毕业设计(论文)树脂乙炔工段流程.doc
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1、 内蒙古科技大学毕业论文题 目:树脂乙炔工段流程学生姓名:学 号:专 业:综合机械化采煤班 级:09级1班指导教师: 摘要乙炔工段是以电石为原料,在发生器中和水反应,制备乙炔气。乙炔工段的生产岗位为两个:发生岗位和清净岗位。发生岗位生产的目的是在发生器中以电石为原料和水反应生成乙炔气,为以后的净化工序输送稳定的乙炔气。清净岗位将乙炔发生送来的粗乙炔气经过除水增压清净提纯,得到纯度大于98.5%(V%)的精乙炔气,再送至转化工序。本文叙述了乙炔的性质、生产方法及重要性,然后对乙炔工段的操作规程做了详细的概述,包括对乙炔发生和清净岗位的原始开停车,及一些所使用的要药剂的配制。关键词:乙炔 工艺流程
2、 清净 操作规程 Abstract The acetylene Section is based on calcium carbide as a raw material, generator and water prepared by the reaction of acetylene gas. Production jobs in acetylene Section two: jobs and clean jobs.The purpose of post production of calcium carbide in the generator to transport a steady
3、 stream of acetylene gas for the reaction of raw materials and water to generate acetylene gas, after the purification process. This paper describes the proper production methods and the importance of acetylene and Section of Practice for a detailed study including acetylene and clean original posit
4、ions open parking and used pharmaceutical preparation.Keywords: acetylene process clean operating procedures 目录 摘要2前言4第一章原料产品61.1原料电石61.2产品乙炔141.3安全事项24第二章 乙炔的发生242.1乙炔生产法发的简单简绍242.2电石除尘272.3乙炔发生292.4电石泥压滤40第三章 乙炔清净413.1.生产目的与任务413.2工艺流程简述433.3乙炔清净的机理443.4工艺控制要点及其控制指标453.4岗位操作法463.6异常现象产生原因原因及处理方法50
5、结论参考文献53致谢54附录55清净工艺流程图55乙炔发生工艺流程示意图56前言 聚氯乙烯它是当今社会深受喜爱、颇受流行并且也被广泛应用的一种和成材料,它的全球使用量在各种合成材料里高居第二,在生产聚氯乙烯的各个工段中,工艺指标要严格控制的,否则会发生安全事故和生产的乙炔不纯。所以为了充分利用原料,降低生产成本,对于各个工段的工艺指标都需严格把关,接下来我们就要对生产聚氯乙烯的乙炔工段的生产工艺流程进行概述。乙炔工段是以电石为原料,在发生器中和水反应,制备乙炔气。乙炔工段的生产岗位为两个:发生岗位和清净岗位。发生岗位生产的目的是在发生器中以电石为原料和水反应生成乙炔气,为以后的净化工序输送稳定
6、的乙炔气。第一章原料产品1.1原料电石1.1.1性能1.1.1.1一般性状电石的学名叫碳化钙,分子式CaC2,分子量64.10。化学纯碳化钙几乎是无色透明的晶体。极纯的碳化钙结晶是天蓝色的大晶体,其颜色与淬火的钢相似,不溶于任何溶剂中。化学纯的碳化钙只能在实验室中用直接加热金属钙和纯炭的方法制得。通常所说的电石是指工业碳化钙而言,其中主要含有碳化钙外,还含有少量其它杂质。含85.3%碳化钙的电石组成如表1.1所示。序号组 分分子式组成(%)1碳化钙CaC285.32氧化钙CaO9.53二氧化硅SiO22.14氧化铁Fe2O31.455氧化铝A l2O36氧化镁mgO0.357碳C1.2表1.1
7、 含85.3%碳化钙的电石组成1.1.1.2物理性质(1)外观电石的颜色随其含碳化钙的量不同而异,通常为灰色,有时呈棕黄色或黑色。电石新断面呈灰色,碳化钙含量较高的电石新断面呈紫色。电石新断面暴露在空气中就会吸收空气中的水份而失去光泽,变成灰白色粉未。(2)熔点电石的熔点随其碳化钙含量的多少而改变。见表1.2和图1.1。CaC2含量(%)100806952.535.6熔点()23002000175019801800表1.2电石中碳化钙含量和熔点的关系图1.1电石中碳化钙含量和熔点的关系(3)生成温度电石的生成温度为1800。(4)比重电石中碳化钙的含量越高,其比重越小,一般约在2.22.6之间
8、。温度不同,电石的比重也不一样。含80%碳化钙的电石在12时比重为2.3,含80%碳化钙的液态电石比重为1.84。电石的比重与其碳化钙的关系见图1.2。图1.2 电石的比重与碳化钙的关系(5)溶解度电石不溶于任何已知溶剂中。(6)粘度液态电石的粘度很大。当温度一定时,粘度随碳化钙含量的增加而增大,而当碳化钙含量一定时,其粘度随温度的降低而增加。液态电石冷却后就变成脆性的固体。(7)导电性电石的导电性与碳化钙的含量有关。通常,电石中碳化钙的含量越高,其导电性能越好。但是,当碳化钙的含量降至65%70%时,其导电性最小,比电阻最大,可达120000/cm3;如碳化钙含量继续降低,其导电性则又增加。
9、电石导电性与碳化钙含量的关系见表1.3 。CaC2电石在各种温度下的比电阻(/cm3)lg25lg125lg125/ lg25含量(%)255075100125944502.65928156055164504002.912.60.89885002.779115010008703.060.877220020001500130011703.343.070.927387003.94711200005.08634703853102602422.672.380.8960141.1557121.08443.63.53.253.10.560.490.88表1.3 电石的比电阻与CaC2含量和温度的关系1.1
10、.1.3化学性质(1) 水解反应电石不仅能被液态水、水蒸汽所分解,而且能被物理和化学的结合水所分解,其分解产物为乙炔和氢氧化钙或氧化钙。电石浸入水中时的反应:CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2将水滴加在电石上的反应:CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2CaC2 + Ca(OH)2 2CaO + C2H2用水蒸汽分解电石,与水分解电石的情况一样,有足量水蒸汽时生成氢氧化钙;蒸汽量不足且温度超过200时则生成氧化钙。(2)氢还原反应在无任何水的条件下,电石在干燥氢气流中加热至2200以上时,发生以下反应:CaC2 + H2 Ca + C2H2生成的金属钙在2275
11、开始升华。(3)氧化反应干燥的氧气在高温下将电石氧化生成碳酸钙:2CaC2 + 3O2 2CaCO3 + 2C(4)与氮气反应粉状电石与氮气在加热时生成碳酸钙:CaC2 + N2 CaCN2 + C(5)卤素反应电石与干燥的氯在250时反应,生成氯化钙和碳。溴与电石的反应更加激烈。CaC2 + Cl2 CaCl2 + CCaC2 + Br2 CaBr2 + 2C(6)硫蒸汽反应硫蒸汽与电石反应生成硫化钙和二硫化碳:CaC2 + 5S CaS + 2CS2该反应在250生成大量的CS2;在500反应进行的很剧烈,除生成CaS和CS2外,还生成少量的碳。(7)与氨反应粉状电石在500600下与氨反
12、应,分解成氮和氢;在650下就生成氰氨化钙、氰化铵和氢:CaC2 + 4NH3 CaCN2 + NH4CN + 4H2(8)与磷、砷反应磷、砷与电石反应生成Ca3P2和Ca3As2,其反应如下:3CaC2 + 2P Ca3P2 + 6C3CaC2 + 2As Ca3As2 + 6C(9)与氯化氢反应氯化氢在加热时与电石反应析出碳、氢和乙炔。(10)与乙醇反应电石与乙醇反应生成醇化钙。(11)与铁反应铁在赤热量与电石反应生成铁钙合金。(12)与金属氧化物反应电石可还原铝、锡、锌、铁、锰、镍、钴、铬、钼、钒等金属氧化物生成钙的合金。(13)与重金属盐反应电石与重金属盐类的水溶液反应生成相应的金属碳
13、化物,例如:2CaC2 + 2CuCl2 + 2H2O CuC2 + Cu(OH)2 + 2CaCl2 + C2H2用同样的方法,可用铁、镍、钴、锰和汞的氯化物制得相应的金属碳化物。(14)与硝酸银反应硝酸银与电石反应,生成C2Ag2、AgNO3。(15)与浓硫酸反应浓硫酸与电石反应,生成丁烯醛和树脂。用重度为1.75的硫酸长时间与电石作用,可生成含硫的化合物。(16)与硫化氢反应硫化氢与电石反应,生成硫化钙和乙炔:CaC2 + H2S CaS + C2H21.1.2用途1.1.2.1 化学工业电石乙炔是基本有机合成和三大合成材料的重要原料,广泛用来生产丁醇、丁炔二醇、乙醛、丙酮、醋酸、醋酐、
14、丙烯酸、聚氯乙烯、聚乙烯醇和氯丁橡胶等,还可生产乙炔炭黑1.1.2.2金属加工工业电石大量用于金属的切割和焊接。1.1.2.3 农业粉状电石与氮反应生成氰氨化钙,即石灰氮,它是优良的碱性肥料。电石还可用来处理橡胶树、菠萝树和凤梨树,以增加产量。1.1.2.4 国防工业电石生成氰化钙,进一步生成氢氰酸、硝酸、铵盐而应用于国防工业1.1.2.5 其他工业氰氨化钙与氯化钠加热生成氰熔体可用于采金工业、有色金属工业、特殊钢淬火等。用氰氨化钙生产双氰胺、三聚氰胺、硫脲等用于医药、印染、和塑料工业。电石可直接用作脱硫剂。在钢铁工业中,电石制的炉砖可作为炼钢炉的炉衬应用。粉状电石可作为化学试剂和测湿剂,分别
15、应用于工业化学分析和建筑工业中。电石还有许多新用途正在开发中。1.1.3制造方法以石灰的炭材(焦炭、无烟煤和石油焦)为原料,在电石炉内利用电能在18002000的高温下反应而制得电石,其反应式如下:主反应 CaO + 3C CaC2 + CO - 46.60 kJ副反应 CaC2 Ca + 2C - 60.71 kJ CaCO3 CaO + CO2 - 177.94 kJ CO2 + C 2CO - 164.12 kJ H2O + C CO + H2 -164.81 kJ Ca(OH)2 CaO + H2O - 108.86 kJ CaSiO3 CaO + SiO2 - 84.16 kJ Si
16、O2 + C Si + 2CO - 573.59 kJ Fe2O3 + 3C 2Fe + 3CO - 452.17 kJ A l2O3 + 3C 2Al + 3CO - 1218.36 kJ MgO + C Mg + CO - 485.67 kJ电石制造工艺流程示意图见图1.4 。 石窑气 灰石 粉灰 直流电 无烟煤反应 破碎 筛分 电石 反应 冷却 破碎 干燥 破碎 筛分 焦炭 灰焦 炉气 图1.4 电石生产工艺流程示意图1.1.4规格工业电石的规格和粒度见表1.4 和表1.5 。指标名称指标优级品一级品二级品三级品发气量L/kg粒度mm811503052952802555180305295
17、280255250300290275250乙炔中磷化氢,%(V/V)0.060.080.080.08乙炔中硫化氢,%(V/V)0.100.100.150.15表1.4 工业电石标准(GB-10665-89)粒度,mm限度内粒度,%2mm筛下物,%8115085 以上3518085 以上325075(16mm以上)4表1.5 工业电石粒度标准(GB-10665-89)1.1.5包装和货运1.1.5.1 包装电石的包装用壁厚1.02.0毫米的铁桶。桶壁呈波纹状。桶身焊接牢固,气密不漏,必须干燥。桶顶盖要有200毫米圆形开口。桶盖由三或四个螺丝拧紧,严密封固。每桶电石净重1001千克。铁桶上应有牢固
18、明显的“防潮”、“防火”、“危险品”等标志。红、绿、蓝、黄四种颜色分别表示电石为优级、一级、二级、三级品四个等级。1.1.5.2 货运电石属一级遇水燃烧物,危规编号51013。电石遇水产生乙炔,它在空气中遇到火花会发生爆炸。因此,电石应储存于阴凉、通风、干燥、防火、防水的库房中,严格与强酸类及可燃物隔离,最好专仓专储。搬运电石桶前应先打开桶盖放气。搬运时应轻拿、轻放,严禁滚桶、碰撞、磨擦、重放,以防引起火花,发生爆炸。运输工具必须有防雨、防水设施,雨天禁止搬运。搬运者在操作时要风镜、口罩、纱手套。电石桶入仓前应将桶内乙炔气放净,出仓前亦须将桶盖打开放完乙炔气,再加盖密封。电石桶如漏气用油拌石棉
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