次氯酸钠清净乙炔操作规程

PAGE4-次氯酸钠代替浓硫酸净化乙炔气操作规程（暂行）1、产品介绍化学名称：乙炔分子式：C2H2结构式：H—C≡C—H分子量：26.0381.1乙炔的物理性质乙炔是炔烃中最简单的一个化合物,其性质非常活泼,容易进行加成和聚合以及其他化学反应,因此乙炔在有机合成中得到广泛的应用,是化学工业的重要原料之一。乙炔在常温常压下是比空气略轻，能溶于水和有机溶剂的无色气体，工业乙炔因含有杂质（特别是磷化氢、硫化氢）而带有刺激性臭味。1.2危险特性：乙炔属易燃易爆品，性能上和氢气相似。乙炔在高温、加压或与某些物质存在时，具有强烈的爆炸能力。如压力在1.5表压的气体温度超过550℃即产生爆炸。特别在高压液态乙炔稍经震动便会爆炸，为避免爆炸危险，一般可用浸有丙酮的多孔物质吸收乙炔一起储存在钢瓶中，以便运输与使用。乙炔与空气能在很宽的范围内形成爆炸混合物即2.3～81%（其中7～13%最容易爆炸,最适宜的混和比为13%）。乙炔与氧气形成爆炸混合物范围为2.5～93%（其中30%最容易爆炸）。与铜、汞、银等形成爆炸性化合物，与氟、氯发生爆炸性反应。1.3乙炔产品质量指标1.3.1纯度指标：≥80～85%（V）含氧≤0.2%（V）1.3.2清净效果：不含S、P杂质（AgNO3试纸不变色）2、生产乙炔用原、辅材料规格2.1.1原料电石（学名：碳化钙）碳化钙的分子式：CaC22.1.2理化常数：比重：2.0～2.8（随CaC2减小而增高）含CaC280%时比重为2.324，熔点约为2300℃。2.1.3危险特性：由于本品往往含有S、P等杂质与水作用放出硫化氢与磷化氢，当磷化氢含量大于0.08%，硫化氢大于0.15%，易引起自燃爆炸，且本品与水作用生成大量乙炔气，在一定条件下会发生危险。化学纯的碳化钙几乎是无色透明的结晶体，通常说电石是指工业碳化钙，即除了含大部分碳化钙外，还有少部分其它杂质。电石的颜色则随之所含的碳化钙纯度不同而不同，有灰色、棕黄色或黑色。碳化钙含量高时呈现紫色。2.1.4碳化钙的技术要求：安全试验方法，检验规则及标志，包装、运输、贮存等，都必须符合中华人民共和国标准GB10665—89的要求。指标名称(发气量L/Kg)指标优级品一级品二级品三级品粒度mm81～15051～8025～50305295280255305295280255300290275250乙炔中磷化氢%（V）≤0.060.080.080.08乙炔中硫化氢%（V）≤0.100.100.150.153、乙炔的生产原理3.1电石水解反应原理在湿式发生器中电石加入液相水中，即水解反应生成乙炔气体，其反应如下：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH≡CH↑+130KJ/mol(3lkCal/mol)由于工业品电石有杂质,在发生器液相中也有相应发生副反应,生成磷化氢,硫化氢等杂质气体,其反应如下：CaO+H2O=Ca(OH)2+63.6KJ/mol(15.2kCal/mol)CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2SCa3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3Ca2Si+4H2O=2Ca(OH)2+SiH4Ca3AS2+6H2O=3Ca(OH)2+2AsH3因此，发生器排出的粗乙炔气体中含有上述副反应产生的磷化氢、硫化氢、氨等杂质气体。水解反应生成大量的氢氧化钙副产物，使系统呈碱性。由于硫化氢在水中溶解度大于磷化氢，使粗乙炔气中有较多的磷化氢（如数百PPm）及较少的硫化氢（数十至数百PPm），磷化物尚能以P2H4形式存在，它在空气中自燃。SiH4+4NaClO=SiO2+2H2O+4NaClAsH3+4NaClO=H3AsO4+4NaCl清净过程的反应产物磷酸，硫酸等由以后的碱洗过程予以中和为盐类，再由废碱液排出：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O3NaOH+H3PO4=Na3PO4+3H2O3NaOH+H3AsO4=Na3AsO4+3H2O2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O关于液体清净剂次氯酸钠溶液浓度和PH值的选择，主要考虑到清净效果及安全因素两个方面。实验结果表明，当次氯酸钠溶液有效率在0.05%以下和PH值在8以上（见下表），则清净（氧化）效果下降。而当有效率在0.15%以上（特别在PH值低时），容易生成氯乙炔而发生爆炸。次氯酸钠PH值对清净效果的影响溶液PH值硫化氢含量%磷化氢含量%7.180.004780.002808.250.007750.003719.220.008410.0039510.240.011740.0046211.180.011300.00560当有效氯达到0.25%以上时，无论在气相还是在液相中，均容易发生上述激烈反应而爆炸，阳光将促进这一反应过程。上述氯乙炔是极不稳定的化合物，遇空气也易着火和爆炸，如中和塔换碱时，或次氯酸钠废水排放时，以及开车前设备管道内空气未排净时均容易发生。对于有效氯（含量为0.06～0.15%）的多次试验，未发现爆炸现象，且清净效果在中性或微碱性时也较好。此外，尚对有效氯含量0.06～0.15%次氯酸钠溶液的清净系统，进行直接补加1%左右浓次氯酸钠试验，发现有火花及爆炸发生。因此，根据上述诸多因素，以及采样测定有效氯的可能误差，塔内次氯酸钠溶液的有效氯含量不低于0.06%，而补充新鲜溶液的有效氯控制在0.08～0.12%范围内，PH值在7～8为宜。4、生产工艺流程4.1工艺流程图见附图。4.2工艺流程简述自破碎合格的电石装桶进入电石存放间，密封储存。由人工运至发生器房，通过电葫芦吊至发生器平台上，间歇加入发生器内，电石遇发生器内水反应生成乙炔气从发生器顶部逸出经填料塔，进入正水封，从正水封出来的气体进入水洗塔、5℃水冷却器、低压干燥器，然后进入清净系统。电石水解放出大量的热，因此需要不断地向发生器内加水，电石水解后稀电石渣浆经溢流管排出，发生器底部较浓渣浆定期由排渣阀排放。从发生器来的乙炔气经过水洗塔，采用深井水进行冷却。从水洗塔出来的乙炔气经一级5℃水冷却器冷却后进入一级低压干燥（内部装填无水氯化钙），然后进入一级清净塔、二级清净塔脱除S、P等杂质，再至一级、二级、三级碱塔中和处理后进入气柜。清净塔采用次氯酸钠作为循环液，由次氯酸钠储槽将浓度为6%左右的次氯酸钠泵至次氯酸钠配置槽，通过加入一次水配置，将次氯酸钠有效氯配至为0.08～0.12%范围内，经配置槽循环泵循环均匀，然后打入清净塔内至规定液位。1#清净塔和2#清净塔通过自身系统循环并串联使用，通过喷淋将粗乙炔气中的S、P等杂质气体除去。每2h采用AgNO3试纸测定进气柜前乙炔气的S、P含量，一旦出现试纸发黑情况，应尽快更换清净塔内废次氯酸钠，更换新鲜次氯酸钠。一、二、三级碱塔稀碱液作为循环液，利用碱液配置槽配置18～22%的碱液加入碱塔配套的碱液缓冲罐，通过碱液循环泵循环中和经清净塔处理的乙炔气，每天测定循环碱液的浓度，低于5%时更换循环碱液。5、工艺控制指标5.1C2H2入清净塔温度：＜45℃5.2配制NaClO