電石不用破碎干法乙炔介紹

電石不用破碎干法乙炔介紹

本公司獨(dú)立設(shè)計(jì)的干法乙炔裝置為目前國內(nèi)最先進(jìn)的干法乙炔技術(shù)之一，通過多次技術(shù)改進(jìn)，目前該技術(shù)與同類干法裝置相比工藝先進(jìn)，投資更省，設(shè)計(jì)更合理，且產(chǎn)能大，能耗低，效率高，操作維護(hù)簡單，安全系數(shù)更高，停電即停止反應(yīng)。該裝置設(shè)計(jì)從電石從出爐到出渣完成，不需要一次破碎機(jī)處理，減少破碎機(jī)械及人力等資源的投入，降低粉塵的產(chǎn)生，杜絕了對投料顆粒的極高要求。此裝置從投料到出渣全封閉式操作，可連繼作業(yè)。系統(tǒng)用水循環(huán)平衡，實(shí)現(xiàn)了零排放，徹底解決了電石渣和廢水的污染問題。

由于這套干法乙炔生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)緊湊合理，占地少，配套費(fèi)用低，非常適用于老企業(yè)的技術(shù)改造和新上裝置的配套。

干式乙炔發(fā)生裝置的運(yùn)行指標(biāo)

1、干式乙炔發(fā)生器乙炔氣產(chǎn)量：2400～2600Nm3/H套

該單套裝置的乙炔氣生產(chǎn)能力滿足年產(chǎn)1萬噸PVC生產(chǎn)需要。2、電石渣水解率

裝置電石渣水解率為99.5～99.8％3、電石渣排出口氣相中的乙炔含量

電石渣排出口氣相中的乙炔氣濃度≤0.02％4、乙炔氣純度

經(jīng)清凈處理后的乙炔氣純度≥98.5％5、發(fā)生器工作壓力

發(fā)生器工作壓力小于6kpa

干法乙炔工藝的經(jīng)濟(jì)性（以10萬噸PVC/年計(jì)）

1、設(shè)備費(fèi)用約200萬元／5萬噸PVC.（含周邊設(shè)備）

2、以電石法年產(chǎn)10萬噸PVC為例，發(fā)生設(shè)備和主體廠房與濕法投資相當(dāng)。3、主要可節(jié)省的投資有：壓濾廠房、壓濾設(shè)備、破碎廠房、碎設(shè)備、渣漿處理、電石破碎設(shè)備、減少占地�？偣�(jié)省約1450萬元。

4、主要可節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用：電費(fèi)、人工費(fèi)等，總計(jì)650萬元／年。

5、干式乙炔發(fā)生與傳統(tǒng)濕式發(fā)生相比可提高乙炔收率2.5%，可節(jié)約成本約930萬元／年，新干式乙炔發(fā)生與現(xiàn)有干式乙炔可節(jié)約成本約300萬元／年

6、電石渣收益：按40元／噸電石渣計(jì)，年收益可達(dá)430萬元。

設(shè)計(jì)：新創(chuàng)想環(huán)保機(jī)電設(shè)備模型有限公司張海波18926755526QQ：3767534

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干法乙炔生產(chǎn)工藝介紹

作者：李耀文

前言

隨著我國PVC的飛速發(fā)展，產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，石油價(jià)格的上漲，我國電石法PVC已經(jīng)成為發(fā)展的主流。而環(huán)保要求的不斷加強(qiáng)，濕法發(fā)生乙炔產(chǎn)生的環(huán)境污染日益受到國家和生產(chǎn)廠家的重視。干法乙炔發(fā)生裝置的研發(fā)勢必?cái)[上了日程。經(jīng)過兩年多的努力，該生產(chǎn)裝置已在新龍電化集團(tuán)試車，投產(chǎn)成功。并于201*年12月29日通過了中國氯堿協(xié)會和山東省科技廳組織的科技成果鑒定。下面介紹該工藝：

1干法乙炔工藝簡介1.1反應(yīng)原理

工業(yè)電石中還含有不少雜質(zhì)，其水解反應(yīng)如下：

當(dāng)水量不足時(shí)，除上述反應(yīng)外還發(fā)生如下反應(yīng)：

1.2電石水解反應(yīng)速度

下圖為發(fā)氣量為３００立方米/噸，粒徑４毫米，下花園電石廠生產(chǎn)的電石水解速度圖表。

1.3等壓系統(tǒng)中電石水解反應(yīng)溫度與加水量的關(guān)系

1.4干法乙炔流程

干法乙炔發(fā)生是用略多于理論量的水以霧態(tài)噴在電石粉上使之水解，產(chǎn)生的電石渣為含水量4%～10%干粉末，粗乙炔含水量為75%，反應(yīng)溫度氣相為90～100℃，固相溫度為100～110℃，水與電石的比例約為1～１.8，反應(yīng)熱由水汽化帶走，經(jīng)由非接觸式換熱器傳給循環(huán)水（沒有溶解損失），電石的粒徑小于5毫米，水解率大于99.5%，乙炔收率大于98.5%。

２．干法乙炔裝置的運(yùn)行指標(biāo)２.1發(fā)生器產(chǎn)量

單臺發(fā)生器產(chǎn)量為2500標(biāo)準(zhǔn)立方米乙炔/小時(shí)。

２.2電石水解率

排渣機(jī)出口處電石渣水解率為99.5%～99.85%。

檢測方法：用50毫升電石渣和100毫升水加入200毫升試管中密閉搖勻檢測氣相中的乙炔含量，并假定水中的乙炔為飽和狀態(tài)計(jì)算所得。２.3排渣機(jī)出口氣相中的乙炔含量

排渣機(jī)口的乙炔濃度為0.02%。

２.4粗乙炔的純度

粗乙炔的純度為98.8%～99.5%，硫含量為零，磷含量為0.03~0.05%，與濕法完全相同。

2.5清凈次氯酸鈉消耗量

次鈉濃度為0.12%，耗量為7立方米/1000立方米乙炔。

2.6粗乙炔的溫度

經(jīng)冷卻的粗乙炔溫度為45～60℃。換熱器選型的依據(jù)是粗乙炔溫度與濕法相當(dāng)以便后續(xù)處理。

2.7發(fā)生器壓力

發(fā)生器壓力受與之相連的濕法發(fā)生器影響，壓力為7～11kPa,若獨(dú)立使用干法發(fā)生器，壓力會更為穩(wěn)定。

2.8發(fā)生器溫度

發(fā)生器氣相溫度為88~90℃,固相溫度為95～100℃。

3.干法乙炔安全性3.1加料過程的安全性

電石通過帶有密封裝置的計(jì)量螺旋輸送器連續(xù)密閉地加入發(fā)生器，密封可靠，無需置換，無泄露，安全可靠。

3.2反應(yīng)過程安全性

濕法乙炔工藝反應(yīng)溫度為85℃，產(chǎn)物中乙炔/水蒸汽體積比為1:1。干法乙炔工藝反應(yīng)溫度為100-110℃，產(chǎn)物中乙炔/水蒸汽體積比為1:3。兩者反應(yīng)壓力基本相同，均為50-100kPa。絕對溫度相差不大，由此可知濕法中乙炔分壓是干法的2倍。反應(yīng)物的濃度決定碰撞機(jī)會；分子的運(yùn)動速度決定碰撞的有效性。下面我們從數(shù)理統(tǒng)計(jì)的角度來討論干法工藝的安全性。我們假定在反應(yīng)過程中氣相中乙炔和水蒸氣混合均勻，溫度、壓力均勻。氣體分子的速率分布函數(shù)符合麥克斯韋速率分布率:

其中：k為波爾茲曼常數(shù),

m為分子的質(zhì)量T為氣體的絕對溫度

乙炔分子的質(zhì)量：m=26×1.66×10kg

3.3排渣過程的安全性

排渣過程是連續(xù)密閉的，密封壓力可調(diào)并可靠，排渣機(jī)使用等壓料封。

3.4故障狀態(tài)的安全性3.4.1突然停電

當(dāng)系統(tǒng)突然停電，反應(yīng)幾乎立即停止。無需作任何處理。

3.4.2設(shè)備故障

任何重要設(shè)備出現(xiàn)故障，均由程序采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。遇到最嚴(yán)重的問題就停止加料，反應(yīng)幾乎立即停止。

４．干法乙炔工藝的經(jīng)濟(jì)性４.1經(jīng)濟(jì)效益分析說明

以電石法年產(chǎn)10萬噸PVC為例，通過比較新工藝（干法乙炔生產(chǎn)工藝）與傳統(tǒng)工藝（濕法乙炔生產(chǎn)工藝）在設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用、人工費(fèi)用、占地面積、乙炔收率、電石渣處理、水處理等幾個(gè)方面的差異來說明新工藝的經(jīng)濟(jì)效益。

４.2基本建設(shè)投資比較（節(jié)約865萬元）

干法乙炔工藝相對濕法乙炔工藝無需沉降及壓濾處理。僅此一項(xiàng)即可節(jié)約設(shè)備及土建投資865萬元（年產(chǎn)10萬噸PVC，以201*年價(jià)格計(jì)算，），減少占地1800平米。具體費(fèi)用包括：壓濾工段廠房120萬，沉降池土建450萬，渣漿處wenku_7({"font":{"0168aea40029bd64783e2cc50050007":"楷體_GB2312","0168aea40029bd64783e2cc50060007":"楷體_GB2312"},"style":[{"t":"style","c":[1,2,5,6,8,9,10,11,12,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,0],"s":{"font-size":"18"}},{"t":"style","c":[2,10,12,20,25,26,27,28,30,32,33,35,36,37,1],"s":{"font-family":"0168aea40029bd64783e2cc50050007"}},{"t":"style","c":[2],"s":{"letter-spacing":"0.081"}},{"t":"style","c":[0,1,2,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,3],"s":{"bold":"true","color":"#000000"}},{"t":"style","c":[1,2,10,12,16,17,19,20,25,26,27,28,30,32,33,35,36,37,4],"s":{"font-family":"0168aea40029bd64783e2cc50050007"}},{"t":"style","c":[2,22,5],"s":{"letter-spacing":"0.081"}},{"t":"style","c":[9,21,22,23,6],"s":{"font-family":"0168aea40029bd64783e2cc50060007"}},{"t":"style","c":[6,9,14,15,18,21,22,23,7],"s":{"font-family":"0168aea40029bd64783e2cc50060007"}},{"t":"style","c":[9,32,8],"s":{"letter-spacing":"0.08"}},{"t":"style","c":[9],"s":{"letter-spacing":"0.08"}},{"t":"style","c":[10],"s":{"letter-spacing":"0.04"}},{"t":"style","c":[12,21,11],"s":{"letter-spacing":"0.064"}},{"t":"style","c":[12],"s":{"letter-spacing":"0.064"}},{"t":"style","c":[14,15,16,17,18,19,13],"s":{"font-size":"21.06"}},{"t":"style","c":[15,18,14],"s":{"font-size":"21.06"}},{"t":"style","c":[15],"s":{"letter-spacing":"0.089"}},{"t":"style","c":[17,19,16],"s":{"font-size":"21.06"}},{"t":"style","c":[17],"s":{"letter-spacing":"0.042"}},{"t":"style","c":[18],"s":{"letter-spacing":"0.09"}},{"t":"style","c":[19],"s":{"letter-spacing":"0.084"}},{"t":"style","c":[20],"s":{"letter-spacing":"0.066"}},{"t":"style","c":[21],"s":{"letter-spacing":"0.064"}},{"t":"style","c":[22],"s":{"font-family":"0168aea40029bd64783e2cc50060007"}},{"t":"style","c":[23],"s":{"letter-spacing":"0.18"}},{"t":"st5.2可實(shí)現(xiàn)無粉塵排放

若用電石渣生產(chǎn)水泥，可將其密閉輸送至水泥廠。若用于制磚，可適當(dāng)調(diào)整排渣濕度避免楊塵。

5.3氣體污染物排放

只有在排渣機(jī)出口處的水蒸氣中能檢測出0.02%的乙炔氣體。

5.4固體污染物

所排出的電石渣為優(yōu)良的制作水泥的材料，亦可作其它建筑材料。

６．干法乙炔工藝與濕法工藝對照表

以10萬噸PVC/年計(jì)算

對比內(nèi)容乙炔收率乙炔純度電石渣含水電石渣處理人工電石渣處理設(shè)備及廠房渣漿處理動力消耗污水排放電石渣用于生產(chǎn)水泥加料排渣故障無無采用干法水泥直接使用連續(xù)，無乙炔排出連續(xù)立即停止反應(yīng)770kw————用回轉(zhuǎn)窯烘干，53元/噸斷續(xù)，需置換，有乙炔排出斷續(xù)反應(yīng)不可控干法乙炔工藝>98.5%99%4%～12%無無濕法乙炔工藝96%99%90%30人投資約1000萬元7．干法乙炔發(fā)生裝置鑒定會結(jié)論7.1鑒定測試報(bào)告乙炔產(chǎn)量:2500立方米/小時(shí)；乙炔純度:>99%;電石水解率：99.85%乙炔收率：>98.5%

粗乙炔雜質(zhì)含量：H2S０％，H3P0.03~0.05%;排渣機(jī)出口乙炔含量：０.02%;

清凈次氯酸鈉消耗量：０.12%,7立方米/1000立方米乙炔；粗乙炔溫度：４２～６０℃；發(fā)生器壓力：７～１１kPa;氣相溫度：85~100℃。

7.2鑒定結(jié)論

受山東省科技廳委托，濰坊市科技局于201*年12月29日在壽光市主持召開了“環(huán)保節(jié)能干法乙炔新技術(shù)裝置”鑒定會。與會專家聽取了項(xiàng)目完成單位的匯報(bào)并對現(xiàn)場進(jìn)行了實(shí)地考察，經(jīng)討論形成鑒定意見如下：7.2.1．提供的鑒定材料齊全，內(nèi)容詳實(shí)，數(shù)據(jù)可靠，符合鑒定要求。7.2.2．該項(xiàng)技術(shù)采用干法乙炔發(fā)生工藝，有效解決了濕法乙炔生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的電石渣漿污染問題，實(shí)現(xiàn)了乙炔的連續(xù)生產(chǎn)，自動化程度高，提高了生產(chǎn)裝置的安全性。

7.2.３．該項(xiàng)技術(shù)節(jié)能、節(jié)水效果顯著，減少占地、節(jié)約投資，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

7.2.４．該項(xiàng)技術(shù)有利于電石法PVC生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，在行業(yè)中有很好的推廣價(jià)值。

7.2.５．環(huán)保節(jié)能干法乙炔新技術(shù)裝置屬國內(nèi)領(lǐng)先，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。7.2.６．建議：

7.2.6.1進(jìn)一步完善生產(chǎn)裝置并標(biāo)準(zhǔn)化，盡快在行業(yè)推廣。

7.2.6.2針對現(xiàn)有濕法乙炔生產(chǎn)工藝改造提出切實(shí)可行的實(shí)施方案。

8．結(jié)束語干法乙炔發(fā)生生產(chǎn)裝置研制的成功是PVC全行業(yè)的成功，是我們PVC行業(yè)從業(yè)人員互相合作、開拓進(jìn)取的結(jié)果；是PVC行業(yè)的膽識、勇氣、智慧和堅(jiān)忍不拔精神的體現(xiàn)。其成果勢必對改善我們行業(yè)的環(huán)境面貌做出貢獻(xiàn)。謹(jǐn)對支持該工作的行業(yè)同仁、專家表示誠摯的感謝！

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