溶解乙炔技术培训

溶解乙炔技术培训一、溶解乙炔生产技术及工艺目录第一章乙炔的性质及危害第二章溶解乙炔工艺技术、原理第三章溶解乙炔生产和安全操作第四章溶解乙炔气瓶安全管理及使用第五章作业人员安全职责第六章应急处置措施第一章乙炔的性质及危害乙炔是一种不饱和的碳氢化合物。在常温常压下乙炔呈气态，比空气略轻。纯乙炔是一种无色的可燃气体，具有微弱的醚味。用电石制取的工业乙炔，因含有少量的磷化氢和硫化氢等杂质而具有刺鼻的臭味。乙炔的易燃易爆特性乙炔与其它易燃易爆气体相比较，它是最危险的一种。这可以从下面六个特性中看出：1.乙炔的自燃点比较低2.最小点火能最小3.乙炔的爆炸范围大4.乙炔的传播能力强5.乙炔能发生分解爆炸6.乙炔还具有化合爆炸性乙炔燃爆炸的发火源各种发火源中，光能对乙炔几乎没有影响，其他各种发火源都能引起乙炔的燃烧和爆炸。人们对明火（如火焰、电火花、电弧等）比较重视并通过管理加以制止，而对一些不明显而又微小的发火源（如静电、摩擦、撞击、绝热压缩）则容易忽视。1．静电2．摩擦与撞击3．电火花4．绝热压缩5．冲击波乙炔对人体的影响纯乙炔无毒，但具有窒息性。当空气中乙炔浓度达到20％以上时，由于空气中氧含量减少而使人感到呼吸困难或头昏。当空气中乙炔浓度达到40％以上时，人会失神，但无局部症状。此外，乙炔还有阻碍氧化的作用，使脑缺氧，引起昏迷麻醉，但对与氧化无关的生理机能没有影响。对暴露在高浓度乙炔中出现中毒症状者，应立即把他转移到空气新鲜的地方，给予人工呼吸或氧气吸入。生产和使用乙炔的场所要有良好的通风，空气中乙炔的浓度应控制在2.5％的1/3以下，这既然是防爆安全指标，用作卫生指标对健康无害。电石法生产的乙炔中含有H2S、PH3等杂质气体，系极毒无色气体，对人体有害会引起中毒或使症状变化。第二章溶解乙炔工艺技术、原理电石法生产溶解乙炔的原辅材料及产品溶解乙炔生产工艺流程电石法生产溶解乙炔的原辅材料及产品原料电石和水辅料生产溶解乙炔除原料外还需要许多材料，所谓材料指的是一些不进人产品分子中去的物质，但没有它们就生产不出合格产品，我们把这类物质称之为辅料。包括次氯酸钠、氢氧化钠、硫酸、液氯、丙酮、二甲基甲酰胺、无水氯化钙、硅胶、氮气等。溶解乙炔生产工艺流程溶解乙炔生产工艺流程主要由四个生产工序构成即：粗乙炔气的发生；粗乙炔气的净化；乙炔气体的压缩；乙炔气体的充灌。溶解乙炔生产工艺流程工艺流程应满足以下几点要求：发生器的操作压力要低；由于工业电石含有各种杂质，乙炔气中的H2S和PH3的危害很大，必须在流程上专门设置净化工序。应设置气柜。其容积应由生产能力而定，形式有干式和湿式两种，但湿式气柜更有利于安全生产，设置气柜能稳定系统生产操作。压缩机的设计必须考虑恰当的压缩比，控制排气温度，并配置安全阀以防止乙炔气超压而发生分解爆炸。各主要设备都应该设置安全泄压装置。各主要设备之厨应设置阻火装置，低压部分设各种水封器，高压部分设阻火器，以防止偶然爆炸、着火事故发生和事故的蔓延扩大。工艺流程应满足以下几点要求：乙炔气在充瓶之前，必须设干燥器将其中的水分除掉，以防止水份充入气瓶。为保证装置正常运行，应设置必要的自动控制和联锁装置。乙炔管道及管件的材质和直径必须严格遵照，“乙炔站设计规范”的规定。装置所配的电机及其电器元件必须采用最高防爆等级，选用级防爆电气设备。所有乙炔设备及管道必须做静电接地处理，与静电接地网相接，以及时排除装置和管道上产生的静电。第三章溶解乙炔生产和安全操作粗乙炔发生和安全操作粗乙炔净化和安全操作乙炔的压缩与干燥和安全操作乙炔气的充装和安全操作发生工艺与设备发生工序工艺流程采用密闭式发生器制气。电石经破碎后装人电石料桶，由电动葫芦送往发生器顶部卸入上料斗，再卸人下料斗经加料器连续加入发生器内，电石水解成粗乙炔气由发生器顶部逸出，经洗涤器、水封器送人净化工序或气柜。水由顶部加人，电石渣由发生器底部连续和定期排除。由电动葫芦将电石加人到敞开式乙炔发生器。电石与水发生水解反应。生成的粗乙炔气由发生器上部气体出口洗涤冷却后，经安全水封爪水封器送往气柜。电石渣由锥形底部排至电石渣池。乙炔发生器敞开式乙炔发生器耙式搅拌乙炔发生器摇篮式乙炔发生器双挤压式乙炔发生器双挤压式乙炔发生器发生辅助设备破碎机洗涤器安全水封水槽式（湿式）贮气罐低压水分离器低压干燥器加水桶水箱发生设备安全操作发生工序工艺条件确定发生器的反应温度温度高，水解反应速度快；减小溶液粘度，利于反应进行；温度高，乙炔损失少；但是，反应温度也不能过高（如85℃以上）。若温度过高：一、是渣浆的含固量增加。二、是温度高，容易发生溶液局部过热，严重时会产生乙炔分解爆炸，不利安全生产。三、是温度高，乙炔气体中水含量大，加重了后工序的生产负荷。电石粒度电石粒度越小，电石与水的接触面积越大，水解速度也越快。但是，电石粒度也不宜过小，否则水解反应速度过快，使反应热不易移走，发生局部过热而引起乙炔的热聚和分解，进而使温度高而发生爆炸。粒度过大，则电石反应缓慢，在发生器底部排渣时容易夹带未水解的电石，使电石消耗定额上升。操作压力乙炔发生分解爆炸的“临界值”为0.147MPa，在此压力以下，一般不会发生分解爆炸。所以，发生器的操作压力以低压为宜。低压操作时，乙炔在渣水中的溶解损失量也小。搅拌作用乙炔发生器一般都设有搅拌器。在搅拌作用下，电石和水反应生成的可尽快的脱离电石表面，使电石表面不断更新，从而加速水解反应。同时，搅拌有利热量传递，可防止电石反应区的局部过热。乙炔发生器液面控制液面过高气体分离空间小，易使出口乙炔气夹带浆沫，极易堵塞管道和设备。液面过高有向上浸入给料器及料斗的危险。液面过低，则影响加料安全操作，不能保证足够的反应用水和冷却用水量。事故分析与预防敞口式乙炔发生器加料口处着火发火原因有：1、电石粒度过小，粉末电石较多；2、投料速度过快、投料过多；3、加料管被电石渣塞管径变小，导致卡料；4、投料口没有机械抽风装置或自然抽风管堵塞，乙炔扩散差，投料乙炔含量超标；5、投料口没有氮气吹扫装置或装置失灵；6、电石含磷超标或电石硅铁碰撞、使用铁器操作等发火源存在。因此，要采取各项措施防止投料口形成乙炔空气爆炸性混合气体，并控制住点火源。密闭式低压乙炔发生器燃爆事故及预防这种发生器是我国多年来经常使用的一种。这类乙炔发生器的燃爆事故往往发生在氮气置换结束，上料加料阀打开加料瞬间。事故例一：宁波某厂于1986年1月23日上午9时50分，发生器回料时发生着火爆炸，立即通氮气灭火，但又发生二次爆炸。造成二人轻伤，发生厂房玻璃全部震碎，设备无大损坏。事故分析氮气纯度含氧高达40%，实际成了富氧空气。用这样的富氧空气对乙炔发生器进行置换或灭火时，在发生器内部与乙炔气相混合，是极易爆炸的。事故例二武汉某厂于1989年1月25日13时10分左右，1号发生器上料斗加料时，加料桶被掀翻，加料口燃爆事故。当灭火时干粉用完后采用氮气瓶（事后化验含氧33%）灭火，导致发生器料头爆炸，焊缝炸裂，紧接着发生器下部排渣口爆炸，手动排污阀曲柄断裂、筒体被撞击出凹陷。后来又采用氮气汇流排对2号发生器上料头置换，导致料盖炸飞打在窗框后坠地，玻璃震碎，电石飞贱，造成二台发生器损坏，无人员伤亡。事故的原因是：发生器上下料斗间卸料阀漏气，乙炔窜入上料斗，加料时采用不合格氮气（实为富氧空气）置换，加上电石中磷、硫含量超标（事后化验磷化氢为0.14%)，电石、硅、铁碰撞发火，导致加料口起火爆炸。采取的处置措施不当导致事故的扩大。粗乙炔净化和安全操作粗乙炔气净化必要性1、乙炔气中的杂质2、硫、磷杂质的危害硫、磷杂质的危害危及安全和使用乙炔中的杂质，尤以磷化氢最危险。乙炔气中含有磷化氢200ppm时，可使乙炔气的自燃点显著降低，在100℃就能发生自燃。硫、磷杂质的危害影响乙炔瓶填料质量未经净化的乙炔气充入乙炔瓶时，乙炔气中的杂质会与填料起反应，生成某些沉积物。使焊缝质量变坏乙炔气中磷、硫杂质在焊接时可能转移到熔融处的金属中，而使焊缝质量变坏。硫、磷杂质的危害使分析仪器产生误差若将乙炔气用于仪器分析，由于磷化氢的存在会使分析结果产生严重误差。会使催化剂中毒失效将粗乙炔气用于有机合成工业，杂质会使催化剂中毒、失效。乙炔净化的方法固体净化法固体净化法的固体净化剂，常以三氯化铁为氧化剂，氯化汞、氯化铜为催化剂，以硅藻土为载体的固体型清净剂。当前世界溶解乙炔发展潮流是以湿法净化取代干法净化，其主要原因是干法净化有如下缺点：1、固体净化剂在净化时产生盐酸和氢气对设备腐蚀严重。2、固体净化剂的再生和更换都要频繁打开净化器。每次打开净化器都先要用氮气置换，净化剂再生或更换后仍要用氮气置换，若置换不完全会产生爆炸性混合气体，威胁安全，并且要损失乙炔气，消耗氮气。3、由于固体净化剂上积存有磷，所以可能在更换净化剂时因与工具接触而引起着火。4、固体净化剂再生更换时需手工操作，故净化剂中有毒物质及粉尘直接损害工人的身体健康，劳动强度也大。5、固体净化剂的操作费用高。每瓶乙炔气的净化费用在人民币0.5一1.0元左右，大约是液体净化剂的5倍，从而提高最了乙炔气的成本。6、固体净化剂失效后必须制定报废，但因含有重金属，弃掉时必须考虑“二次污染”。液体净化法湿法净化是以液体净化剂来除去乙炔气中杂质。常用的液体净化剂有以下几种：1、次氯酸钠溶液；2、硫酸溶液；3、氯水溶液；4、重铬酸盐溶液；5、三氯化铁酸性溶液。乙炔净化工艺过程固体净化工艺流程次氯酸钠净化工艺流程硫酸净化工艺流程氯水净化工艺流程次氯酸钠净化控制要素有效氯含量氯酸钠的清净效果主要取决于次氯酸钠中有效氯的含量。有效氯含量在0.05％以下时清净效果差，而有效氯在0.15％以上时，其中氯易游离出来与乙炔反应生成氯乙炔，遇空气易着火和爆炸；当有效氯含量大于0.25％时，无论是在气相或液相，均容易发生氯与乙炔激烈反应而爆炸，而且阳光都能促进这一爆炸过程；当中和塔换碱又同时排放次氯酸钠溶液、开车前设备管道内空气未排净时均容易发生爆炸。因此，考虑到安全因素又能保证清净效果，有效氯含量应控制在0.05％～0.12％范围内。次氯酸钠pH值若pH值低于7即呈酸性，次氯酸钠氧化能力强，硫磷杂质除去的彻底，但反应激烈对安全有威胁。同时乙炔中生成的氯化物含量可能增高，这也影响乙炔质量。因此综合清净效果和安全这两方面的因素，pH=8～9为合适。氢氧化钠含量氢氧化钠含量直接影响中和效果。正常生产氢氧化钠浓度为5％～15％，浓度再高，比重大、易发泡，不利于正常操作，浓度太低中和效果差。当碱液中碳酸钠含量妻10％时应换碱，否则在该浓度下碳酸钠溶液在1℃时会结晶，堵塞管道。清净塔液面高度一般控制在三分之二左右。因为液面超过气相进口时，会引起系统压力波动，甚至导致液封，乙炔气不能通过。液面太低则易使乙炔气窜入循环泵，使泵压降低，影响净化液循环而降低清净效果，液面太低还可能增加有效氯积聚空间，不利于安全。乙炔气压力与温度压力对净化效果有一定影响，加压有利于化学吸收操作。净化塔操作压力要由发生器压力而定。中、低压净化均能达到净化质量要求。进人净化塔的粗乙炔气体温度应控制35℃以下，原因有两方面：一是反应温度高不安全，易生成氯乙炔，有可能发生爆炸等事故；二是反应温度高净化效果不好。所以，发生器出来的粗乙炔气，一定要冷却降温至35℃以下，方能进人净化塔。次氯酸钠循环法连续补充循环法各工艺参数恒定，以保证稳定的清净效果，并且便于控制，操作简单。但是对于中压清净装置，还是使用间隙补充循环法为好。主要是防止中压乙炔气窜入次氯酸钠配制槽，而发生危险。事故分析与预防事故例一：沈阳市某厂1988年11月13日10时许，乙炔发生器压力升高造成V型压力计水窜，班长补加色水后约半小时，净化厂房内突然发生爆炸，厂房倒塌，发生火灾，三层楼的发生厂房设备严重损坏，当场死亡2人，重伤1人，轻伤10余人。事故后分析，由于乙