CN100537723C - 一种干法生产乙炔气的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干法生产乙炔气的工艺，原料为水和电石粉，其重量配比为1.1～1.9∶1，是将水以雾态喷在乙炔发生器内的电石粉上，发生水解反应，产生乙炔气，排渣机出口处电石水解率为99.5～99.85%，没有生电石排出，乙炔收率达到98.5%，节约了水资源，减少了环境污染，电石渣含水量为4～12%，可以不需经过干燥而直接应用于水泥生产，减少了干燥、压滤等环节，节省了设备投资、设备运行费用及生产成本，由于生产过程是连续的，不需要置换，设备间加氮气密封，更增加了安全性，反应温度设定在87～93摄氏度，乙炔发生器内气相含水量为75%，高速乙炔分子的浓度显著低于湿法生产工艺，因而比湿法生产工艺更安全。

Description

一种干法生产乙炔气的工艺
技术领域
本发明涉及一种干法生产乙炔气的工艺，属于化工技术领域。
背景技术
目前，国内PVC生产行业普遍使用湿法乙炔发生装置，湿法生产乙炔是用多于理论量17倍的水分解电石，来产生乙炔气。这种方法产生的电石渣浆含水量为90％，反应热由渣浆水带走，有将近1％的溶解损失，并且每次加料都需要置换，这样就会排掉斗内的乙炔从而造成额外的损失。每生产1吨PVC就要产生15吨含有大量硫、磷的污水，其中只有一小部分能够回收利用。电石渣浆经过压滤成为含水量约35％的滤饼，乙炔的最高收率一般为96％。全国全年湿法生产乙炔所排出的电石渣多达1200万吨，产生的电石渣浆将近9000万吨，这对环境造成了巨大的压力，节能降耗和消除污染成为PVC行业发展的迫切需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种乙炔收率高、生产过程更安全、消耗低、无污染的一种干法生产乙炔气的工艺。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种干法生产乙炔气的工艺，其特征在于：生产乙炔气所使用的原料为：
电石粉，水；
水与电石粉的重量配比为：1.1～1.9：1；
所述工艺是将水以雾态喷在乙炔发生器内的电石粉上，发生水解反应，产生乙炔气。
所述工艺包括以下步骤：
a、电石粉的制备：将块状电石粉碎制备成电石粉，输送至料仓内；
b、料仓内的电石粉经计量输送器计量，连续输送至乙炔发生器；
c、按照所述的水与电石粉的重量配比，水经过流量计计量，进入乙炔发生器喷在电石粉上，电石粉发生水解反应，产生乙炔气；
d、产生的电石渣由排渣机连续排出。
所述电石粉的制备工艺方法为所述块状电石经过破碎，粒径小于80mm的电石块输送至粗料仓，离心给料机将粗料仓内的电石输送至破碎机进行粉碎，粉碎后的电石经斗式提升机输送至转筛过滤器内进行过滤，过滤后粒径小于10mm的电石粉进入料仓。
所述转筛过滤器过滤后大于10mm的电石块输送至破碎机，再次进行粉碎。
所述料仓料满后，电石粉溢流至细料仓，细料仓内的电石粉经斗式提升机、转筛过滤器进入料仓。
所述乙炔发生器产生的乙炔气由乙炔发生器的排气口进入洗涤塔，洗涤塔内的洗涤水经喷淋水泵加压后进入洗涤塔内设有的喷淋装置对乙炔气进行第一次喷淋洗涤。
经过第一次洗涤后的乙炔气进入洗涤塔的上部进行二次喷淋洗涤降温。
降温后的乙炔气自洗涤塔进入正水封。
所述乙炔发生器、粗料仓、破碎机、斗式提升机、转筛过滤器、料仓、计量输送器连接有氮气管路。
有益效果：本发明采用以上技术方案，具有以下优点：
(1)排渣机出口处电石水解率为99.5～99.85％，没有生电石排出，乙炔收率达到98.5％。
(2)本发明所需要的水只有0.7吨/吨PVC，其余全部循环使用，所加入的水为废次氯酸钠溶液，废次氯酸钠经一次循环使用后与干法工艺所需用水量达到平衡，使乙炔生产达到零排放，节约了水资源，减少了环境污染。
(3)本发明产生的电石渣含水量为4～12％，可以不需经过干燥而直接应用于水泥生产，减少了干燥、压滤等环节，节省了设备投资、设备运行费用及生产成本。
(4)由于生产过程是连续的，不需要置换，电石粉的粒径小于3mm，其中70％以上为1mm以下的粉末，在料位高度大于2米时能形成可靠的料封，防止乙炔从加料口溢出，同时，设备间加氮气密封，更增加了安全性；反应温度设定在87～93度，乙炔发生器内气相含水量为75％，高速乙炔分子的浓度显著低于湿法生产工艺，因而比湿法生产工艺更安全。
干法乙炔生产工艺与湿法乙炔生产工艺的对比表(以10万吨PVC/年计算)
 
对比内容 干法乙炔生产工艺 湿法乙炔生产工艺
乙炔收率 98.5％ 96％
乙炔纯度 99％ 99％
电石渣含水 4～12％ 90％
电石渣处理人工 无 30人
电石渣处理设备及厂房 无 投资约1000万元
渣浆处理动力消耗 无 770kw
污水排放 无 ----
电石渣用于生产水泥 采用干法水泥直接使用 用回转窑烘干，约53元/吨                   
加料 连续、无乙炔排出 断续、需置换，有乙炔排出
排渣 连续 断续
故障 立即停止反应 反应不可控
使用本发明工艺生产的乙炔收率高、生产过程更安全、减少了设备投资，消耗低、无污染，所以具有较高的社会价值和经济价值。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
附图为本发明实施例的结构框图。
具体实施方式
1—发生器、2—粗料仓、3—离心给料机、4—破碎机、5—斗式提升机、6—转筛过滤器、7—料仓、8—插板阀、9—计量输送器、10—注水泵、11—流量调节阀、12—流量计、13—排渣机、14—排气口、15—洗涤管、16—洗涤塔、17—喷淋水泵、18—正水封、19—热水泵、20—板式换热器、21—细料仓
实施例1，一种干法生产乙炔气的工艺，生产工艺包括以下步骤：
a、块状电石经粗破碎、细破碎，成为粒径小于70mm的颗粒，再经电磁除铁后，由皮带机输送至粗料仓2；
b、粗料仓2内的电石颗粒经离心给料机3送至破碎机4粉碎，将电石颗粒粉碎，粉碎后的电石颗粒经斗式提升机5输送至转筛过滤器6内进行过滤，过滤后小于7mm的电石粉进入料仓7，料仓7料满后，电石粉溢流至细料仓21，细料仓21内的电石粉经斗式提升机5、转筛过滤器6进入料仓7，转筛过滤器6过滤出来的粒径大于5mm的电石颗粒输送至破碎机4，进行再次粉碎；
c、自料仓7内的电石粉经插板阀8、计量输送器9计量后，连续输送至乙炔发生器1；
d、生产废水次氯酸钠溶液经过注水泵10、流量调节阀11、流量计12计量后，按照水：电石粉为1.5：1的比例进入乙炔发生器1喷在电石粉上，电石粉发生水解反应，产生乙炔气；
e、反应后温度为90度的乙炔气从乙炔发生器1的排气口14出来后，进入洗涤塔16底部的洗涤管15进行洗涤，洗涤塔16内的洗涤水经喷淋水泵17加压后进入洗涤塔16内设有的喷淋装置对乙炔气进行第一次喷淋洗涤；
f、经过第一次喷淋洗涤的乙炔气进入洗涤塔16上部进行二次喷淋洗涤降温，喷淋水来自乙炔气内含有的水蒸汽的冷凝水，喷淋水利用板式换热器20降温，然后通过热水泵19循环使用；
g、降温后的乙炔气自洗涤塔16进入正水封18；
h、电石渣由排渣机13连续排出。
以上工艺过程中的乙炔发生器1、粗料仓2、破碎机4、斗式提升机5、转筛过滤器6、料仓7、计量输送器9连接有氮气管路。
实施例2，一种干法生产乙炔气的工艺，生产工艺包括以下步骤：
a、块状电石经粗破碎、细破碎，成为粒径小于50mm的颗粒，再经电磁除铁后，由皮带机输送至粗料仓2；
b、粗料仓2内的电石颗粒经离心给料机3送至破碎机4粉碎，将电石颗粒粉碎，粉碎后的电石颗粒经斗式提升机5输送至转筛过滤器6内进行过滤，过滤后小于3mm的电石粉进入料仓7，料仓7料满后，电石粉溢流至细料仓21，细料仓21内的电石粉经斗式提升机5、转筛过滤器6进入料仓7，转筛过滤器6过滤出来的粒径大于5mm的电石颗粒输送至破碎机4，进行再次粉碎；
c、自料仓7内的电石粉经插板阀8、计量输送器9计量后，连续输送至乙炔发生器1；
d、生产废水次氯酸钠溶液经过注水泵10、流量调节阀11、流量计12计量后，按照水：电石粉为1.2：1的比例进入乙炔发生器1喷在电石粉上，电石粉发生水解反应，产生乙炔气；
e、反应后温度为90度的乙炔气从乙炔发生器1的排气口14出来后，进入洗涤塔16底部的洗涤管15进行洗涤，洗涤塔16内的洗涤水经喷淋水泵17加压后进入洗涤塔16内设有的喷淋装置对乙炔气进行第一次喷淋洗涤；
f、经过第一次喷淋洗涤的乙炔气进入洗涤塔16上部进行二次喷淋洗涤降温，喷淋水来自乙炔气内含有的水蒸汽的冷凝水，喷淋水利用板式换热器20降温，然后通过热水泵19循环使用；
g、降温后的乙炔气自洗涤塔16进入正水封18；
h、电石渣由排渣机13连续排出。
以上工艺过程中的乙炔发生器1、粗料仓2、破碎机4、斗式提升机5、转筛过滤器6、料仓7、计量输送器9连接有氮气管路。

Claims (5)

1、一种干法生产乙炔气的工艺，其特征在于：生产乙炔气所使用的原料为：
电石粉和水，水与电石粉的重量配比为：1.1～1.9：1；
所述工艺包括以下步骤：
a、电石粉的制备：块状电石经过破碎，粒径小于80mm的电石块输送至粗料仓(2)，离心给料机(3)将粗料仓(2)内的电石输送至破碎机(4)进行粉碎，粉碎后的电石经斗式提升机(5)输送至转筛过滤器(6)内进行过滤，过滤后粒径小于10mm的电石粉进入料仓(7)，所述料仓(7)料满后，电石粉溢流至细料仓(21)，细料仓(21)内的电石粉经斗式提升机(5)、转筛过滤器(6)进入料仓(7)，所述转筛过滤器(6)过滤后大于10mm的电石块输送至破碎机(4)，再次进行粉碎；
b、料仓(7)内的电石粉经计量输送器(9)计量，连续输送至乙炔发生器(1)；
c、按照所述的水与电石粉的重量配比，水经过流量计(12)计量，进入乙炔发生器(1)以雾态喷在电石粉上，电石粉发生水解反应，产生乙炔气；
d、产生的电石渣由排渣机(13)连续排出。
2、如权利要求1所述的一种干法生产乙炔气的工艺，其特征在于：所述乙炔发生器(1)产生的乙炔气由乙炔发生器(1)的排气口(14)进入洗涤塔(16)，洗涤塔(16)内的洗涤水经喷淋水泵(17)加压后进入洗涤塔(16)内设有的喷淋装置对乙炔气进行第一次喷淋洗涤。
3、如权利要求2所述的一种干法生产乙炔气的工艺，其特征在于：经过第一次洗涤后的乙炔气进入洗涤塔(16)的上部进行二次喷淋洗涤降温。
4、如权利要求3所述的一种干法生产乙炔气的工艺，其特征在于：降温后的乙炔气自洗涤塔(16)进入正水封(18)。
5、如权利要求4所述的一种干法生产乙炔气的工艺，其特征在于：所述乙炔发生器(1)、粗料仓(2)、破碎机(4)、斗式提升机(5)、转筛过滤器(6)、料仓(7)和计量输送器(9)连接有氮气管路。
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