影響干法乙炔的安全清潔生產(chǎn)因素及解決辦法

馮永豐，賀寶福

（河南聯(lián)創(chuàng)化工有限公司，河南 濟源 454650）

影響干法乙炔的安全清潔生產(chǎn)因素及解決辦法

馮永豐，賀寶福

（河南聯(lián)創(chuàng)化工有限公司，河南 濟源 454650）

根據(jù)干法乙炔的工作原理，說明了影響干法乙炔安全生產(chǎn)的因素并提出了解決辦法。

零排放；干法乙炔工藝；安全清潔生產(chǎn)；管理措施

乙炔生產(chǎn)工藝國內(nèi)目前主要有2種，一種是干法生產(chǎn)。一種是濕法生產(chǎn)。河南聯(lián)創(chuàng)化工有限公司采用了干法乙炔工藝，這就需要在生產(chǎn)中不斷的摸索經(jīng)驗和科學有效的管理手段才能達到安全生產(chǎn)的目的。干法乙炔發(fā)生是用略多于理論量的水以霧態(tài)噴在電石顆粒上使之水解，產(chǎn)生的電石渣為含水量很低的干粉末；反應熱由水氣化帶走，經(jīng)由非接觸式換熱器傳給循環(huán)水；電石的水解率為99.5%[1]；從發(fā)生器排下的干渣因含水較低且有反應不完全的生電石存在，在輸送時還容易出現(xiàn)粉塵外漏的現(xiàn)象，如果管理措施上不去，不僅出現(xiàn)粉塵污染，還會出現(xiàn)不安全的因素，所以干法乙炔要想達到安全清潔生產(chǎn)，必須有科學的管理措施，才能達到目的。

1 干法乙炔工作原理

（1）破碎工作原理

利用電機帶動破碎機運轉(zhuǎn)，破碎機的固定顎板和活動顎板通過擠壓將電石破碎到適宜粒度15～50 mm。在破碎過程中產(chǎn)生的電石粉塵通過除塵器收集，破碎后的電石在送至皮帶輸送過程中，通過電磁除鐵器把電石夾帶的雜鐵除去。

（2）供料工作原理

通過細破機將粗料倉電石再破碎，混合料通過提升機送至滾筒篩篩分，粒度≤5 mm的進入細料倉，＞5 mm的顆粒再回到破碎機繼續(xù)破碎。

（3）發(fā)生工作原理

電石在發(fā)生器內(nèi)與水發(fā)生反應生成乙炔氣，同時放出大量熱。因工業(yè)電石不純，其中雜質(zhì)與水起反應，放出相應的雜質(zhì)氣體[2]。

主反應式如下∶

CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑+130 kJ/mol

副反應式∶

CaS+2H2O→Ca（OH）2+H2S↑

CaP2+6H2O→3Ca（OH）2+2PH3↑

Ca3N2+6H2O→3Ca（OH）2+2NH3↑

Ca2Si+4H2O→2Ca（OH）2+SiH4↑

Ca3As2+6H2O→3Ca（OH）2+2AsH3↑

發(fā)生器內(nèi)還有各種氣體的溶解、分解、解吸等現(xiàn)象。電石的水解熱效應很大，根據(jù)乙炔的性質(zhì)很容易熱解爆炸。所以，干法乙炔工藝是根據(jù)電石的進量，水經(jīng)過比值調(diào)節(jié)后使之進行反應。

2 影響生產(chǎn)反應的主要因素

（1）電石粒度。

粒度越小，與水接觸面就越大，水解速度就越快。而當電石粒度過大，水解速度將會變得緩慢，容易造成電石水解不完全，而導致消耗升高，并可能因不完全反應引發(fā)事故。因此，為防止事故和保證電石水解完全，要求電石粒徑≤5 mm。

（2）注水量。

加入發(fā)生器的水量與電石量成比例關系，本工藝通過控制水與電石反應的比例，使反應完全進行，達到降低過量水耗的目的[3]。注水不足，反應用水和氣化熱用水降低，會造成電石不能完全水解使反應溫度升高；注水過量，大部分水沒有參與反應，使溫度降低且提高了電石渣中的含水率，渣含水過高會影響排渣輸送系統(tǒng)維護，增加故障率。干法乙炔工藝要求在符合控制指標內(nèi)水比調(diào)節(jié)范圍為0.85～1.2。適宜的干渣含水量為0～5%，該公司干法乙炔發(fā)生器要求電石渣含水量低于3%。

（3）反應溫度。

反應溫度高，水解速度快；但反應溫度過高，有可能在局部發(fā)生加成或分解反應。適宜的反應溫度為90～110℃。

（4）攪拌。

攪拌的目的是及時將電石表面電石渣除去，提高水解速度。攪拌可使電石分布均勻，防止局部過熱，同時起到輸送作用。

3 保證安全生產(chǎn)的科學管理措施

乙炔氣是一種活潑氣體，是要通過塊狀電石經(jīng)過的各種設備才能進入發(fā)生器，設備安全是保證安全生產(chǎn)的首要因素，所以干法乙炔設備內(nèi)部都要通氮氣進行保護，以防空氣進入發(fā)生爆炸的危險。

（1）電石經(jīng)過的設備有粗料倉、細破機、斗式提升機、滾筒篩、細料倉、緩沖料倉、發(fā)生器、干渣FU輸送機、干渣斗式提升機、干渣料倉、干渣下料器等相關的輸送設備和儲存設備，全部要通氮氣保護。

（2）保證設備的密封性，尤其是發(fā)生器計量進料器、排干渣的下料器、緩沖料倉的下料軟連接及緩沖料倉的料位，如果計量進料器密封不好，會出現(xiàn)乙炔氣泄露到軟連接處，可能造成軟連接因溫度高著火。

（3）干渣輸送的安全性非常重要，國內(nèi)曾有因干渣輸送過程或干渣輸送到水泥的儲存?zhèn)}發(fā)生爆炸的安全事故案。電石干渣爆炸的主要原因就是里面有未反應完的生電石，而干渣在出發(fā)生器時溫度在80℃以上，干渣輸送到干渣倉內(nèi)會有大量的水蒸氣產(chǎn)生，從干渣倉不斷輸送出的干渣溫度雖然有些降低，但是還有水蒸氣的存在，如果這時在輸送過程設備到存儲倉沒有任何氮氣保護，就會因不斷輸送干渣出現(xiàn)乙炔氣體聚集到一定層度發(fā)生爆炸，大部分因干渣爆炸的原因就是忽略了出來的干渣夾帶生電石產(chǎn)生的乙炔氣，所以即使水比控制再好，也難免有生電石，保證安全的方法就是氮氣保護。

4 干法乙炔清潔生產(chǎn)的科學管理措施

清潔生產(chǎn)是同行業(yè)內(nèi)多少年想實現(xiàn)的目標，而干法乙炔要想達到這個標準，必須要采取一些管理措施和手段，才能向清潔生產(chǎn)靠攏，具體如下。

（1）電石破碎粉塵的污染問題。

電石粗破要和發(fā)生廠房分開設計，和發(fā)生廠房設計距離不能太近，破碎后的電石通過棧橋皮帶輸送機運送到粗料倉，粗破廠房雖然單獨設計，但粉塵依然存在，而解決粉塵最好的辦法就是能把電石粉塵全部收集起來重新使用，行業(yè)內(nèi)大多廠家只是在二級破碎處各設計一個小的除塵器，這是遠遠不夠的。所以在一級和二級的破碎機處設計除塵器面積要大，除塵風機吸力要強，在每個容易出現(xiàn)粉塵的地方都設計吸塵點，吸塵點要多，口要大，除塵器內(nèi)部的布袋過濾精度高，質(zhì)量必須好，不能有粉塵穿過。如果粉塵收集效果好，廠房內(nèi)粉塵很少，清潔的效果就達到了。

（2）發(fā)生器干渣輸送及干渣外運時粉塵的污染問題。

干渣粉塵污染是干法乙炔達不到清潔生產(chǎn)的一個最主要的因素，具體解決方法如下。

a.先解決干渣倉受干渣的高溫產(chǎn)生的濕蒸汽，如果干渣在倉內(nèi)不能正常下料時，干渣會受濕蒸汽的影響在倉內(nèi)結(jié)塊，干渣料會在倉壁內(nèi)板結(jié)，即使有氮氣炮，也不能解決問題，裝車時不會正常下料。在干渣倉上部裝1臺耐高溫耐腐蝕的除塵器，除塵布袋必須做特殊處理，除塵反吹同樣用氮氣，除塵上部必須長期啟動，這樣干渣倉內(nèi)濕蒸汽就會被抽走，保持干渣均勻的干燥度，流動性好排渣就正常。

b.干渣倉排料器和干渣的FU輸送設備都必須有備機，并且備機要經(jīng)常切換使用，從而保證干渣料不能在倉內(nèi)滯留。

（3）干渣外運裝料時粉塵的污染問題。

在干渣倉下料閥下，下料口加裝2臺加濕器，加濕器必須能保證干渣下料的均勻度，方能正常使用。渣倉下邊裝料的地方要加裝擋墻，保證漏下的料能很好的收集，采取措施后基本沒有漏料產(chǎn)生。

［1］李耀文，楊秀嶺．安全與環(huán)保，2007，（8）：38－39．

［2］邴涓林，黃志明．聚氯乙烯工藝技術(shù)．北京：化學工業(yè)出版社，2008，27－30．

［3］聶 穎，燕 豐．干法乙炔的生產(chǎn)技術(shù)進展．江蘇氯堿，2010，（1）：11－15．

Aafe and clean production factors influencing ofdry acetylene and solutions

FENG Yong-feng，HE Bao-fu
（Henan Lianchuang Chemical Co.,Ltd.,Jiyuan 454650，China）

∶According to the working principle of dry acetylene，the factors affecting the safe production ofdry acetylene are described，and the solutions are putforward.

∶zero emission；dry acetylene process；safe and clean production；managementmeasures

TQ221.24+2

：B

：1009－1785(2017)04-0009-02

2017-03-17