CN103189477B - 乙炔发生设备、乙炔发生设备的控制方法以及乙炔气体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够更高精度地对乙炔发生器进行供水控制的乙炔发生设备、乙炔发生设备的控制方法以及乙炔气体的制造方法。具有：使电石与水反应来产生乙炔气体的乙炔发生器1、向乙炔发生器1供应电石的供应罐2、向乙炔发生器1供应水的水供应单元3、检测从乙炔发生器1排出的乙炔气体的产生量的气体流量检测器4、检测从乙炔发生器1排出的乙炔气体的温度的气体温度检测器5、以及基于乙炔气体的产生量和乙炔气体的温度来控制供应给乙炔发生器1的水的流量的控制装置6。

Description

乙炔发生设备、乙炔发生设备的控制方法以及乙炔气体的制造方法

技术领域

本发明涉及乙炔发生设备、乙炔发生设备的控制方法以及乙炔气体的制造方法。

背景技术

作为工业化生产乙炔的方法，使电石(CaC₂)与水反应的方法已经使用了很长一段时间，湿式法和干式法是众所周知的。由于湿式法相对于电石需要使用10当量以上的水来进行反应，副产品熟石灰和水的混合物的处理较为繁杂，因此如今干式法已成为主流。

作为传统的干式乙炔发生设备，例如人们已知的有日本特公昭31-7838号公报所记载的乙炔设备。该设备是在乙炔发生器中将电石与反应理论用量的1.9～3倍量的水进行混合，一边搅拌混合物一边使其依次落在设置于乙炔发生器内部的棚板上。在乙炔发生器内产生的乙炔气体，从设置于乙炔发生器上部的排出管中被取出。在日本特公昭31-7838号公报中记载有：在操作运转时供应给乙炔发生器的水的供水量，相对于原料电石的品位测定值进行控制，电石供应量按照产生乙炔的流量和电石品位测定值进行控制，同时也记载有：通过使这两个要素间拥有比例关系，也可以使双方进行相互控制的自动控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭31-7838号公报。

发明内容

发明想要解决的问题

但是，按照专利文献1所记载的发明，基于原料电石的品位测定值来控制供水量的方法，其控制的稳定性不够。即，在供应的水有急剧的温度变化，或者在供应了品位不同的原料时反应发生急变等情况下，会出现无法应对的情形。

为此，本发明提供一种能够对乙炔发生器进行更高精度的供水控制的乙炔发生设备、乙炔发生设备的控制方法以及乙炔气体的制造方法。

用于解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明首先提供了一种乙炔发生设备，具有：使电石与水反应来产生乙炔气体的乙炔发生器；将电石供应给乙炔发生器的供应罐；将水供应给乙炔发生器的水供应单元；检测从乙炔发生器排出的乙炔气体产生量的气体流量检测器；检测从乙炔发生器排出的乙炔气体温度的气体温度检测器；以及基于乙炔气体的产生量和乙炔气体的温度，来控制供应给乙炔发生器的水的流量的控制装置。

按照本发明的乙炔发生设备，在另一个实施形态中，进一步具有检测从水供应单元供应的水的温度的水温检测器，控制装置基于乙炔气体的产生量、乙炔气体的温度以及水的温度，来控制供应给乙炔发生器的水的流量。

按照本发明的乙炔发生设备，在再一个实施形态中，控制装置具有：使用气体温度检测器检测到的乙炔气体的温度来校正气体流量检测器检测到的乙炔气体的产生量测定值的校正单元；使用校正后的乙炔气体的产生量来计算供应给乙炔发生器的水的必要供应流量的计算单元；比较必要供应流量与基准值的比较单元；以及当必要供应流量不符合上述基准值时，来增加或者减少供应给乙炔发生器的水的流量的调整单元。

本发明还提供了一种乙炔发生设备，具有：使电石与水反应来产生乙炔气体的乙炔发生器；将电石供应给乙炔发生器的供应罐；将水供应给乙炔发生器的水供应单元；检测水供应单元供应的水的温度的水温检测器；检测从乙炔发生器排出的乙炔气体的产生量的气体流量检测器；以及基于乙炔气体的产生量和水的温度，来控制供应给乙炔发生器的水的流量的控制装置。

按照本发明的乙炔发生设备，在一个实施形态中，控制装置具有：基于水温检测器检测到的水的温度，来校正供应给乙炔发生器的水的供应倍率的校正单元；基于校正后的水的供应倍率和乙炔气体的产生量，来计算供应给乙炔发生器的水的必要供应流量的计算单元；比较必要供应流量与基准值的比较单元；以及当必要供应流量不符合基准值时，来增加或者减少供应给乙炔发生器的水的流量的调整单元。

按照本发明的乙炔发生设备，在另一个实施形态中，乙炔发生器具有：设置于乙炔发生器上部的电石的投入口；设置于乙炔发生器内部，连接于投入口的反应段；连接于反应段，向反应段供应水的多个喷嘴；以及设置于反应段的下段，混合由电石与水反应所获得的副产品熟石灰的混合段，控制装置控制从多个喷嘴供应的水的流量比。

按照本发明的乙炔发生设备，在再一个实施形态中，供应罐内通过惰性气体被加压到比乙炔发生器内压力更高的压力。

按照本发明的乙炔发生设备，在再一个实施形态中，气体温度检测器以及气体流量检测器，检测流经连接于乙炔发生器后段的水封器出口的乙炔气体的温度以及流量。

本发明接着提供了一种乙炔发生设备的控制方法，包含：向乙炔发生器内供应电石和水，使电石和水反应来产生乙炔气体的工序；检测从乙炔发生器排出的乙炔气体的产生量的工序；检测从乙炔发生器排出的乙炔气体的温度的工序；以及基于乙炔气体的产生量和乙炔气体的温度来控制供应给乙炔发生器的水的流量的工序。

按照本发明的乙炔发生设备的控制方法，在一个实施形态中，基于乙炔气体的产生量和乙炔气体的温度来控制供应给乙炔发生器的水的流量的工序包含：通过检测到的乙炔气体的温度，将检测到的乙炔气体的产生量测定值校正为干燥气体的体积，基于校正后的乙炔气体的产生量，来增加或者减少供应给乙炔发生器的水的流量的工序。

按照本发明的乙炔发生设备的控制方法，在另一个实施形态中，控制供应给乙炔发生器的水的流量的工序包含：使用检测到的乙炔气体的温度，来校正检测到的乙炔气体的产生量测定值，使用校正后的乙炔气体的产生量来计算供应给乙炔发生器的水的必要供应流量的工序；比较必要供应流量与基准值的工序；以及当必要供应流量不符合基准值时，来增加或者减少供应给乙炔发生器的水的流量的工序。

按照本发明的乙炔发生设备的控制方法，在再一个实施形态中，进一步具有检测水供应单元供应的水的温度的工序，控制供应给上述乙炔发生器的水的流量的工序包含：通过检测到的水的温度来进行水的蒸发量校正，基于水的蒸发量校正结果来增加或者减少供应给乙炔发生器的水的流量的工序。

本发明还接着提供了一种乙炔发生设备的控制方法，包含：向乙炔发生器内供应电石和水，使电石和水反应来产生乙炔气体的工序；检测供应给乙炔发生器内的水的温度的工序；检测从乙炔发生器排出的乙炔气体的产生量的工序；以及基于乙炔气体的产生量和水的温度，来控制供应给乙炔发生器的水的流量的工序。

本发明进一步提供了一种乙炔气体的制造方法，其采用了上述乙炔发生设备的控制方法。

发明效果

根据本发明，能够提供可对乙炔发生器进行更高精度的供水控制的乙炔发生设备、乙炔发生设备的控制方法以及乙炔气体的制造方法。

附图说明

图1表示根据本发明第一实施形态的乙炔发生设备的概要图。

图2表示根据本发明第一实施形态的乙炔发生设备的供水控制方法的例子的流程图。

图3表示根据本发明第二实施形态的乙炔发生设备的概要图。

图4表示根据本发明第二实施形态的乙炔发生设备的供水控制方法的例子的流程图。

符号说明

1…乙炔发生器

2…供应罐

3…水供应单元

4…气体流量检测器

5…气体温度检测器

6…控制装置

7…乙炔纯化单元

8…副产品熟石灰排出单元

9…水温检测器

11a、11b…投入口

12a、12b…反应段

13…混合段

15a、15b…供水喷淋器

61…条件存储单元

62…校正单元

63…计算单元

64…比较单元

65…调整单元

具体实施方式

接着，参照附图对本发明的实施形态加以说明。需要注意的是，以下的附图为原理性的，厚度和平均尺寸之间的关系、每一层的厚度的比例等，与现实设备是不同的。另外，在附图的相互之间，当然包含有相互的尺寸关系或者比例等不同的部分。以下所示的实施形态，仅是为了将本发明的技术性思想加以具体化而例示的装置和方法，本发明的技术性思想的构成部件的材料、形状、结构、配置等并不受以下说明的限定。

(第一实施形态)

<乙炔发生设备>

根据本发明第一实施形态的乙炔发生设备，如图1所示的那样，具有：使电石与水反应来产生乙炔气体的乙炔发生器1、将电石供应给乙炔发生器1的供应罐2、将水供应给乙炔发生器1的水供应单元3、检测从乙炔发生器1排出的乙炔气体的产生量的气体流量检测器4、检测从乙炔发生器1排出的乙炔气体的温度的气体温度检测器5、以及基于乙炔气体的产生量和乙炔气体的温度来控制供应给乙炔发生器1的水的流量的控制装置6。

乙炔发生器1进一步与乙炔纯化单元7和副产品熟石灰排出单元8相连接，该乙炔纯化单元7用于纯化由乙炔发生器1产生的乙炔气体，而该副产品熟石灰排出单元8用于排出由乙炔发生器1产生的副产品熟石灰。乙炔纯化单元7具有除尘冷却塔7a、脱硫塔7b、和水封安全器7c，用于纯化由乙炔发生器1产生的乙炔气体。副产品熟石灰排出单元8具有熟成器8a、密封罐8b、和梯度型螺旋输送机8c，用于使包含于由乙炔发生器1生成的副产品熟石灰中未反应电石进一步反应，并使副产品熟石灰向系统外排出。

如图1所示的那样，乙炔发生器1形成为多段搅拌方式，通常为圆筒状。乙炔发生器1在上段完成大部分的反应，在下段搅拌混合，通过使未反应电石进一步反应而提高转换效率。例如图1所示的乙炔发生器1由十段构成，第一段以及第二段为反应段12a、12b，而第三段～第十段为混合段13。

在反应段12a、12b上连接有电石的投入口11a、11b。在投入口11a、11b上连接有螺杆装置21a、21b，电石通过螺杆装置21a、21b从供应罐2被供应到反应段12a、12b内。在反应段12a、12b上连接有用于供应水的多个供水喷淋器15a、15b。在供水喷淋器15a、15b上各有6个喷嘴，共使用了12个喷嘴。图1所示的圆筒状的乙炔发生器1，喷嘴以两个为一组从投入口11a、11b沿着圆周方向并列地配置。从各喷嘴喷出的水被喷成雾状，水与电石形成接触。从喷嘴喷雾出的水的流量，能够按照各供水喷淋器独立控制。由此，例如可以进行如下控制，即：提高靠近原料投入口11a、11b的喷嘴的流量，随着距离的远离逐步降低流量，或者在启动乙炔发生器1过程中的原料投入时，等待原料到达供水喷淋器15a、15b下部以后再启动洒水。

作为水供应单元3，例如可以利用水泵等。水供应单元3可以连接于切换装置(图未示)，该切换装置根据需要将例如河水、井水、工业用水或者在乙炔设备内被回收的回收水等供应给乙炔发生器1。水供应单元3电连接于控制装置6，通过控制装置6来控制水供应单元3的流量(从供水喷淋器15a、15b供应的水的流量)。

气体流量检测器4以及气体温度检测器5连接于乙炔发生器1的出口侧。在图1中，气体流量检测器4以及气体温度检测器5连接于乙炔纯化单元7的水封器7c的出口处，用于检测流经水封器7c的出口配管内的乙炔气体的流量。气体流量检测器4以及气体温度检测器5的位置只要是在除尘冷却塔7a之后即可，并无特别限定。在连接乙炔发生器1与乙炔纯化单元7的通路18上，由于为粉尘和水蒸气较多的环境，因此存在不适合测定的情形。气体流量检测器4以及气体温度检测器5电连接于控制装置6，通过控制装置6，来记录所有时间或者每隔一段时间由气体流量检测器4以及气体温度检测器5检测到的流量以及温度。

在供应罐2内，储存有由粉碎设备预先粉碎的电石。电石的粒度过小的话温度上升过大，往往会出现不良反应的情形，相反粒度过大的话会出现反应不能够充分进行的情形。为此，电石的平均粒径最好在4mm以下，优选粉碎成平均粒径为0.8～1.3mm范围的粒度。供应罐2由原料填满，由氮气等惰性气体来密封。供应罐2内的压力优选通过充填氮气等惰性气体被加压到比乙炔发生器1高出0.3～0.5kPa程度的压力。由此，能够抑制在乙炔发生器1产生的乙炔气体向供应罐2回流，从而提高乙炔发生设备的安全性。

控制装置6用于控制乙炔发生器1、供应罐2、水供应单元3、气体流量检测器4以及气体温度检测器5。控制装置6具有条件存储单元61、校正单元62、计算单元63、比较单元64以及调整单元65。条件存储单元61存储有控制乙炔发生设备的必要条件，例如：各设备的操作运转条件、基准值、用于计算乙炔发生器1所必要的水的供应流量(以下称：必要供应流量)的计算式以及各种测定参数间的关系数据、必要供应流量的计算过程中所必要的供水倍率等信息。

校正单元62使用气体温度检测器5检测到的乙炔气体的温度测定值，来校正气体流量检测器4检测到的乙炔气体的产生量(流量)测定值。具体来讲，校正单元62基于例如(1)-(3)式，通过检测到的乙炔气体的温度，将气体温度检测器5的测定值校正成作为乙炔气体的干燥气体的体积值的校正气体体积(15℃、101.325kPa、干燥气体换算)。

校正气体体积[m³/h]＝测定值[m³/h]×(P₀+P_DG)÷P₀×(T₀+15)÷(T₀+t)×V_C2H2(t)…(1)

V_C2H2(t)[-]＝{P₀+P_DG-E(t)}/(P₀+P_DG)…(2)

E(t)[kPa(abs)]＝0.611×10^{7.5t/(t+237.3)}…(3)

这里，P₀[kPa(abs)]为标准压力(＝101.325kPa)、T₀[K]为标准温度(＝273.15℃)、t[℃]为气体温度检测器5检测到的乙炔气体的温度、V_C2H2(t)为t[℃]时的乙炔的体积分数[-]、P_DG[kPa(G)]为水封安全器7c内的压力、E(t)[kPa(abs)]表示t[℃]时的饱和蒸气压的近似式(Tetens(1930)之式)。

乙炔气体温度t、饱和蒸气压E(t)以及乙炔的体积分数V_C2H2(t)的关系数据的例子示于表1中。再有，表1示出了将水封器7c的压力P_DG设定为2.0kPa(G)时的例子。校正单元62也可以从乙炔气体的温度测定值(t[℃])与表1的关系数据，来决定乙炔的体积分数V_C2H2，基于决定了的乙炔的体积分数V_C2H2通过(1)式来计算校正气体体积。

表1

计算单元63使用校正单元62计算出的校正后的乙炔气体的产生量，来计算供应给乙炔发生器1的水的必要供应流量。

例如，将电石1摩尔(64.1g)与水2摩尔(36g)反应，如式(4)所示的那样，产生乙炔气体23.4L(15℃、101.325kPa换算)。

CaC₂+2H₂O→C₂H₂+Ca(OH)₂…(4)

根据(4)式，为了产生乙炔气体1L，需要水1.538g(1.538ml)，因此基于乙炔气体的产生量的理论供应流量为(5)式。

理论供应流量[m³/h]＝1.538×气体产生量[m³/h]…(5)

但是，实际上由于反应热，反应水会蒸发，同时在反应结果生成的副产品熟石灰中也含有水分。如果考虑由于反应热蒸发的水分量和副产品熟石灰中所含有的水分量，必要供应流量则以(6)式所示。(6)式的所谓「供水倍率」，相对于理论供应流量(反应理论用量)，表示供应几倍的水的数值。

必要供应流量[m³/h]＝1.538×气体产生量[m³/h]×供水倍率

…(6)

计算单元63通过将校正单元62校正后的校正气体体积之值代入(6)式的「气体产生量」来计算必要供应水量。再有，供水倍率根据电石的品位等会有所变化，但在本实施形态中将3.00±0.20[-]设定为基准值。

比较单元64对由计算单元63计算出的必要供应流量与存储于条件存储单元61中的基准值进行比较。「基准值」为操作运转时的实际供应流量之值，或者可以规定为自供应流量之值起的一定范围以内(例如：供应流量值±5％以内)。在必要供应流量不符合基准值时，调整单元65增加或者减少供应给乙炔发生器1的水的流量，使得供应给乙炔发生器1的水的供应流量达到必要供应流量。

<供水控制方法>

接着，利用图2所示的流程图，对供应给实施形态相关的乙炔设备的水的控制方法进行说明。

在步骤S101中，将希望产生的气体量、供应倍率、基准值等、操作运转时所必要的信息，输入到条件存储单元61。在值没有变更的情况下，保持前输入值。接着，在步骤S102中，通过气体流量检测器4以及气体温度检测器5，来检测产生的乙炔气体的温度以及流量，将检测结果存储于条件存储单元61。在步骤S103中，控制装置6的校正单元62使用气体温度检测器5检测出的乙炔气体的温度测定值，基于(1)～(3)式，来校正由气体流量检测器4检测出的乙炔气体的产生量(流量)测定值，并将其存储于条件存储单元61。校正单元62也可以从乙炔气体的温度测定值和表1的关系数据来决定乙炔的体积分数V_C2H2，基于决定的乙炔的体积分数V_C2H2通过(1)式来计算校正气体体积。

在步骤S104中，计算单元63从条件存储单元61读出校正单元62校正后的校正气体体积和供水倍率之值，通过(6)式来计算供应给乙炔发生器1的水的必要供应流量，并将其存储于条件存储单元61。

在步骤S105中，比较单元64读出存储于条件存储单元61的基准值以及计算单元63计算出的水的必要供应流量，对必要供应流量与基准值进行比较。在必要供应流量符合基准值时，返回至步骤S101。在必要供应流量不符合基准值时，在步骤S106中，调整单元65增加或者减少水的流量，使得供应给乙炔发生器1的水的流量达到必要供应流量。在步骤S106中，进行了流量调整之后，返回至步骤S101，重复执行步骤S101～S106，由此连续进行供水量的控制。

根据第一实施形态所示的乙炔设备的控制方法，通过气体流量检测器4以及气体温度检测器5，能够实时地检测出乙炔气体的产生量以及其温度，基于该检测结果，控制装置6来自动地控制水供应单元3的水的供应流量。由此，相比于基于原料电石的品位进行控制的传统例子，能够更高精度地对乙炔发生器1进行供水控制，即使在供应了品位不同的电石时产生了反应的突然变化等情况下，也能够迅速地将乙炔发生器1内调节至合适的条件，能够更稳定地产生乙炔气体。

<乙炔气体的制造方法>

接着，利用图1所示的乙炔气体产生设备，对乙炔气体的制造方法的例子进行说明。

1、原料供应工序

用粉碎设备预先粉碎后的电石，从原料料仓(图未示)的底部，例如通过螺旋输送机、斗式输送机、以及带式输送机等，搬送至供应罐2。操作运转中供应罐2始终由电石供应成填满状态，由氮气等惰性气体来密封。从供应罐2的底部，通过螺杆装置21a、21b向乙炔发生器1供应电石。

2、乙炔产生工序

电石从投入口11a、11b被投入到乙炔发生器1的第一段以及第二段搁板上，通过以旋转轴17为中心进行旋转的旋转臂(图未示)上安装的多个搅拌翼(图未示)向中心部扩散输送。电石与喷洒成雾状的反应水进行混和，在产生乙炔气体的同时从中心部的旋转轴17外围落到第3段搁板上。在第3段中与第1段相反，一边反应一边被从中心部向外周部移送。之后，未反应的电石以及副产品熟石灰一边重复着同样的曲折移动一边依序移动到下段，在乙炔发生器1中的反应在最下段结束。为了抑制乙炔在乙炔发生器1内的爆炸性分解，最好将温度控制在140℃以下，优选控制在90～130℃范围。之后，乙炔气体被送至乙炔纯化单元7的除尘冷却塔7a，另一方面，副产品熟石灰被送至副产品熟石灰排出单元8。在本实施形态的乙炔产生工序中，供应给乙炔发生器1的水的流量，通过上面所述的控制装置6，被自动控制成合适的流量。

3、除尘工序

在乙炔发生器1内产生的乙炔气体被送至除尘冷却塔7a。此时，最好在除尘冷却塔7a的前段将带状螺旋(ribbonscrew)设置成上下两段，以便在确保气体通道的同时使得大粒径的副产品熟石灰无法进入除尘冷却塔7a而被推回乙炔发生器1。流入除尘冷却塔7a的乙炔气体的温度在80～95℃左右，附带有由带状螺旋(ribbonscrew)无法除去的粉尘熟石灰。除尘冷却塔7a分隔有下段雾化室和填满了充填物的上段充填室。从除尘冷却塔7a的下段流入的乙炔气体，在雾化室内流动到上方时，通过喷洒成雾状的雾化水在洗掉粉尘熟石灰的同时被冷却。接着，乙炔气体在填满了环状、团粒状或者蜂巢状等形状的充填物的充填室内蜿蜒并进一步上升。冷却水从充填室的上方喷洒，乙炔气体在通过充填室时，在雾化室没能洗掉的粉尘熟石灰被除去。气体的冷却也进一步进行，直到被冷却至常温。为了防止乙炔气体在通过除尘冷却塔7a时乙炔气体溶解于水中而带来损失，最好将排水温度维持在70～80℃。

4、脱硫工序

通过了除尘冷却塔7a后的乙炔接着流入脱硫塔7b。通常，由于原料电石中混入有作为杂质的硫化钙，因此在乙炔发生器1中与水反应后会产生硫化氢。为此，在脱硫塔7b内使用氢氧化钠的水溶液(以下称：NaOH水溶液)来除去硫化氢。脱硫塔7b内填满了充填物，包含在乙炔气体中的少量硫化氢在脱硫塔7b内蜿蜒并上升时，与从脱硫塔7b的上方喷洒的NaOH水溶液进行反应生成硫化钠而被洗掉。使用后的NaOH水溶液回收至脱硫水槽，只要其具有脱硫效果就可循环使用，由此能够减少其使用量。

5、水封安全器

经过了脱硫工序的乙炔气体，被导入用于防止回流的水封安全器7c。在水封安全器7c的出口侧通路上连接有气体流量检测器4以及气体温度检测器5，用以测定所产生的乙炔气体的温度以及流量。通过水封器7c之后，被送至储存用的储气柜。

6、副产品熟石灰排出工序

另一方面，在乙炔产生工序中生成的副产品熟石灰被导入具有熟成器8a、密封罐8b、以及梯度型螺旋输送机8c的副产品熟石灰排出单元8，在乙炔发生器1中生成的副产品熟石灰中所含的未反应电石使其进一步反应，而后将副产品熟石灰排出到系统外。

(第二实施形态)

<乙炔发生设备>

根据第2实施形态的乙炔发生设备，如图3所示的那样，具有：检测由水供应单元3所供应的水的温度的水温检测器9，控制装置6基于气体流量检测器4检测到的乙炔气体的产生量、气体温度检测器5检测到的乙炔气体的温度以及水温检测器9检测到的水的温度这三个测定参数，来控制供应给乙炔发生器1的水的流量，除此以外，与图1所示的乙炔发生设备相同。

作为水温检测器9，只要是能够检测供应的水的温度的设备即可，并无特别限定。水温检测器9电连接于控制装置6，水温检测器9检测到的温度通过控制装置6，按所有时间或者每隔一段时间来记录。

如(5)式以及(6)式所示的那样，必要供应流量是针对理论供应流量乘以供水倍率来求得的。供水倍率通常以约3.00为基准，在考虑由电石与水反应所获得的副产品熟石灰中的水分以及乙炔发生器1内的搅拌器的负载条件等之后而被设定。但是，如果水供应单元3供应的水的温度有较大变化时，会影响乙炔发生器1的水分蒸发，即使为相同的供水倍率，副产品熟石灰的水分也会有较大变化。其结果，在乙炔发生器1内会产生水分过多状态或者水分不足状态，从而会出现搅拌器的过载、未反应电石的增加、或者熟石灰的流出等情形。特别是，在操作运转中变更供水的种类(例如从再生水向工业用水的变更等)时，供水温度的变化会出现对设备造成较大影响的情形。

在根据第2实施形态的乙炔发生设备中，校正单元62在第1实施形态所示功能的基础上，进一步根据水温检测器9检测到的水的温度(供水温度)将供水倍率校正为更合适的值。例如：校正单元62基于例如(7)式通过检测到的水的温度对水的蒸发量进行校正，基于水的蒸发量校正结果，将供水倍率校正为更合适的值。具体来讲，通过正常情况下的供水平均温度与供水温度测定值之差，来计算补充的水的热容量(比热×温度)之差，通过将其换算成蒸发潜热来求出校正供水倍率。

校正供水倍率[-]＝供水倍率(校正前)×{1+(t-t0)×4.186÷2254}…(7)

式(7)中，t[℃]表示供水温度测定值，t0[℃]表示正常情况下的供水平均温度，4.186[kJ/kg·℃]表示水的比热，2254[kJ/kg]表示水的蒸发潜热。

校正单元基于存储于条件存储单元61的如表2所示的供水温度与供水倍率的关系数据，在水的温度有超过规定的变化时(例如出现了5℃以上、10℃以上、20℃以上的变化时)，可以将供水倍率校正成更合适的值。将供水温度与供水倍率的关系的例子示于表2中。

【表2】

计算单元63将校正单元62的校正结果代入(6)式中来计算必要供应流量。这样，基于乙炔气体的产生量、乙炔气体的温度、水的温度这三个测定参数来计算出必要供应流量，由此就能够对乙炔发生器1进行更高精度的供水控制。

<供水控制方法>

接着，利用图4所示的流程图，对供应给第二实施形态相关的乙炔设备的水的控制方法进行说明。

在步骤S201中，将希望产生的气体量、供应倍率、基准值等操作运转时所必要的信息，输入到条件存储单元61。在值没有变更的情况下，保持前输入值。接着，在步骤S202中，通过气体流量检测器4以及气体温度检测器5，来检测产生的乙炔气体的温度以及流量，通过水温检测器9，来检测水供应单元3供应的水的温度，将检测结果存储于条件存储单元61。在步骤S203中，校正单元62使用气体温度检测器5检测到的乙炔气体的温度测定值，基于(1)式，来校正气体流量检测器4检测到的乙炔气体的产生量(流量)测定值，将校正结果(校正气体体积)存储于条件存储单元61。校正单元62也可以依据乙炔气体的温度测定值与表1的关系数据来决定乙炔的体积分数V_C2H2，基于决定的乙炔的体积分数V_C2H2来求出校正气体体积。

在步骤S204中，校正单元62进一步将水温检测器9检测的水的温度从条件存储单元61中读出，基于(7)式，通过检测到的水的温度来进行水的蒸发量校正，计算校正供水倍率，将校正结果存储于条件存储单元61。再有，校正单元62也可以基于条件存储单元61中存储的如表2所示的供水温度与供水倍率的关系数据，在水的温度有超过规定的变化时(例如出现了5℃以上、10℃以上、20℃以上的变化时)，将供水倍率校正成更合适的值。

在步骤S205中，计算单元63将校正单元62校正后的校正气体体积以及供水倍率从条件存储单元61中读出，采用(6)式，来计算供应给乙炔发生器1的水的必要供应流量，并存储于条件存储单元61。在步骤S206中，比较单元64读出存储于条件存储单元61中的基准值以及计算单元63计算出的水的必要供应流量，对必要供应流量与基准值进行比较。在必要供应流量符合基准值时，返回至步骤S201。在必要供应流量不符合基准值时，在步骤S207中，调整单元65增加或者减少水的流量，使得供应给乙炔发生器1的水的流量达到必要供应流量。在步骤S207中进行了流量调整之后，返回至步骤S201，重复执行步骤S201～S207，由此连续进行供水量的控制。

根据第2实施形态所示的乙炔设备的控制方法，通过气体温度检测器5以及气体流量检测器4以及水温检测器9，能够实时检测出供应的水的温度以及乙炔气体的产生量以及温度，基于该检测结果，控制装置6对水供应单元3的水的供应流量进行控制。由此，相比于传统技术，能够更高精度地对乙炔发生器1进行供水控制，即使在供应的水出现急剧的温度变化的情况下，或者在原料状态产生突然变化的情况下，也能够迅速地将乙炔发生器1内调整至合适的条件，能够稳定地产生乙炔气体。

(其他实施形态)

以上说明了本发明的实施形态，形成为本公开的组成部分的论述以及附图，并不能理解为是对本发明的限定。根据以上的公开，本领域的普通技术人员理应明白各种各样的替代实施形态以及运用技术。例如：即使省略第2实施形态的步骤S204也没有关系。即，对气体流量检测器4检测到的乙炔气体的产生量不加以校正，计算单元63基于气体流量检测器4检测到的乙炔气体的产生量、以及水温检测器9检测到的水的温度这两个参数，来计算供应给乙炔发生器1的水的必要供应流量，这样的实施形态也是完全可以的。由此，本发明当然涵盖了本说明书中没有记载的各种各样的实施形态等，在不脱离本发明技术构思的范畴内可以进行各种变形。

Claims (8)

1.一种乙炔发生设备，其具有：

使电石与水反应来产生乙炔气体的乙炔发生器；

将电石供应给上述乙炔发生器的供应罐；

将水供应给上述乙炔发生器的水供应单元；

检测从上述水供应单元供应的水的温度的水温检测器；

检测从上述乙炔发生器排出的乙炔气体产生量的气体流量检测器；

检测从上述乙炔发生器排出的上述乙炔气体温度的气体温度检测器；以及

基于上述乙炔气体的产生量、上述乙炔气体的温度和上述水的温度，来控制供应给上述乙炔发生器的水的流量的控制装置；

其中所述控制装置具有：

使用上述气体温度检测器检测到的上述乙炔气体的温度来校正上述气体流量检测器检测到的上述乙炔气体的产生量测定值的校正单元；

使用校正后的上述乙炔气体的产生量来计算供应给上述乙炔发生器的上述水的必要供应流量的计算单元；

比较上述必要供应流量与基准值的比较单元；以及

当上述必要供应流量不符合上述基准值时，来增加或者减少供应给上述乙炔发生器的水的流量的调整单元；

其中，必要供应流量[m³/h]＝1.538×气体产生量[m³/h]×供水倍率···(6)；以及

校正供水倍率[－]＝校正前的供水倍率×{1+(t－t0)×4.186÷2254}···(7)，

式(7)中，t[℃]表示供应的水温度测定值，t0[℃]表示正常情况下的供水平均温度，4.186[kJ/kg·℃]表示水的比热，2254[kJ/kg]表示水的蒸发潜热，

所述供水倍率表示相对于理论供应流量供应几倍的水的数值。

2.一种乙炔发生设备，其具有：

使电石与水反应来产生乙炔气体的乙炔发生器；

将电石供应给上述乙炔发生器的供应罐；

将水供应给上述乙炔发生器的水供应单元；

检测从上述水供应单元供应的水的温度的水温检测器；

检测从上述乙炔发生器排出的乙炔气体产生量的气体流量检测器；

检测从上述乙炔发生器排出的上述乙炔气体温度的气体温度检测器；以及

基于上述乙炔气体的产生量、上述乙炔气体的温度和上述水的温度，来控制供应给上述乙炔发生器的水的流量的控制装置，

其中所述控制装置具有：

在使用气体检测出的所述乙炔气的温度对所述气体流量检测器检测出的所述乙炔气的发生量的测定值进行补正的同时，基于上述水温检测器检测到的上述水的温度，来校正供应给上述乙炔发生器的水的供应倍率的校正单元；

基于校正后的上述水的供应倍率和上述乙炔气体的产生量，来计算供应给上述乙炔发生器的上述水的必要供应流量的计算单元；

比较上述必要供应流量与基准值的比较单元；以及

当上述必要供应流量不符合上述基准值时，来增加或者减少供应给上述乙炔发生器的水的流量的调整单元；

其中，必要供应流量[m³/h]＝1.538×气体产生量[m³/h]×供水倍率···(6)；以及

校正供水倍率[－]＝校正前的供水倍率×{1+(t－t0)×4.186÷2254}···(7)，

式(7)中，t[℃]表示供应的水温度测定值，t0[℃]表示正常情况下的供水平均温度，4.186[kJ/kg·℃]表示水的比热，2254[kJ/kg]表示水的蒸发潜热，

所述供水倍率表示相对于理论供应流量供应几倍的水的数值。

3.如权利要求1或2所述的乙炔发生设备，其中所述乙炔发生器具有：

设置于上述乙炔发生器上部的上述电石的投入口；

设置于上述乙炔发生器内部，连接于上述投入口的反应段；

连接于上述反应段，向上述反应段供应水的多个喷嘴；以及

设置于上述反应段的下段，混合由上述电石与上述水反应所获得的副产品熟石灰的混合段，

上述控制装置控制从上述多个喷嘴供应的水的流量比。

4.如权利要求1或2所述的乙炔发生设备，其中所述供应罐内，通过惰性气体被加压到比上述乙炔发生器内压力更高的压力。

5.如权利要求1或2所述的乙炔发生设备，其中所述气体温度检测器以及上述气体流量检测器，检测流经连接于上述乙炔发生器后段的水封器出口的乙炔气体的温度以及流量。

6.一种乙炔发生设备的控制方法，其包含：

向乙炔发生器内供应电石和水，使上述电石和上述水反应来产生乙炔气体的工序；

检测从上述乙炔发生器排出的乙炔气体的产生量的工序；

检测从上述乙炔发生器排出的乙炔气体的温度的工序；

检测上述水的温度的工序；以及

基于上述乙炔气体的产生量、上述乙炔气体的温度和上述水的温度来控制供应给上述乙炔发生器的水的流量的工序,

其中控制供应给上述乙炔发生器的水的流量的工序包含：

使用检测到的上述乙炔气体的温度，来校正检测到的上述乙炔气体的产生量测定值，使用校正后的上述乙炔气体的产生量来计算供应给上述乙炔发生器的水的必要供应流量的工序；

比较上述必要供应流量与基准值的工序；以及

当上述必要供应流量不符合上述基准值时，来增加或者减少供应给上述乙炔发生器的水的流量的工序；

其中，必要供应流量[m³/h]＝1.538×气体产生量[m³/h]×供水倍率···(6)；以及

校正供水倍率[－]＝校正前的供水倍率×{1+(t－t0)×4.186÷2254}···(7)，

式(7)中，t[℃]表示供应的水温度测定值，t0[℃]表示正常情况下的供水平均温度，4.186[kJ/kg·℃]表示水的比热，2254[kJ/kg]表示水的蒸发潜热，

所述供水倍率表示相对于理论供应流量供应几倍的水的数值。

7.一种乙炔发生设备的控制方法，其包含：

向乙炔发生器内供应电石和水，使上述电石和上述水反应来产生乙炔气体的工序；

检测从上述乙炔发生器排出的乙炔气体的产生量的工序；

检测从上述乙炔发生器排出的乙炔气体的温度的工序；

检测上述水的温度的工序；以及

基于上述乙炔气体的产生量、上述乙炔气体的温度和上述水的温度来控制供应给上述乙炔发生器的水的流量的工序,

其中，控制供应给上述乙炔发生器的水的流量的工序包含：基于式(7)，通过检测到的水的温度来进行水的蒸发量校正，计算校正供水倍率，基于水的蒸发量校正结果来增加或者减少供应给上述乙炔发生器的水的流量的工序；

其中，校正供水倍率[－]＝校正前的供水倍率×{1+(t－t0)×4.186÷2254}…(7)，

式(7)中，t[℃]表示供应的水温度测定值，t0[℃]表示正常情况下的供水平均温度，4.186[kJ/kg·℃]表示水的比热，2254[kJ/kg]表示水的蒸发潜热，

所述供水倍率表示相对于理论供应流量供应几倍的水的数值。

8.一种乙炔气体的制造方法，其采用了如权利要求6或7所述的乙炔发生设备的控制方法。