影响干法乙炔的安全清洁生产因素及解决办法

冯永丰，贺宝福

（河南联创化工有限公司，河南 济源 454650）

影响干法乙炔的安全清洁生产因素及解决办法

冯永丰，贺宝福

（河南联创化工有限公司，河南 济源 454650）

根据干法乙炔的工作原理，说明了影响干法乙炔安全生产的因素并提出了解决办法。

零排放；干法乙炔工艺；安全清洁生产；管理措施

乙炔生产工艺国内目前主要有2种，一种是干法生产。一种是湿法生产。河南联创化工有限公司采用了干法乙炔工艺，这就需要在生产中不断的摸索经验和科学有效的管理手段才能达到安全生产的目的。干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在电石颗粒上使之水解，产生的电石渣为含水量很低的干粉末；反应热由水气化带走，经由非接触式换热器传给循环水；电石的水解率为99.5%[1]；从发生器排下的干渣因含水较低且有反应不完全的生电石存在，在输送时还容易出现粉尘外漏的现象，如果管理措施上不去，不仅出现粉尘污染，还会出现不安全的因素，所以干法乙炔要想达到安全清洁生产，必须有科学的管理措施，才能达到目的。

1 干法乙炔工作原理

（1）破碎工作原理

利用电机带动破碎机运转，破碎机的固定颚板和活动颚板通过挤压将电石破碎到适宜粒度15～50 mm。在破碎过程中产生的电石粉尘通过除尘器收集，破碎后的电石在送至皮带输送过程中，通过电磁除铁器把电石夹带的杂铁除去。

（2）供料工作原理

通过细破机将粗料仓电石再破碎，混合料通过提升机送至滚筒筛筛分，粒度≤5 mm的进入细料仓，＞5 mm的颗粒再回到破碎机继续破碎。

（3）发生工作原理

电石在发生器内与水发生反应生成乙炔气，同时放出大量热。因工业电石不纯，其中杂质与水起反应，放出相应的杂质气体[2]。

主反应式如下∶

CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑+130 kJ/mol

副反应式∶

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↑

发生器内还有各种气体的溶解、分解、解吸等现象。电石的水解热效应很大，根据乙炔的性质很容易热解爆炸。所以，干法乙炔工艺是根据电石的进量，水经过比值调节后使之进行反应。

2 影响生产反应的主要因素

（1）电石粒度。

粒度越小，与水接触面就越大，水解速度就越快。而当电石粒度过大，水解速度将会变得缓慢，容易造成电石水解不完全，而导致消耗升高，并可能因不完全反应引发事故。因此，为防止事故和保证电石水解完全，要求电石粒径≤5 mm。

（2）注水量。

加入发生器的水量与电石量成比例关系，本工艺通过控制水与电石反应的比例，使反应完全进行，达到降低过量水耗的目的[3]。注水不足，反应用水和气化热用水降低，会造成电石不能完全水解使反应温度升高；注水过量，大部分水没有参与反应，使温度降低且提高了电石渣中的含水率，渣含水过高会影响排渣输送系统维护，增加故障率。干法乙炔工艺要求在符合控制指标内水比调节范围为0.85～1.2。适宜的干渣含水量为0～5%，该公司干法乙炔发生器要求电石渣含水量低于3%。

（3）反应温度。

反应温度高，水解速度快；但反应温度过高，有可能在局部发生加成或分解反应。适宜的反应温度为90～110℃。

（4）搅拌。

搅拌的目的是及时将电石表面电石渣除去，提高水解速度。搅拌可使电石分布均匀，防止局部过热，同时起到输送作用。

3 保证安全生产的科学管理措施

乙炔气是一种活泼气体，是要通过块状电石经过的各种设备才能进入发生器，设备安全是保证安全生产的首要因素，所以干法乙炔设备内部都要通氮气进行保护，以防空气进入发生爆炸的危险。

（1）电石经过的设备有粗料仓、细破机、斗式提升机、滚筒筛、细料仓、缓冲料仓、发生器、干渣FU输送机、干渣斗式提升机、干渣料仓、干渣下料器等相关的输送设备和储存设备，全部要通氮气保护。

（2）保证设备的密封性，尤其是发生器计量进料器、排干渣的下料器、缓冲料仓的下料软连接及缓冲料仓的料位，如果计量进料器密封不好，会出现乙炔气泄露到软连接处，可能造成软连接因温度高着火。

（3）干渣输送的安全性非常重要，国内曾有因干渣输送过程或干渣输送到水泥的储存仓发生爆炸的安全事故案。电石干渣爆炸的主要原因就是里面有未反应完的生电石，而干渣在出发生器时温度在80℃以上，干渣输送到干渣仓内会有大量的水蒸气产生，从干渣仓不断输送出的干渣温度虽然有些降低，但是还有水蒸气的存在，如果这时在输送过程设备到存储仓没有任何氮气保护，就会因不断输送干渣出现乙炔气体聚集到一定层度发生爆炸，大部分因干渣爆炸的原因就是忽略了出来的干渣夹带生电石产生的乙炔气，所以即使水比控制再好，也难免有生电石，保证安全的方法就是氮气保护。

4 干法乙炔清洁生产的科学管理措施

清洁生产是同行业内多少年想实现的目标，而干法乙炔要想达到这个标准，必须要采取一些管理措施和手段，才能向清洁生产靠拢，具体如下。

（1）电石破碎粉尘的污染问题。

电石粗破要和发生厂房分开设计，和发生厂房设计距离不能太近，破碎后的电石通过栈桥皮带输送机运送到粗料仓，粗破厂房虽然单独设计，但粉尘依然存在，而解决粉尘最好的办法就是能把电石粉尘全部收集起来重新使用，行业内大多厂家只是在二级破碎处各设计一个小的除尘器，这是远远不够的。所以在一级和二级的破碎机处设计除尘器面积要大，除尘风机吸力要强，在每个容易出现粉尘的地方都设计吸尘点，吸尘点要多，口要大，除尘器内部的布袋过滤精度高，质量必须好，不能有粉尘穿过。如果粉尘收集效果好，厂房内粉尘很少，清洁的效果就达到了。

（2）发生器干渣输送及干渣外运时粉尘的污染问题。

干渣粉尘污染是干法乙炔达不到清洁生产的一个最主要的因素，具体解决方法如下。

a.先解决干渣仓受干渣的高温产生的湿蒸汽，如果干渣在仓内不能正常下料时，干渣会受湿蒸汽的影响在仓内结块，干渣料会在仓壁内板结，即使有氮气炮，也不能解决问题，装车时不会正常下料。在干渣仓上部装1台耐高温耐腐蚀的除尘器，除尘布袋必须做特殊处理，除尘反吹同样用氮气，除尘上部必须长期启动，这样干渣仓内湿蒸汽就会被抽走，保持干渣均匀的干燥度，流动性好排渣就正常。

b.干渣仓排料器和干渣的FU输送设备都必须有备机，并且备机要经常切换使用，从而保证干渣料不能在仓内滞留。

（3）干渣外运装料时粉尘的污染问题。

在干渣仓下料阀下，下料口加装2台加湿器，加湿器必须能保证干渣下料的均匀度，方能正常使用。渣仓下边装料的地方要加装挡墙，保证漏下的料能很好的收集，采取措施后基本没有漏料产生。

［1］李耀文，杨秀岭．安全与环保，2007，（8）：38－39．

［2］邴涓林，黄志明．聚氯乙烯工艺技术．北京：化学工业出版社，2008，27－30．

［3］聂 颖，燕 丰．干法乙炔的生产技术进展．江苏氯碱，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