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干法乙炔產生背景與應用
干法乙炔工藝相較于傳統的"濕法"乙炔制備工藝而言,是使用略多于理論量的水以霧態噴在電石粉料上使之水解,產生的電石渣為含水量很低的干粉末,因此稱之為"干法"乙炔工藝。我國自2007年開始使用"干法"乙炔工藝,經過多年的研究和改進,"干法"乙炔工藝日趨成熟化。隨著國家對生產安全與環境的重視,對污染物排放的嚴格控制,我廠對干法乙炔生產中產生的廢水進行循環利用,做到零排放零污染,為企業帶來效益的同時節省了水資源。
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目前我廠干法乙炔生產中反應水的使用與回收
反應水的主要來源為工業水,在我廠乙炔生產中反應水分為三組,每組分為兩層,每層每組兩個噴頭,其中第一、二組反應水用工業水,第三組反應水為循環利用的上清液水。
反應水的使用:
來自工業水管的水進入發生水槽,由發生水泵送至發生水分配臺,分別由1、2、3路水進入發生器。
除塵冷卻塔洗滌水由上清夜輸送泵送至清液水分配臺。清液水分配臺一路去除塵冷卻塔底部做沖洗水和補水,另一路去發生水第一、二層第三組和第三層發生用水,其余8路為除塵冷卻塔洗滌水。除塵冷卻塔洗滌后的渣漿水通過自溢流和底部排污管進入地溝;
列管式冷卻器底部的冷凝水及沖洗水與清凈系統的各塔冷凝水管道相連,通過發生水泵房門口的液封罐溢流至地溝,排入沉降池,沉降池經過沉降溢流至清液池,再經由上清液輸送泵送至發生廠房用做洗滌水與發生反應水。
二、影響乙炔生產中反應水調節與使用的因素與關系
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乙炔生產中反應水與電石粒度之間的關系
電石粒度過小,水解速率過快,使反應產生的大量熱不能及時移走,會導致發生器內部溫度急劇升高,局部過熱引起乙炔分解和熱聚,進而使溫度更高,從而產生爆炸的危險。
電石粒度過大,則電石反應緩慢,攪拌頻率在50hz相對不變得情況下,會產生電石渣包裹,不能進行充分的反應,在發生器底部排渣時容易夾帶未水解的電石,造成電石消耗定額上升。
在反應水不變得情況下,控制電石粒度尤為關鍵。根據目前發生器結構及電石破碎電耗等因素考慮,一般粒度控制在30mm以下。
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乙炔生產中反應水與進料量之間的關系
在正常生產中,根據雙螺旋給料機轉速計算電石加入量,再計算出發生水加入量。雙螺旋給料機啟動后,打開發生水一二層第一組發生給水調節閥,再打開一二層第三組發生給水調節閥,設定流量以6:4的比例分配;當乙炔氣流量達到1500Nm3/h時,方可開啟一二層第二組發生給水調節閥,此時的設定流量以40%,30%,30%的比例分配。(根據實際運行情況可以適當調節比例,確定各路水流量分配)
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乙炔生產中反應水與發生器氣相及層板溫度之間的關系
電石與水是劇烈的放熱反應,反應時在產生乙炔氣的同時放出大量熱量,這部分熱量靠乙炔氣及水蒸氣帶走,如果在操作時反應水比例不合適,會造成發生器內部熱量聚集,導致氣相及層板溫度升高,有時會超出指標范圍,所以控制好水的用量對穩定發生系統溫度很重要。
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乙炔生產中反應水與渣排出機之間的關系
干法乙炔生產中電石渣含水平均質量為8%,所以在生產中反應水應用的多寡直接影響電石渣含水質量百分比。在正常的生產中最先也是最直接反應出給水過多或過少的是發生器的攪拌電流與排渣機的電流。
我公司產用的發生器是圓柱體鋼制設備,內部共有10層層板,電石從雙螺旋進料機進入發生器到底部排渣大致需要15分鐘。所以排渣機反應具有延后性,最直接反應出反應水應用是否合適的是攪拌電流。但通常攪拌使用工頻50.HZ一般不進行調節,而排渣機則可以根據進料量、給水量、攪拌電流的高低進行調節。以下是我廠近期1號發生器運行參數反應水.xls
由上圖可見在進料量一定的情況下給水量越多,攪拌電流越高,排渣機的頻率越高,干渣含水相對高一點,可以得出在進料量一定的情況下,反應水與排渣機之間呈正比例線性關系。
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乙炔生產中反應水與乙炔通量之間的關系
生產過程中,當雙螺旋轉數一定的情況下,理論上乙炔通量是相對穩定不變的,當攪拌在工頻狀態下,假定電石發氣量是一定的。影響乙炔通量的通常是發生的反應給水情況。以下是6月6日1號發生器數據反應水.xls
從可見在轉數一定,發氣量一定的情況下,反應給水與乙炔通量呈正比例關系。但是在實際操作中,也不是給水越多越好,要綜合考慮電石的粒度,電石的發氣量,以及設備運行的多種因素,只有在各種條件達到最佳狀態時,才能使反應最完全,將消耗降到最低,達到低耗高產的效果。
總之,由于干法生產乙炔設備,生產能力大,乙炔濃度高,消耗水量少,設備容積小,乙炔純度越高、操作壓力和溫度高,系統參數控制不好或密封不好很容易發生爆炸。但是,由于乙炔:水蒸氣=1.15:1時(接近發生器排出的濕乙炔氣)通常無爆炸危險,所以控制好發生器運行時的水比對降低消耗,保證安全生產至關重要。
轉載:互聯網
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