聚录乙烯(pvc)课件任务二-乙炔的清净

能力目标

1.会识读乙炔清净、次氯酸钠连续循环的工艺流程

2.会进行水环式压缩机操作、清净塔操作和清净系统的开车和停车及正常操作

3.会对乙炔清净系统的常见异常情况进行分析处理学习目标知识目标

1.理解乙炔清净相关原料和产品的性质、工业卫生和安全技术、乙炔清净的原理和清净条件的选择及主要设备的结构和工作原理

2.学会乙炔清净主要设备和系统的操作方法。原料及产品的识别一乙炔清净中的工业卫生二乙炔清净的原理三乙炔清净条件的选择四乙炔清净主要设备的识别五乙炔清净工艺流程的识读六乙炔清净系统的操作七一、原料及产品的识别(一)氯气的性质及规格(1)组成和结构：Cl2，Cl—Cl，Cl

Cl

，71

(2)颜色和气味：常温下为黄绿色、有刺激性气味的气体。1、相关物理性质

(3)毒性：有毒有害的气体，容易侵害呼吸道及肺部，造成呼吸困难、肺气肿甚至窒息死亡(生产和使用场所有规定安全标准1mgCl2/m3空气，注意防护和救护措施)。

(4)溶解性：可溶于水，0℃和20℃时的溶解度分别为1.46%和0.73%，溶解热为21.77kJ/mol。

(1)与水的反应性：湿氯气严重腐蚀金属设备和管道(限制氯气的含水量)2、相关化学性质

(2)与金属的反应性：干氯气也会腐蚀金属设备和管道(氯化氢合成中，氯气不能过量)

(3)与氢气的反应性：与氢气在一定范围内混合，可形成爆炸性混合物(控制氯气中的含氢量＜5%)。

(4)与乙炔的反应性：与乙炔反应生成氯乙炔爆炸物(氯化氢合成中氯气不能过量)。

(1)易燃易爆性：与易燃气体(氢气、乙炔等)在日光下混合时会发生燃烧爆炸。3、危险特性

(2)毒性：气体外溢时，会使人、畜中毒，甚至死亡。4、工业规格

(1)纯度≥94%（体积分数）

(2)含氢量≤1.0%（体积分数）

(3)含水≤0.01%(二)氢氧化钠的性质及规格1、基本性质

(1)氢氧化钠俗称烧碱、苛性钠、火碱、固碱，化学式为NaOH，相对分子质量为40。

(2)颜色、状态：纯品是无色透明的晶体，工业品含有少量的氯化钠和碳酸钠而呈白色不透明的固体，有块状、片状、棒状、粒状等几种。

(3)溶解性：易溶于水，同时时放出大量的热。稀溶液对皮肤有滑腻感，浓溶液可烧伤皮肤。

(4)在空气中稳定性：能吸收空气中二氧化碳而逐渐变为碳酸钠，因此必须贮存在密闭的铁罐或玻璃瓶中。

1.氢氧化钠

毒性：对皮肤有腐蚀和刺激作用，高浓度时引起皮肤及眼睛等灼伤或溃烂。

防护：操作或检修时必须戴涂胶手套、防护眼镜或面罩。

急救：如溅入皮肤或眼睛，应立即用大量清水反复冲洗，或用硼酸水(3%)或稀醋酸(2%)中和，必要时再敷软膏。二、乙炔清净中的工业卫生2.氯气

毒性：对呼吸道及支气管有强烈的刺激和破坏作用，大量吸入时会引起中毒性肺水肿、昏迷、甚至死亡。

限量：车间空气中最高允许浓度为1mg/m3。

急救：有氯气外溢时，应佩戴防毒面具来处理事故；急性中毒者需立即呼吸新鲜空气，注意静卧保暖并松解衣带，必要时输氧；轻微吸入者可服用“解氯药水”，患肺水肿者可采用每日吸几次5%碳酸氢钠雾化空气进行治疗。3.次氯酸钠

毒性：对皮肤和眼睛有严重腐蚀和刺激作用，高浓度液体引起皮肤灼伤及眼睛失明。

防护：操作或检修时应戴涂胶手套和防护眼镜。

急救：如溅在皮肤上可用稀的苏打水或氨水洗涤，或用大量水冲洗。三、乙炔的清净原理1.目的——得到符合要求的乙炔2.清净剂——次氯酸钠液体3.反应原理——氧化还原反应，生成酸性物质中和除去酸性物质(中和剂为NaOH溶液)1.次氯酸钠有效氯浓度的选择(不低于0.06~0.08%，补充的新配制液应为0.085~0.12%)

（1）有效氯浓度高时，清净效果好

（2）有效氯浓度过高时，反应激烈，副反应多，对乙炔纯度有影响，生产操作不安全(实验表明，当有效氯在0.15%以上时，容易生成氯乙炔而爆炸；在0.25%以上时，无论是气相还是液相，均容易发生氯与乙炔的激烈反应而爆炸)四、乙炔清净条件的选择2.次氯酸钠pH值的选择(正常控制在7~8)

（1）次氯酸钠在碱性强的介质中氧化能力弱，清净效果差

（2）酸性强时，氧化能力过强，杂质除去完全，但反应激烈，容易生成氯乙炔而爆炸，对安全生产有危胁；同时乙炔气中氯和氯化物含量会增加，影响乙炔质量。

（3）当有效氯低于0.05%以下时，清净效果差3.清净塔液面高度的选择(适当高度)

（1）液面高于进气管口时，会形成液封，引起系统压力波动(脉冲)，甚至冲碎塔内磁环，碎磁环漏入循环泵损坏叶轮。

（2）液面过低时，可能将气体吸入泵内，产生气缚现象，导致泵打不上液体。

4.中和塔碱液浓度的选择(配碱时，NaOH为5~15%，更换碱液时，Na2CO3大于10%，冬天为8%，NaOH不低于3%)

（1）浓度过高时浪费氢氧化钠

（2）浓度过低时，中和不彻底，碱的使用周期短，换碱次数多，增大乙炔损失。

1.乙炔清净塔的结构和工作原理用钢板焊接而成的圆筒形填料塔。塔壁内衬有橡胶以防止腐蚀，每节都有衬胶的栅板，不同尺寸的填料都置于栅板上。上有：次氯酸钠入口、液体分配盘、栅板、集液盘、液面计、次氯酸钠出口、乙炔气体入口、乙炔气体出口、人孔五、乙炔清净主要设备的识别工作原理次氯酸钠溶液由上部入口经分液盘自上而下均匀地分布在填料的表面，形成较大面积的液膜；乙炔气体从下部进入塔内上行，以小气泡形式分散于液膜中。即乙炔与清净剂在塔内逆流接触，其间杂质与清净剂反应被除去。2.乙炔水环泵的结构和工作原理结构特点叶轮与泵壳间隙较大，不易因碰撞而产生火花，对乙炔的输送安全可靠；泵内的工作液为水，使乙炔呈湿气状态抑制了乙炔的爆炸；具有一定的抽吸能力(最高真空度达85%)，输送压力不高(0.1MPa表压)，排气量大(120~630L/min)。工作原理水环泵的叶轮偏心地装在圆形的机壳里，在启动前壳内灌上水，叶轮转动时，由于离心力的作用，水被甩到壳壁，形成旋转的水环；叶轮转动时，在右半周中，水环的内表面逐渐远离轮轴，各叶片间的空间逐渐扩大，形成低压吸入气体；当叶轮转至左半周时，水环的内表面逐渐接近轮轴，各叶片间的空间逐渐缩小形成压力排出气体。叶轮每转一周，叶片与叶片间的容积便改变一次，这样反复运动，便不断地抽吸和排出气体。由喷嘴、喉管、扩散管、扩散室组成，用于次氯酸钠清净剂的配制或稀释。3.文丘里反应器的结构和用途

配制时三种原料均经过转子流量计，借阀门控制配比后通入进行反应，反应生成的次氯酸钠溶液，由扩散管底部排入紧接下方的次氯酸钠配制槽内，供清净系统补充抽取。

稀释时将浓的次氯酸钠(如10％浓度)稀释到0.085%～0.12％时，浓次氯酸钠液由高位槽经转子流量计进入扩散室(由碱液进口处通入)，为降低pH值也可通入少量氯气，同样可获得满意的效果。

六、乙炔清净工艺流程的识读1—水环泵2—第一清净塔3—第二清净塔4—中和塔5—冷却器粗乙炔气水环泵清净塔1清净塔2中和塔冷却器氯乙烯合成工段来自发生器经冷却后的粗乙炔气，进入水环式压缩机1加压，然后经两台串联的清净塔2、3与含有效氯0.08％～0.12%的次氯酸钠溶液直接接触，使粗乙炔气中的磷、硫杂质脱除，再经中和塔4以10%～15％液碱中和，经冷却器5初步除去饱和的水分后，纯度98.5％以上的精乙炔送氯乙烯装置使用。稀碱液高位槽氯气文氏反应器次氯酸钠高位槽配好的溶液进入配制槽贮存，用泵打入次氯酸钠高位槽；再由第二塔循环泵连续或间歇抽取，由塔顶喷入使用；第二塔出来的次氯酸钠经泵由塔顶喷入第一塔或部分排至废水槽；第一塔出来的废次氯酸钠液排至废水槽，废水槽的废水经泵送入发生器回收使用。1.水环式压缩机的操作(1)开车操作①打开水环式压缩机底部放水阀放水，打开气相循环阀，盘动转轴。②打开气相进口阀，在水环式压缩机内加入规定量的水，然后启动压缩机。③水环式压缩机一旦起动，就立即打开气相出口阀，打开循环水小阀，关气相循环阀，关底部放水阀。④按需要调节乙炔出口的压力。

七、乙炔清净系统的操作(2)停车操作①开大气相循环阀。②停止水环式压缩机运转，关闭气相出口阀及循环阀。③关气相进口阀，关循环水小阀。

(3)换泵操作当运转的水环式压缩机需检修而系统不停车时，应进行换泵操作，换泵操作时应避免或减少乙炔压力的波动。①按开车步骤将水环式压缩机启动(除循环阀外一切按正常操作)。②逐渐关小刚开启的水环式压缩机气相循环阀，同时逐渐开大准备停止的水环式压缩机之循环阀。③当应停泵的循环阀开大时，按停泵法停止该水环式压缩机运转。

2.系统的开、停车和正常操作(1)开车操作①依次启动废水泵、冷却塔水泵、清净配制水泵、次氯酸钠高位泵、碱泵、次氯酸钠循环泵，使中和塔和清净塔保持循环，并于配制槽配制好次氯酸钠溶液。②按操作法开水环泵，当压力上升时打开送氯乙烯的乙炔总阀及冷凝器进盐水阀。③配制次氯酸钠，调整好清净塔循环泵流量，控制好各塔液面。④根据氯乙烯生产需要，调节乙炔出口压力。(2)停车操作当需要进行短期或临时停车时，按以下操作：①停水环泵，同时关闭出口总阀。②停止配制次氯酸钠。③停止次氯酸钠循环泵、碱泵、次氯酸钠高位泵、清净配制水泵、冷却塔泵④关闭冷凝器进盐水泵。(3)正常操作

①定期巡回检查。②根据氯乙烯需要调节好乙炔出口压力。

③保持各塔液面在规定位置，保持水环泵水分离器液面在规定位置，水环泵的循环水温度不得高于40℃。④检查冷凝器的集水器液面，及时排放冷凝水。⑤中和塔液碱根据分析数据，及时更换，当液碱浓度低于3%或碳酸钠高于10%时应立即进行更换。⑥每0.5小时用试纸检查一次清净效果，每2小时分析一次配制槽及两塔的次氯酸钠有效氯含量及pH值，调节次氯酸钠循环量的大小，并根据分析结果调整好配次氯酸钠各流量计的流量。

3.清净系统操作的不正常情况及处理(1)水环泵出口压力波动原因处理方法(1)氯乙烯合成流量有波动(1)调节出口总管回流阀(2)冷却器下部有冷凝水积聚(2)排除冷凝积水(2)水环泵进口压力低原因处理方法(1)气柜管道内积水(1)排除积水(2)发生器供气量少(2)调整电石加料速度(3)冷却塔液面过高(粗乙炔气中水蒸汽冷凝)(3)排放冷却塔废水，使液面至规定高度(3)水环泵出口压力低原因处理方法(1)泵循环水量少(1)增加循环水量(2)乙炔气流量高(2)增加开泵台数(3)泵的叶轮与机壳间隙大(3)停泵检修(4)泵的循环阀未关紧(4)关紧循环阀(5)冷却效率低，乙炔温度高(5)检查冷却塔