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干法乙炔產(chǎn)生背景與應(yīng)用
干法乙炔工藝相較于傳統(tǒng)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(tài)噴在電石粉料上使之水解，產(chǎn)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(guó)自2007年開始使用"干法"乙炔工藝，經(jīng)過(guò)多年的研究和改進(jìn)，"干法"乙炔工藝日趨成熟化。隨著國(guó)家對(duì)生產(chǎn)安全與環(huán)境的重視，對(duì)污染物排放的嚴(yán)格控制，我廠對(duì)干法乙炔生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行循環(huán)利用，做到零排放零污染，為企業(yè)帶來(lái)效益的同時(shí)節(jié)省了水資源。
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目前我廠干法乙炔生產(chǎn)中反應(yīng)水的使用與回收
反應(yīng)水的主要來(lái)源為工業(yè)水，在我廠乙炔生產(chǎn)中反應(yīng)水分為三組，每組分為兩層，每層每組兩個(gè)噴頭，其中第一、二組反應(yīng)水用工業(yè)水，第三組反應(yīng)水為循環(huán)利用的上清液水。
反應(yīng)水的使用：
來(lái)自工業(yè)水管的水進(jìn)入發(fā)生水槽，由發(fā)生水泵送至發(fā)生水分配臺(tái)，分別由1、2、3路水進(jìn)入發(fā)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(tái)。清液水分配臺(tái)一路去除塵冷卻塔底部做沖洗水和補(bǔ)水，另一路去發(fā)生水第一、二層第三組和第三層發(fā)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(guò)自溢流和底部排污管進(jìn)入地溝；
列管式冷卻器底部的冷凝水及沖洗水與清凈系統(tǒng)的各塔冷凝水管道相連，通過(guò)發(fā)生水泵房門口的液封罐溢流至地溝，排入沉降池，沉降池經(jīng)過(guò)沉降溢流至清液池，再經(jīng)由上清液輸送泵送至發(fā)生廠房用做洗滌水與發(fā)生反應(yīng)水。
二、影響乙炔生產(chǎn)中反應(yīng)水調(diào)節(jié)與使用的因素與關(guān)系
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乙炔生產(chǎn)中反應(yīng)水與電石粒度之間的關(guān)系
電石粒度過(guò)小，水解速率過(guò)快，使反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱不能及時(shí)移走，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生器內(nèi)部溫度急劇升高，局部過(guò)熱引起乙炔分解和熱聚，進(jìn)而使溫度更高，從而產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。
電石粒度過(guò)大，則電石反應(yīng)緩慢，攪拌頻率在50hz相對(duì)不變得情況下，會(huì)產(chǎn)生電石渣包裹，不能進(jìn)行充分的反應(yīng)，在發(fā)生器底部排渣時(shí)容易夾帶未水解的電石，造成電石消耗定額上升。
在反應(yīng)水不變得情況下，控制電石粒度尤為關(guān)鍵。根據(jù)目前發(fā)生器結(jié)構(gòu)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(chǎn)中反應(yīng)水與進(jìn)料量之間的關(guān)系
在正常生產(chǎn)中，根據(jù)雙螺旋給料機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算電石加入量，再計(jì)算出發(fā)生水加入量。雙螺旋給料機(jī)啟動(dòng)后，打開發(fā)生水一二層第一組發(fā)生給水調(diào)節(jié)閥，再打開一二層第三組發(fā)生給水調(diào)節(jié)閥，設(shè)定流量以6:4的比例分配；當(dāng)乙炔氣流量達(dá)到1500Nm3/h時(shí)，方可開啟一二層第二組發(fā)生給水調(diào)節(jié)閥，此時(shí)的設(shè)定流量以40%，30%，30%的比例分配。（根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況可以適當(dāng)調(diào)節(jié)比例，確定各路水流量分配）
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乙炔生產(chǎn)中反應(yīng)水與發(fā)生器氣相及層板溫度之間的關(guān)系
電石與水是劇烈的放熱反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)在產(chǎn)生乙炔氣的同時(shí)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(shí)反應(yīng)水比例不合適，會(huì)造成發(fā)生器內(nèi)部熱量聚集，導(dǎo)致氣相及層板溫度升高，有時(shí)會(huì)超出指標(biāo)范圍，所以控制好水的用量對(duì)穩(wěn)定發(fā)生系統(tǒng)溫度很重要。
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乙炔生產(chǎn)中反應(yīng)水與渣排出機(jī)之間的關(guān)系
干法乙炔生產(chǎn)中電石渣含水平均質(zhì)量為8%，所以在生產(chǎn)中反應(yīng)水應(yīng)用的多寡直接影響電石渣含水質(zhì)量百分比。在正常的生產(chǎn)中最先也是最直接反應(yīng)出給水過(guò)多或過(guò)少的是發(fā)生器的攪拌電流與排渣機(jī)的電流。
我公司產(chǎn)用的發(fā)生器是圓柱體鋼制設(shè)備，內(nèi)部共有10層層板，電石從雙螺旋進(jìn)料機(jī)進(jìn)入發(fā)生器到底部排渣大致需要15分鐘。所以排渣機(jī)反應(yīng)具有延后性，最直接反應(yīng)出反應(yīng)水應(yīng)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(jìn)行調(diào)節(jié)，而排渣機(jī)則可以根據(jù)進(jìn)料量、給水量、攪拌電流的高低進(jìn)行調(diào)節(jié)。以下是我廠近期1號(hào)發(fā)生器運(yùn)行參數(shù)反應(yīng)水.xls
由上圖可見(jiàn)在進(jìn)料量一定的情況下給水量越多，攪拌電流越高，排渣機(jī)的頻率越高，干渣含水相對(duì)高一點(diǎn)，可以得出在進(jìn)料量一定的情況下，反應(yīng)水與排渣機(jī)之間呈正比例線性關(guān)系。
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乙炔生產(chǎn)中反應(yīng)水與乙炔通量之間的關(guān)系
生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)雙螺旋轉(zhuǎn)數(shù)一定的情況下，理論上乙炔通量是相對(duì)穩(wěn)定不變的，當(dāng)攪拌在工頻狀態(tài)下，假定電石發(fā)氣量是一定的。影響乙炔通量的通常是發(fā)生的反應(yīng)給水情況。以下是6月6日1號(hào)發(fā)生器數(shù)據(jù)反應(yīng)水.xls
從可見(jiàn)在轉(zhuǎn)數(shù)一定，發(fā)氣量一定的情況下，反應(yīng)給水與乙炔通量呈正比例關(guān)系。但是在實(shí)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(fā)氣量，以及設(shè)備運(yùn)行的多種因素，只有在各種條件達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí)，才能使反應(yīng)最完全，將消耗降到最低，達(dá)到低耗高產(chǎn)的效果。
總之，由于干法生產(chǎn)乙炔設(shè)備，生產(chǎn)能力大，乙炔濃度高，消耗水量少，設(shè)備容積小，乙炔純度越高、操作壓力和溫度高，系統(tǒng)參數(shù)控制不好或密封不好很容易發(fā)生爆炸。但是，由于乙炔:水蒸氣=1.15:1時(shí)（接近發(fā)生器排出的濕乙炔氣）通常無(wú)爆炸危險(xiǎn)，所以控制好發(fā)生器運(yùn)行時(shí)的水比對(duì)降低消耗，保證安全生產(chǎn)至關(guān)重要。
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