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论干法乙炔生产中反应水的应用

浏览次数: 发布日期:2019-11-26 23:28

一、引言

 

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干法乙炔产生背景与应用

 

列管式冷凝器搅拌式反应釜专业生产厂家无锡天骥化工设备2019年11月26日讯 干法乙炔工艺相较于传统的"湿法"乙炔制备工艺而言,是使用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉料上使之水解,产生的电石渣为含水量很低的干粉末,因此称之为"干法"乙炔工艺。我国自2007年开始使用"干法"乙炔工艺,经过多年的研究和改进,"干法"乙炔工艺日趋成熟化。随着国家对生产安全与环境的重视,对污染物排放的严格控制,我厂对干法乙炔生产中产生的废水进行循环利用,做到零排放零污染,为企业带来效益的同时节省了水资源。

 

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目前我厂干法乙炔生产中反应水的使用与回收

 

列管式冷凝器,搅拌式反应釜,列管式换热器

 

反应水的主要来源为工业水,在我厂乙炔生产中反应水分为三组,每组分为两层,每层每组两个喷头,其中第一、二组反应水用工业水,第三组反应水为循环利用的上清液水。

 

反应水的使用:

来自工业水管的水进入发生水槽,由发生水泵送至发生水分配台,分别由1、2、3路水进入发生器。

 

除尘冷却塔洗涤水由上清夜输送泵送至清液水分配台。清液水分配台一路去除尘冷却塔底部做冲洗水和补水,另一路去发生水第一、二层第三组和第三层发生用水,其余8路为除尘冷却塔洗涤水。除尘冷却塔洗涤后的渣浆水通过自溢流和底部排污管进入地沟;

 

列管式冷凝器底部的冷凝水及冲洗水与清净系统的各塔冷凝水管道相连,通过发生水泵房门口的液封罐溢流至地沟,排入沉降池,沉降池经过沉降溢流至清液池,再经由上清液输送泵送至发生厂房用做洗涤水与发生反应水。

 

二、影响乙炔生产中反应水调节与使用的因素与关系

 

 

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乙炔生产中反应水与电石粒度之间的关系

 

电石粒度过小,水解速率过快,使反应产生的大量热不能及时移走,会导致发生器内部温度急剧升高,局部过热引起乙炔分解和热聚,进而使温度更高,从而产生爆炸的危险。

 

电石粒度过大,则电石反应缓慢,搅拌频率在50hz相对不变得情况下,会产生电石渣包裹,不能进行充分的反应,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。

 

在反应水不变得情况下,控制电石粒度尤为关键。根据目前发生器结构及电石破碎电耗等因素考虑,一般粒度控制在30mm以下。

 

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乙炔生产中反应水与进料量之间的关系

 

在正常生产中,根据双螺旋给料机转速计算电石加入量,再计算出发生水加入量。双螺旋给料机启动后,打开发生水一二层第一组发生给水调节阀,再打开一二层第三组发生给水调节阀,设定流量以6:4的比例分配;当乙炔气流量达到1500Nm3/h时,方可开启一二层第二组发生给水调节阀,此时的设定流量以40%,30%,30%的比例分配。(根据实际运行情况可以适当调节比例,确定各路水流量分配)

 

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乙炔生产中反应水与发生器气相及层板温度之间的关系

 

电石与水是剧烈的放热反应,反应时在产生乙炔气的同时放出大量热量,这部分热量靠乙炔气及水蒸气带走,如果在操作时反应水比例不合适,会造成发生器内部热量聚集,导致气相及层板温度升高,有时会超出指标范围,所以控制好水的用量对稳定发生系统温度很重要。

 

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乙炔生产中反应水与渣排出机之间的关系

 

干法乙炔生产中电石渣含水平均质量为8%,所以在生产中反应水应用的多寡直接影响电石渣含水质量百分比。在正常的生产中最先也是最直接反应出给水过多或过少的是发生器的搅拌电流与排渣机的电流。

 

我企业产用的发生器是圆柱体钢制设备,内部共有10层层板,电石从双螺旋进料机进入发生器到底部排渣大致需要15分钟。所以排渣机反应具有延后性,最直接反应出反应水应用是否合适的是搅拌电流。但通常搅拌使用工频50.HZ一般不进行调节,而排渣机则可以根据进料量、给水量、搅拌电流的高低进行调节。以下是我厂近期1号发生器运行参数反应水.xls

 

列管式冷凝器,搅拌式反应釜,列管式换热器

 

由上图可见在进料量一定的情况下给水量越多,搅拌电流越高,排渣机的频率越高,干渣含水相对高一点,可以得出在进料量一定的情况下,反应水与排渣机之间呈正比例线性关系。

 

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乙炔生产中反应水与乙炔通量之间的关系

 

生产过程中,当双螺旋转数一定的情况下,理论上乙炔通量是相对稳定不变的,当搅拌在工频状态下,假定电石发气量是一定的。影响乙炔通量的通常是发生的反应给水情况。以下是6月6日1号发生器数据反应水.xls

 

列管式冷凝器,搅拌式反应釜,列管式换热器

 

从上图可见在转数一定,发气量一定的情况下,反应给水与乙炔通量呈正比例关系。但是在实际操作中,也不是给水越多越好,要综合考虑电石的粒度,电石的发气量,以及设备运行的多种因素,只有在各种条件达到最佳状态时,才能使反应最完全,将消耗降到最低,达到低耗高产的效果。

 

总之,由于干法生产乙炔设备,生产能力大,乙炔浓度高,消耗水量少,设备容积小,乙炔纯度越高、操作压力和温度高,系统参数控制不好或密封不好很容易发生爆炸。但是,由于乙炔:水蒸气=1.15:1时(接近发生器排出的湿乙炔气)通常无爆炸危险,所以控制好发生器运行时的水比对降低消耗,保证安全生产至关重要。

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