHg、20时时，lkg纯电纯电石石(含含CaC2100)与水反与水反应应时时，所，所发发生的干乙炔气体体生的干乙炔气体体积为积为372.63L。因此，不同。因此，不同纯纯度度电电石的石的发发气量气量为为：优等品含优等品含CaC280.6 发气量发气量372.630.8063
11、00Lkg一级品含一级品含CaC275.14 发气量发气量372.630.7514280Lkg合格品含合格品含CaC269.77 发气量发气量372.630.6977260Lkg 一、原料及产品的识别一、原料及产品的识别2、乙炔及、乙炔及标标准准(1)乙炔的物理化学性乙炔的物理化学性质质 结结构构 分子式是分子式是C2H2，分子量是，分子量是26.038，结结构式是：构式是：物理性质物理性质 常温常常温常压压下是比空气略下是比空气略轻轻、溶于水和有机溶、溶于水和有机溶剂剂的无色气体，的无色气体，工工业业生生产产的乙炔气因含有磷、硫等的乙炔气因含有磷、硫等杂质杂质而而带带刺激性臭味。刺激性臭味。
12、乙炔的沸点是乙炔的沸点是83.6，凝固点是，凝固点是85，自燃点是，自燃点是305，闪闪点是点是17.8。一、原料及产品的识别一、原料及产品的识别 化学性质化学性质 与与氢氢气、气、氯氯气、气、氯氯化化氢氢、水等、水等进进行加成反行加成反应应，还还能在适当条能在适当条件下件下发发生二聚、三聚和四聚作用，作生二聚、三聚和四聚作用，作为为制制备氯备氯乙乙烯烯、乙、乙醛醛、醋酸乙醋酸乙烯烯、丙、丙烯腈烯腈、氯氯丁二丁二烯烯的原料。的原料。爆炸性爆炸性 乙炔纯度越高、操作压力和温度越高，越容易爆炸。但是，乙炔纯度越高、操作压力和温度越高，越容易爆炸。但是，乙炔乙炔:水蒸气水蒸气=1.15:1时（接近发
13、生器排出的湿乙炔气）通常时（接近发生器排出的湿乙炔气）通常无爆炸危险。无爆炸危险。一、原料及产品的识别一、原料及产品的识别 (2)乙炔中硫化氢、磷化氢定性检测方法乙炔中硫化氢、磷化氢定性检测方法 原理原理 当含有一定量硫化氢和磷化氢的乙炔气同含硝酸银的当含有一定量硫化氢和磷化氢的乙炔气同含硝酸银的试纸接触后，即发生下列显色反应：试纸接触后，即发生下列显色反应：一、原料及产品的识别一、原料及产品的识别 测定手续测定手续 将滤纸条浸沾将滤纸条浸沾5%的硝酸银溶液，放在乙炔取样口下，吹气约的硝酸银溶液，放在乙炔取样口下，吹气约0.5min，若无色迹产生，说明清净效果较好；若显示杏黄色，若无色迹产生，
14、说明清净效果较好；若显示杏黄色，证明有磷化氢存在；若显示黑色，证明有硫化氢存在。滤纸证明有磷化氢存在；若显示黑色，证明有硫化氢存在。滤纸条显色越深，说明杂质含量越高。条显色越深，说明杂质含量越高。说明说明 这种检测硫、磷杂质的方法是很粗糙的，只是因为操作简便，这种检测硫、磷杂质的方法是很粗糙的，只是因为操作简便，目前还有不少工厂采用。实践说明，即使试纸不显色时，磷、目前还有不少工厂采用。实践说明，即使试纸不显色时，磷、硫杂质含量仍有可能在数十甚至硫杂质含量仍有可能在数十甚至100mgkg以上。以上。一、原料及产品的识别一、原料及产品的识别 (3)产品规格产品规格(企业标准企业标准)纯度纯度99
15、%（体积分数）；氧含量（体积分数）；氧含量0.3%（体积分数）；硫、（体积分数）；硫、磷、砷等杂质含量用硝酸银试纸检验不变色。磷、砷等杂质含量用硝酸银试纸检验不变色。(4)产品的主要工业用途产品的主要工业用途 乙炔应用范围很广，主要用于合成氯乙烯生产聚氯乙烯，乙炔应用范围很广，主要用于合成氯乙烯生产聚氯乙烯，目前国内目前国内70%甚至更多的电石量均用于电石乙炔法生产甚至更多的电石量均用于电石乙炔法生产PVC。工业上还用于合成多种塑料、树脂，合成橡胶，合。工业上还用于合成多种塑料、树脂，合成橡胶，合成纤维及溶剂以及烧焊等。成纤维及溶剂以及烧焊等。二、乙炔发生中工业卫生和安全技术二、乙炔发生中工业
16、卫生和安全技术1、工业卫生、工业卫生(1)乙炔乙炔 属微毒类化合物，具有轻微的麻醉作用。车间空属微毒类化合物，具有轻微的麻醉作用。车间空气中最高允许浓度为气中最高允许浓度为500mg/m3，大量吸入乙炔后应及，大量吸入乙炔后应及时呼吸新鲜空气，反应较严重的患者应采取人工呼吸或时呼吸新鲜空气，反应较严重的患者应采取人工呼吸或输氧治疗。输氧治疗。(2)氮气氮气 氮气是窒息性气体，短时间内可使人窒息而死亡，氮气是窒息性气体，短时间内可使人窒息而死亡，因为它属于无毒气体而常为人们所忽视。进入用氮排气因为它属于无毒气体而常为人们所忽视。进入用氮排气过的发生器和气柜之前，应将人孔等打开，必要时用排过的发生
17、器和气柜之前，应将人孔等打开，必要时用排风扇鼓风，使空气流通或水冲洗后方能进行操作。风扇鼓风，使空气流通或水冲洗后方能进行操作。二、乙炔发生中工业卫生和安全技术二、乙炔发生中工业卫生和安全技术2、安全技术、安全技术(1)在工厂范围，在工厂范围，30m距离以内严禁烟火，严禁携带易燃、易距离以内严禁烟火，严禁携带易燃、易爆品和穿钉鞋进入生产区域。爆品和穿钉鞋进入生产区域。(2)盛装和输送乙炔的管道、设备严禁用铁器敲打，以免产生盛装和输送乙炔的管道、设备严禁用铁器敲打，以免产生火花。火花。(3)盛装和输送乙炔的设备及其附件、管道和管件、阀门等，盛装和输送乙炔的设备及其附件、管道和管件、阀门等，不得采
18、用铜、银、汞材质，防止产生爆炸物，如需汞压力不得采用铜、银、汞材质，防止产生爆炸物，如需汞压力计，要加甘油作隔离液。计，要加甘油作隔离液。二、乙炔发生中工业卫生和安全技术二、乙炔发生中工业卫生和安全技术2、安全技术、安全技术(4)桶装电石在运输、贮存中严防雨水或湿气浸入，否则，桶内桶装电石在运输、贮存中严防雨水或湿气浸入，否则，桶内可能有乙炔可能有乙炔空气混合物存在，在卸桶或开桶时因震动、撞空气混合物存在，在卸桶或开桶时因震动、撞击而引起爆炸。击而引起爆炸。(5)电石粉尘（特别是新鲜粉尘）切忌一次大量直接倒入水中处电石粉尘（特别是新鲜粉尘）切忌一次大量直接倒入水中处理，以防剧烈水解放热引起乙炔
19、燃烧。理，以防剧烈水解放热引起乙炔燃烧。(6)乙炔设备管道动火前必须用氮气置换至含乙炔乙炔设备管道动火前必须用氮气置换至含乙炔0.2%。三、乙炔发生的原理三、乙炔发生的原理电电石石加加入入发发生生器器后后遇遇水水即即反反应应生生成成乙乙炔炔气气，因因工工业业电电石石含含有有其其他他杂杂质质，与与水水同同时时进进行行一一些些副副反反应应，生生成成相相应应的的杂杂质质如如磷磷化化氢、硫化氢等气体。碳化钙水解反应式如下所示：氢、硫化氢等气体。碳化钙水解反应式如下所示：副副反反应应 三、乙炔发生的原理三、乙炔发生的原理 粗乙炔气体中杂质：粗乙炔气体中杂质：磷磷化化氢氢、硫硫化化氢氢、氨氨、砷砷化化氢氢
20、、乙乙硫硫醚醚、乙乙烯烯基基乙乙炔炔。此此外外，还还有有二二乙乙烯烯基基乙乙炔炔、丁丁间间二二烯烯基基乙乙炔炔、丁丁二二炔炔和和乙乙二二炔等乙炔的热聚产物。炔等乙炔的热聚产物。湿式发生器温度控制在湿式发生器温度控制在85左右左右。水蒸气水蒸气 乙炔乙炔=1 1左右。左右。四、乙炔发生条件的选择四、乙炔发生条件的选择 1、电石粒度的选择、电石粒度的选择电电石粒度石粒度mm2458815152525505080200300完全水解完全水解时间时间min1.171.651.824.2313.616.57约约35有人推荐：有人推荐：电电石完全水解石完全水解时间时间（电电石粒径）石粒径）m，其中，其中m
21、0.5l。表表1.1.3 粒度与水解时间粒度与水解时间1、电石粒度的选择、电石粒度的选择 粒度过小，水解速度过高，使反应热不能及时移走，发生粒度过小，水解速度过高，使反应热不能及时移走，发生局部过热引起乙炔分解和热聚，进而使温度更高而发生爆局部过热引起乙炔分解和热聚，进而使温度更高而发生爆炸。粒度过大，则电石反应缓慢，在发生器底部排渣时容炸。粒度过大，则电石反应缓慢，在发生器底部排渣时容易夹带未水解的电石，造成电石消耗定额上升。易夹带未水解的电石，造成电石消耗定额上升。根据目前发生器结构有电石破碎损耗等因素考虑，一般粒根据目前发生器结构有电石破碎损耗等因素考虑，一般粒度控制在度控制在80mm以
22、下，对于四五层挡板者可选用以下，对于四五层挡板者可选用5080mm以下，而二三层挡板者宜选以下，而二三层挡板者宜选50mm以下。以下。发生器结构的影响发生器结构的影响 发发生器生器结结构（如构（如挡挡板板层层数、数、搅搅拌拌转转速、耙速、耙齿齿角度等）角度等）对电对电石石在在发发生器中停留生器中停留时间时间和和电电石表面生成的石表面生成的氢氢氧化氧化钙钙的移去速的移去速度有度有较较大影响。即大影响。即对对一定粒度的一定粒度的电电石，必石，必须须保保证证其完整水其完整水解的停留解的停留时间时间，并使每次，并使每次电电石表面覆盖的石表面覆盖的Ca(OH)2及及时时移去，移去，以使以使电电石与水有不
23、断更新的接触表面。一般石与水有不断更新的接触表面。一般对对三至五三至五层挡层挡板板连续搅连续搅拌的拌的发发生器，生器，电电石停留石停留时间较长时间较长，电电石在石在发发生器生器内水解比内水解比较较完全，但一些小型的完全，但一些小型的摇篮摇篮式式发发生器，水解生器，水解过过程程就就缓缓慢得多，排渣中易存在未水解的慢得多，排渣中易存在未水解的“生生电电石石”。但是，即。但是，即使使结结构非常完善的构非常完善的发发生器，排出生器，排出电电石渣中仍含有超石渣中仍含有超过过反反应应温度下温度下饱饱和溶解度的乙炔。和溶解度的乙炔。2、发生器温度的选择、发生器温度的选择发生器反应温度控制指标：发生器反应温度
24、控制指标：8090。图1.1.2 不同温度下电石粒度与水解速度的关系 理论上，每吨电石水解需要理论上，每吨电石水解需要0.56t的水，若无冷却作用，则的水，若无冷却作用，则水解反应热降将使温度上升到几百度以上。水解反应热降将使温度上升到几百度以上。在湿式在湿式发发生器中，一般都采用生器中，一般都采用过过量水来移去反量水来移去反应热应热和排出和排出生成的生成的Ca(OH)2。总总加水量与加水量与电电石之比即称作石之比即称作“水比水比”，实实践践证证明，水解明，水解产产生的渣生的渣浆浆含固量在含固量在020范范围围内，内，对电对电石水解速度影响不大，随着含固量增加，石水解速度影响不大，随着含固量增
25、加，电电石表面与水的石表面与水的接触受到阻碍，水解减慢至接触受到阻碍，水解减慢至60左右，速度要减小几倍，左右，速度要减小几倍，发发气量只有原来的气量只有原来的1/5。表表1.1.5 反应温度对发生反应的影响反应温度对发生反应的影响反反应应温温度度/电电石石发发气气量量/（Lkg）加水量加水量/tt（电电石）石）电电石石渣渣含含固固量量/乙炔乙炔损损失失/4024427530017.2818.5919.446.455.975.725.55.25.0602442753008.158.619.1012.7512.0311.462.01.91.8802442753004.384.554.7721.3
26、720.5719.800.910.840.80 由表由表1.1.5可见，反应温度越高乙炔损失越少，发生器排出可见，反应温度越高乙炔损失越少，发生器排出电石渣含固量越高，相应造成排渣困难；另外，粗乙炔气电石渣含固量越高，相应造成排渣困难；另外，粗乙炔气中的水蒸气含量相应增加，造成冷却负荷加大；而且，从中的水蒸气含量相应增加，造成冷却负荷加大；而且，从安全生产等方面考虑，也不宜使温度控制过高，一般控制安全生产等方面考虑，也不宜使温度控制过高，一般控制反应温度在反应温度在8090为好。为好。图1.1.3 乙炔在电石渣中的损失3、发生器压力的选择、发生器压力的选择 工业生产中不允许压力（表压）工业生产
27、中不允许压力（表压）0.15MPa，而尽量控制，而尽量控制在较低的压力下操作，这样也可减少乙炔在电石渣中的溶在较低的压力下操作，这样也可减少乙炔在电石渣中的溶解损失及设备的泄漏。实际操作压力，将由发生系统、冷解损失及设备的泄漏。实际操作压力，将由发生系统、冷却塔结构、气柜压力（钟罩压重），以及乙炔流来决定。却塔结构、气柜压力（钟罩压重），以及乙炔流来决定。也即是由发生器到水环式压缩机之间的沿程阻力降决定的。也即是由发生器到水环式压缩机之间的沿程阻力降决定的。只要保证水环式压缩机进口有一定的正压，发生器可以在只要保证水环式压缩机进口有一定的正压，发生器可以在较低压力下操作。对于生产能力（乙炔）较
28、低压力下操作。对于生产能力（乙炔）40006000m3/h装置，压力控制在装置，压力控制在6001000mmH2O为宜。为宜。4、发生器液面的选择、发生器液面的选择 发生器液面控制在液面计中上部为好。也就是说，保证电发生器液面控制在液面计中上部为好。也就是说，保证电石加料管至少插入液面石加料管至少插入液面200300mm左右。左右。液面液面过过高，使气相高，使气相缓缓冲容冲容积过积过少，易使排出乙炔少，易使排出乙炔夹带夹带渣渣浆浆和泡和泡沫，沫，还还有使水向上浸入有使水向上浸入电电磁振磁振动动加料器及加料器及贮贮斗的危斗的危险险。液面液面过过低，甚至低于低，甚至低于电电石加料管石加料管时时，则
29、则易使易使发发生器气相部分的生器气相部分的乙炔气大量逸入加料器及乙炔气大量逸入加料器及贮贮斗，影响加料的安全操作。因此，斗，影响加料的安全操作。因此，无无论论是是电电石渣溢流管安装的石渣溢流管安装的标标高，高，还还是底部排渣的是底部排渣的时间时间或数量，或数量，都要注意液面的控制。都要注意液面的控制。五、乙炔发生主要设备的识别五、乙炔发生主要设备的识别图1.1.4 乙炔发生器结构1、乙炔发生器的结构、乙炔发生器的结构乙炔发生器是电石水解反应生产乙乙炔发生器是电石水解反应生产乙炔气的设备。目前国内使用的乙炔炔气的设备。目前国内使用的乙炔发生器，多数是湿法立式发生器。发生器，多数是湿法立式发生器。
30、小型工厂曾用过摇篮式，因生产能小型工厂曾用过摇篮式，因生产能力低、排渣中有较多的力低、排渣中有较多的“生电石生电石”而使电石定额较高，所以大部分已而使电石定额较高，所以大部分已改为多层搅拌式。所谓立式多层搅改为多层搅拌式。所谓立式多层搅拌型发生器，规格也比较多，例如拌型发生器，规格也比较多，例如从挡板层数来讲，有三、四、五层从挡板层数来讲，有三、四、五层和六层等四种；从设备直径来分有和六层等四种；从设备直径来分有1.6m、2m、2.8m和和3.2m几种；从几种；从设备容积上分，小的为设备容积上分，小的为4m3，大的，大的达到达到28m3、32m3、48m3；从搅；从搅拌上分，转速范围在拌上分，
31、转速范围在13r/min，并有间歇和连续搅拌之分。并有间歇和连续搅拌之分。1-加料筒；加料筒；2-搅拌轴；搅拌轴；3-耙子；耙子；4-溢流管；溢流管；5-平衡管；平衡管；6-小搅拌；小搅拌；7-排渣器排渣器乙炔发生器结构示意图乙炔发生器结构示意图湿法乙炔发生器的主要结构如图所示。发生器是生产乙炔的主湿法乙炔发生器的主要结构如图所示。发生器是生产乙炔的主要设备，本体是由钢板焊接而成的圆柱体。为防止电石和器壁要设备，本体是由钢板焊接而成的圆柱体。为防止电石和器壁的击或摩擦而起火，在内壁衬胶或衬铝，以保证安全。的击或摩擦而起火，在内壁衬胶或衬铝，以保证安全。在发生器上部装有加料筒，伸至发生器内液面以
32、下，加料筒能在发生器上部装有加料筒，伸至发生器内液面以下，加料筒能起水封的作用，使供料装置与发生器空间隔开。加料筒下面有起水封的作用，使供料装置与发生器空间隔开。加料筒下面有托盘共五层。托盘共五层。第一层托盘是固定在搅拌轴上的圆环形盘，与水平成第一层托盘是固定在搅拌轴上的圆环形盘，与水平成2角向内倾角向内倾斜。在托盘上装有相间斜。在托盘上装有相间90度角的四个耙子，每两个相应的耙子度角的四个耙子，每两个相应的耙子为一组。一组在托盘内缘，一组在托盘外缘，每个耙子上都装为一组。一组在托盘内缘，一组在托盘外缘，每个耙子上都装有挡板，使电石向内推进，集中到第二层托盘。有挡板，使电石向内推进，集中到第二
33、层托盘。第二层是固定在器壁内向外倾斜的平板托盘，与水平成第二层是固定在器壁内向外倾斜的平板托盘，与水平成2角。托角。托盘上装有固定在搅拌轴上的两个把子，一个在托盘内缘，一个盘上装有固定在搅拌轴上的两个把子，一个在托盘内缘，一个在托盘外缘，使上面落下的电石依次向外推进。在托盘外缘，使上面落下的电石依次向外推进。第三、四、五层托盘均为固定在器壁上托盘，倾斜角为第三、四、五层托盘均为固定在器壁上托盘，倾斜角为6，方向内外交错。除第五层托盘上没有耙子外，第三、第四层方向内外交错。除第五层托盘上没有耙子外，第三、第四层都有固定在搅拌轴上的两个把子。每个耙子都有挡板，一个都有固定在搅拌轴上的两个把子。每个
34、耙子都有挡板，一个在外缘，一个在内缘，这样可以使电石沿坡度倾向中心，再在外缘，一个在内缘，这样可以使电石沿坡度倾向中心，再沿坡度推向外围，随着搅拌轴的旋转，使电石由上而下，在沿坡度推向外围，随着搅拌轴的旋转，使电石由上而下，在被动的时间内得到完全分解。通过耙子的转动，可以把电石被动的时间内得到完全分解。通过耙子的转动，可以把电石外层的氢氧化钙推抹，使电石表面不断更新。外层的氢氧化钙推抹，使电石表面不断更新。在第一层与第二层托盘之间，装有溢流管在第一层与第二层托盘之间，装有溢流管(4)与锥形底部的溢与锥形底部的溢流管相连，在溢流管外加一套管，即流管相连，在溢流管外加一套管，即压力平衡管压力平衡管
35、，它可以起，它可以起到调节液面的作用，同时也是安全装置。在发生器内压力不到调节液面的作用，同时也是安全装置。在发生器内压力不大时，可以防止空气侵入。在锥体内装有小搅拌，可以使粒大时，可以防止空气侵入。在锥体内装有小搅拌，可以使粒度较小的电石得到进一步水解，在锥体底部有一个排渣器，度较小的电石得到进一步水解，在锥体底部有一个排渣器，利用专门阀门控制，定期排放废渣。利用专门阀门控制，定期排放废渣。乙炔发生器的作用乙炔发生器的作用是使电石在耙子搅拌的作用下，由第是使电石在耙子搅拌的作用下，由第一层托盘落至第五层托盘，在此期间分解反应不断发生，一层托盘落至第五层托盘，在此期间分解反应不断发生，电石表面
36、氢氧化钙不断被搅拌除去，直到反应完全。反应电石表面氢氧化钙不断被搅拌除去，直到反应完全。反应生成的石灰乳经溢流管排出，固体渣经锥底定期排放。反生成的石灰乳经溢流管排出，固体渣经锥底定期排放。反应生成的乙炔气，出发生器上部引出，经水封、冷却器进应生成的乙炔气，出发生器上部引出，经水封、冷却器进入清净系统。入清净系统。2、正水封、逆水封和安全水封的作用、正水封、逆水封和安全水封的作用 (1)正水封正水封 发生器产生的乙炔气经过正水封（它的进口管插入液面内）发生器产生的乙炔气经过正水封（它的进口管插入液面内），送至冷却清净系统。正水封起了单向止逆阀的作用，当，送至冷却清净系统。正水封起了单向止逆阀的
37、作用，当发生系统和清净系统有一部分发生事故时，起到安全隔离发生系统和清净系统有一部分发生事故时，起到安全隔离的效果。此外，当单台发生器停车检修时，可往正水封中的效果。此外，当单台发生器停车检修时，可往正水封中加水使与系统切断。一般正水封和逆水封都置于发生器顶加水使与系统切断。一般正水封和逆水封都置于发生器顶部，其所需定期更换的部，其所需定期更换的含渣浆水含渣浆水可排入发生器内，减少乙可排入发生器内，减少乙炔溶解损失。炔溶解损失。2、正水封、逆水封和安全水封的作用、正水封、逆水封和安全水封的作用 (2)逆水封逆水封 逆水封进口管（插入液面内）与乙炔气柜管线连接，出口逆水封进口管（插入液面内）与乙
38、炔气柜管线连接，出口管通到发生器上方气相部分。正常生产时，逆水封不起作管通到发生器上方气相部分。正常生产时，逆水封不起作用，当发生器故障（如贮斗电石用，当发生器故障（如贮斗电石“架桥架桥”下不来，电磁振下不来，电磁振动加料器发生故障，底部排渣过多，而使液面下降等情况）动加料器发生故障，底部排渣过多，而使液面下降等情况），设备内压力低时，气柜内乙炔气可经逆水封自动进入发，设备内压力低时，气柜内乙炔气可经逆水封自动进入发生器，以保持其正压，防止系统产生负压而抽入空气形成生器，以保持其正压，防止系统产生负压而抽入空气形成爆炸混合物的危险。爆炸混合物的危险。2、正水封、逆水封和安全水封的作用、正水封、
39、逆水封和安全水封的作用 (3)安全水封安全水封 当发生器故障（如正水封因冷凝水多，引起液面上升、冷当发生器故障（如正水封因冷凝水多，引起液面上升、冷却塔液面超过气体进口管等），设备内压力过高时，乙炔却塔液面超过气体进口管等），设备内压力过高时，乙炔气自溢流口（见图气自溢流口（见图1.1.4）排至安全水封，自动排入大气中。）排至安全水封，自动排入大气中。此外，由于安全水封安装在底楼，当发生器液面过高时，此外，由于安全水封安装在底楼，当发生器液面过高时，渣浆也可以由溢流口自动借位差经安全水封排放。因此，渣浆也可以由溢流口自动借位差经安全水封排放。因此，安全水封起了安全水封起了安全阀和溢流管安全阀和
40、溢流管的作用。的作用。3、喷淋预冷器、冷却塔和气柜的作用、喷淋预冷器、冷却塔和气柜的作用 (1)喷淋预冷器喷淋预冷器 发生器顶部设置喷淋预冷器，可减少发生乙炔气夹带的电发生器顶部设置喷淋预冷器，可减少发生乙炔气夹带的电石渣浆堵塞正水封、冷却塔及管道，并起到降温预冷、分石渣浆堵塞正水封、冷却塔及管道，并起到降温预冷、分担冷却塔负荷的作用。预冷器所用水可自顶部喷入，由底担冷却塔负荷的作用。预冷器所用水可自顶部喷入，由底部流入发生器作为反应用水。部流入发生器作为反应用水。3、喷淋预冷器、冷却塔和气柜的作用、喷淋预冷器、冷却塔和气柜的作用 (2)冷却塔冷却塔 冷却塔一股采用冷却塔一股采用喷喷淋塔或填料
41、塔（小型厂），通淋塔或填料塔（小型厂），通过过直接直接喷喷入冷却水来吸收与降低粗乙炔气温度使气体中的大部分水入冷却水来吸收与降低粗乙炔气温度使气体中的大部分水蒸气冷凝下来。冷却塔在气柜之前，可防止气柜系蒸气冷凝下来。冷却塔在气柜之前，可防止气柜系统统（如（如管道）管道）积积水而影响水而影响缓缓冲作用。此外，乙炔冲作用。此外，乙炔经经冷却降温后，冷却降温后，有利于清有利于清净净塔的次塔的次氯氯酸酸钠对钠对磷、硫磷、硫杂质杂质的化学吸收的化学吸收过过程。程。3、喷淋预冷器、冷却塔和气柜的作用、喷淋预冷器、冷却塔和气柜的作用 (3)气柜气柜 主要起到发生与清净两系统的缓冲作用，特别在加料系统主要起到
42、发生与清净两系统的缓冲作用，特别在加料系统出现故障时，能在短时间内保证清净系统、乃至氯乙烯合出现故障时，能在短时间内保证清净系统、乃至氯乙烯合成系统的连续操作。在某些乙炔生产装置中，已将气柜高成系统的连续操作。在某些乙炔生产装置中，已将气柜高度与发生器的电磁振动加料器电流控制，进行联锁自控米度与发生器的电磁振动加料器电流控制，进行联锁自控米提高气柜的缓冲效率。提高气柜的缓冲效率。六、乙炔发生工艺流程的识读六、乙炔发生工艺流程的识读 乙炔发生的工艺流程1电动葫芦 2吊斗 3电磁加料器 4发生器5喷淋预冷器 6正水封 7喷淋冷却器 8气柜乙炔发生的工艺流程乙炔发生的工艺流程 乙炔发生的工艺流程见图
43、乙炔发生的工艺流程见图1.1.5。将经过破碎的小颗粒电石，装入电石吊斗将经过破碎的小颗粒电石，装入电石吊斗2内，借电动内，借电动葫芦葫芦1经第一贮斗及第二贮斗，再由电磁振动加料器经第一贮斗及第二贮斗，再由电磁振动加料器3连续地加入发生器连续地加入发生器4内。电石与发生器内的水进行反应内。电石与发生器内的水进行反应（水解），生成的粗乙炔气体由发生器顶端溢出，经（水解），生成的粗乙炔气体由发生器顶端溢出，经过喷淋预冷器（渣浆分离器）过喷淋预冷器（渣浆分离器）5及正水封及正水封6进入喷淋冷进入喷淋冷却塔却塔7及气柜及气柜8中。中。n水解反应所放出的热量是由过量的冷却塔废水和清净塔废水解反应所放出的热
44、量是由过量的冷却塔废水和清净塔废水或工业补充水连续加入发生器而移走的，上述加水量将水或工业补充水连续加入发生器而移走的，上述加水量将以维持发生器温度在以维持发生器温度在855为标准。水解反应的副产物为标准。水解反应的副产物电石渣浆从溢流管不断流出，而较浓的渣浆及硅铁杂质则电石渣浆从溢流管不断流出，而较浓的渣浆及硅铁杂质则由发生器内搅拌的耙齿送至底部由发生器内搅拌的耙齿送至底部间歇间歇排出。排出。n 当发生器压力因加料故障而低于控制范围时，气柜内贮存的当发生器压力因加料故障而低于控制范围时，气柜内贮存的乙炔气体借压差经逆水封（图中未标出），进入发生器内以保乙炔气体借压差经逆水封（图中未标出），进
45、入发生器内以保持设备处于正压，确保安全生产。发生器的安全水封则置于室持设备处于正压，确保安全生产。发生器的安全水封则置于室外地坪上，连接管道安装于发生器液面略上方发气相部位。当外地坪上，连接管道安装于发生器液面略上方发气相部位。当发生器气相出口管道或冷却塔因为电石渣堵塞而压力剧增时，发生器气相出口管道或冷却塔因为电石渣堵塞而压力剧增时，乙炔气经管道流入水封自动排空；而当发生器液相排渣不畅等乙炔气经管道流入水封自动排空；而当发生器液相排渣不畅等造成液面上升时（有溢入加料器或贮斗的危险），液相部分将造成液面上升时（有溢入加料器或贮斗的危险），液相部分将借位差由管道流入安全水封排出。借位差由管道流入
46、安全水封排出。将电石由皮带运输机送往电石贮斗内，经盘式给料机、将电石由皮带运输机送往电石贮斗内，经盘式给料机、斗式提升机，加料小车加入上加料贮斗内，根据需要将电斗式提升机，加料小车加入上加料贮斗内，根据需要将电石放入下加料贮斗。在加料斗的加料孔中装有阀，它在电石放入下加料贮斗。在加料斗的加料孔中装有阀，它在电石一定重量的作用下才能启开。上加料斗有普通的盖板，石一定重量的作用下才能启开。上加料斗有普通的盖板，盖板必须密闭。下料斗即装料料斗，利用锥形闸板盖严。盖板必须密闭。下料斗即装料料斗，利用锥形闸板盖严。有了这种双重料斗，就能在乙炔正常发生的条件下，防止有了这种双重料斗，就能在乙炔正常发生的条
47、件下，防止连续补加电石时带入空气。连续补加电石时带入空气。从料斗将电石投入发生器，通过调节电流量来控制振动加从料斗将电石投入发生器，通过调节电流量来控制振动加科器，进而控制单位时间内投入发生器的电石量。工业水科器，进而控制单位时间内投入发生器的电石量。工业水及清净工序送来的废次氯酸水溶液，通过加料筒、溢流管及清净工序送来的废次氯酸水溶液，通过加料筒、溢流管下部和出气管处连续加入发生器。发生器内装有大搅拌器下部和出气管处连续加入发生器。发生器内装有大搅拌器和小搅拌器，电石在搅拌下与水进行反应，反应温度保持和小搅拌器，电石在搅拌下与水进行反应，反应温度保持在抛在抛343353K，发业器内压力则由，
48、发业器内压力则由逆水封和安全水封逆水封和安全水封控控制在制在713kPa(0.070.13bar)，生成的乙炔气经正水封、，生成的乙炔气经正水封、冷却塔、阻火器送到清净工序。冷却塔、阻火器送到清净工序。电石渣经小搅拌器充分搅拌后，由排渣器定期排渣。电石渣经小搅拌器充分搅拌后，由排渣器定期排渣。七、乙炔发生系统的操作七、乙炔发生系统的操作湿式发生器的电石加料操作，应严格按照向第一和第二贮斗顺序排氮置湿式发生器的电石加料操作，应严格按照向第一和第二贮斗顺序排氮置换，然后将吊斗内的电石加入的操作顺序，其具体步骤如下。换，然后将吊斗内的电石加入的操作顺序，其具体步骤如下。(1)向第一贮斗加料向第一贮斗
49、加料检查第一贮斗内的电石是否全部放光。检查第一贮斗内的电石是否全部放光。关闭下部加料（气泵）阀门，打开第一贮斗放空阀和氮入口阀，使贮关闭下部加料（气泵）阀门，打开第一贮斗放空阀和氮入口阀，使贮斗内压力在斗内压力在60mmHg左右，以排除贮斗内乙炔气。左右，以排除贮斗内乙炔气。用电动葫芦将装有电石的吊斗从底层吊至发生器顶部，经（电子）磅用电动葫芦将装有电石的吊斗从底层吊至发生器顶部，经（电子）磅秤计量后，放至加料漏斗口上。秤计量后，放至加料漏斗口上。第一贮斗排气第一贮斗排气12min后关闭氮进口阀，打开上部加料阀，使吊斗内的后关闭氮进口阀，打开上部加料阀，使吊斗内的电石进入第一贮斗内。电石进入第
50、一贮斗内。吊斗电石放完（无响声）后，再活动一下吊斗活门，关闭上部加料阀，吊斗电石放完（无响声）后，再活动一下吊斗活门，关闭上部加料阀，开动电动葫芦将空吊斗送至原处。关闭放空阀及氮气进口阀。开动电动葫芦将空吊斗送至原处。关闭放空阀及氮气进口阀。1、发生器的加料操作、发生器的加料操作(2)向第二贮斗加料向第二贮斗加料当第一贮斗电石加好，即打开下部加料（气泵）阀门，使当第一贮斗电石加好，即打开下部加料（气泵）阀门，使第一贮斗内电石加入第二贮斗。第一贮斗内电石加入第二贮斗。如气泵阀门打开后，电石不下去，可用木榔头或仓壁振动如气泵阀门打开后，电石不下去，可用木榔头或仓壁振动器敲击第一贮斗。器敲击第一贮斗