次氯酸鈉清凈乙炔操作規(guī)程

1、第1頁共1頁次氯酸鈉清凈乙烘操作規(guī)程1、產(chǎn)品介紹化學(xué)名稱：乙烘分子式：C2II2結(jié)構(gòu)式：IIII分子 量：26、0381、1乙烘的物理性質(zhì)乙烘是烘姪中最簡單的一個化合物，其 性質(zhì)非?；顫姡菀走M(jìn)行加成和聚合以及其他化學(xué)反應(yīng)，因此乙烘 在有機(jī)合成中得到廣泛的應(yīng)用，是化學(xué)工業(yè)的重要原料之一。乙烘 在常溫常壓下是比空氣略輕，能溶于水和有機(jī)溶劑的無色氣體， 工業(yè)乙烘因含有雜質(zhì)（特別是磷化氫、硫化氫）而帶有刺激性臭 味。1、2危險特性：乙塊屬易燃易爆品，性能上和氫氣相似。乙 烘在高溫、加壓或與某些物質(zhì)存在時，具有強(qiáng)烈的爆炸能力。如 壓力在1、5表壓的氣體溫度超過55（TC即產(chǎn)生爆炸。特別在高壓液 態(tài)乙烘

2、稍經(jīng)震動便會爆炸，為避免爆炸危險，一般可用浸有丙酮 的多孔物質(zhì)吸收乙烘一起儲存在鋼瓶中，以便運(yùn)輸與使用。乙烘 與空氣能在很寬的范圍內(nèi)形成爆炸混合物即2、381%（其中713%最容易爆炸，最適宜的混和比為13%）。乙烘與氧氣形成爆炸混合物范圍為2、593%（其中30%最容易爆炸）。與銅、汞、銀等形成爆 炸性化合物，與氟、氯發(fā)生爆炸性反應(yīng)。第1頁共1頁1、3乙烘產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)1、3、1純度指標(biāo)：28085% （V）含氧W0、2% （V）1、3、2清凈效果：不含S、P雜質(zhì)（AgNO3試紙不變色）2、生產(chǎn)乙烘用原、輔材料規(guī)格2、1、1原料電石（學(xué)名：碳化鈣）碳化鈣的分子式：CaC22、1、2理化常數(shù)：比

3、重：2、02、8（隨CaC2減小而增高）含CaC280%時比重為2、324,熔點(diǎn)約為2300Co2、1、3危險特性：由于本品往往含有S、P等雜質(zhì)與水作用 放出硫化氫與磷化氫，當(dāng)磷化氫含量大于0、08%,硫化氫大于0、15%,易引起自燃爆炸，且本品與水作用生成大量乙烘氣，在 一定條件下會發(fā)生危險?；瘜W(xué)純的碳化鈣幾乎是無色透明的結(jié)晶 體，通常說電石是指工業(yè)碳化鈣，即除了含大部分碳化鈣外，還 有少部分其它雜質(zhì)。電石的顏色則隨之所含的碳化鈣純度不同而 不同，有灰色、棕黃色或黑色。碳化鈣含量高時呈現(xiàn)紫色。2、1、4碳化鈣的技術(shù)要求：安全試驗(yàn)方法，檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo) 志，包裝、運(yùn)輸、貯存等，都必須符合中華人民共

4、和國標(biāo)準(zhǔn)GB1066589的要求。指標(biāo)名稱（發(fā)氣量L/Kg）指標(biāo)優(yōu)級品一級品 二級品三級品粒度mm8115051802550305295280255305295280255300290275250乙烘中磷化氫（V） W0、060、0第1頁共1頁80、080、08乙烘中硫化氫(V) W0、100、100、150、153、乙塊的生產(chǎn)原理3、1電石水解反應(yīng)原理在濕式發(fā)生器中電石加入液相水中， 即水解反應(yīng)生成乙烘氣體，其反應(yīng)如下：CaC2+21I20 = Ca(01I)2+CII=CII t +130KJ/mol (31kCal/mol)由于工業(yè)品電石有雜質(zhì)，在發(fā)生器液相中也有相應(yīng)發(fā)生副反應(yīng),生成磷化

5、氫，硫化氫等雜質(zhì)氣體，其庾應(yīng)如下：CaO+H2O =Ca (011)2+63、6KJ/mol (15、2kCal/mol)CaS+2H20 = Ca(01I)2 +H2SCa3N2+6H20=3Ca(01I) 2+2NH3Ca3P2+6H20 =3Ca(011) 2+2PH3Ca2Si+4H20=2Ca(011)2+Si114Ca3AS2+61120 =3Ca(OH)2+2AsH3因此，發(fā)生器排出 的粗乙烘氣體中含有上述副反應(yīng)產(chǎn)生的磷化氫、硫化氫、氨等雜 質(zhì)氣體。水解反應(yīng)生成大量的氫氧化鈣副產(chǎn)物，使系統(tǒng)呈堿性。 由于硫化氫在水中溶解度大于磷化氫，使粗乙烘氣中有較多的磷 化氫(如數(shù)百PPm)及較

6、少的硫化氫(數(shù)至數(shù)百PPm),磷化物尚 能以P2II4形式存第1頁共1頁在，它在空氣中自燃。由于濕式發(fā)生器溫度控制 在8(rc以上，有雙分子乙烘加成反應(yīng)生成乙烯基及乙硫瞇的可 能，這兩種雜質(zhì)一般可達(dá)到數(shù)lOPPm以上。在85反應(yīng)溫度下，由于水的大量蒸發(fā)汽化，使粗乙烘氣夾 帶大量的水蒸汽。一般水蒸汽：乙塊1：1電石的水解反應(yīng)是液 固相反應(yīng)，電石與水的接觸面積越大，即電石粒度越小時，其水 解速度也越快。但粒度也不宜過小，否則水解速度太快，使反應(yīng) 放出的熱量不能及時移走，易發(fā)生局部過熱而引起乙烘分解和熱 聚，進(jìn)而使溫度劇升而發(fā)生爆炸。粒度過大，加料時，容易卡 住，并且水解反應(yīng)緩慢，發(fā)生器底部間歇排出

7、渣漿中容易夾帶未 水解的電石，造成電石消耗定額上升。發(fā)生器的結(jié)構(gòu)(如擋板層 數(shù)、攪拌轉(zhuǎn)速、耙齒角度等)對電石在發(fā)生器中停留時間和電石 表面生成的氫氧化鈣的移去速度有較大影響，所以，對一定粒度 的電石，既應(yīng)該保證其完全水解的停留時間，又需將電石表面的Ca(011)2“膜”及時移去，使電石表面與水有不斷更新的接觸表 面。一般對于三至六層擋板連續(xù)攪拌的發(fā)生器，電石的停留時間 較長，水解反應(yīng)比較完全；但一些小型的搖籃式發(fā)生器， 水解過 程就緩慢得多， 排渣中易發(fā)現(xiàn)未水解的“生電石”。但是，即使 結(jié)構(gòu)非常完善的發(fā)生器，排出電石渣中仍含有超過反應(yīng)溫度下飽 和溶解度的乙烘，因此，根據(jù)目前發(fā)生器結(jié)構(gòu)及電石破碎

8、損耗等 因素考慮，粒度宜控制在80mni以下，如對于46層擋板者可選用80nini以下， 而2-3層擋板宜選用50nmi以下。 除上述電石粒度 外，溫度對于電石水解反應(yīng)速度的影響也是顯著的。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 在5（TC第1頁共1頁以下每升高1C使水解速度加快1%,而在一351以下的寒 冷地區(qū)，電石在鹽水中的戾應(yīng)是非常緩慢的。理論上，每噸電石 水解需要0、56噸的水，在絕熱反應(yīng)（無外冷卻）下，水解反應(yīng) 熱會使系統(tǒng)溫度急劇升到幾百度以上。因此，在濕式發(fā)生器中都 采用過量水來移去反應(yīng)熱，并稀釋副產(chǎn)物Ca（OH）2以利于管道排 放。總加水量與電石投料量之比值稱作水比，實(shí)驗(yàn)證明，系統(tǒng)中 渣漿含固量在20%范圍

9、內(nèi)，電石水解速度含固量影響不大，含固 量超過此范圍時，因電石表面與水的接觸受到顯著阻礙，如含固 量達(dá)60%左右，水解速度減慢到幾倍，發(fā)氣量也只有原來的1/5。 因此在濕式反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度是和水比相對應(yīng)的，工業(yè)生產(chǎn)上 就是借減少加水量（即水比）來提高反應(yīng)溫度，其控制的極限是 不使水比過低，造成渣漿含固量過高，以至排渣系統(tǒng)造成沉淀堵 塞。通過熱量衡算，可得到不同反應(yīng)溫度時對應(yīng)的水比及乙烘在 發(fā)生器中的總損失，其結(jié)果列下表反應(yīng)溫度對水解反應(yīng)的影響反 應(yīng)溫度C電石發(fā)氣量1/Kg加水量（t水/t電石）電石渣含固量乙 烘損失%4024427530017、2818、5919、446、455、975、7第1

10、頁共1頁25、55、25、0602442753008. 158、619、1012、7512、0311、462、01、91、8802442753004、384、554、7721、3720、5719、800、910、840、80由上表可見，反應(yīng)溫度越高，則乙烘總損失越少，而 發(fā)生器排出的電石渣漿含固量也相應(yīng)上升。過髙的反應(yīng)溫度將導(dǎo) 致排渣困難。另外粗乙烘氣中的水蒸汽含量相應(yīng)增加，造成冷卻 負(fù)荷加大，以及從安全生產(chǎn)方面考慮，不宜使溫度控制過高，一 般根據(jù)已有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以809CTC范圍為好。3、2乙烘的清凈原理如前所述，由于電石內(nèi)雜質(zhì)的存在，使 粗第1頁共1頁乙烘氣中常含有硫化氫、磷化氫、氨、碑化氫等

11、雜質(zhì)氣體。它 們會對合成反應(yīng)造成較大影響。其中確化氫（特別是P2H4）會降低 乙塊氣自燃點(diǎn)，與空氣接觸會自燃，因此從生產(chǎn)及安全角度上看 都必須除去乙烘氣中的雜質(zhì)。凈化乙烘的方法很多，其原理是一 樣的，即利用氧化劑以氧化除去乙塊中的雜質(zhì)。目前多數(shù)工廠采 用次氯酸鈉液體清凈劑。次氯酸鈉分子式：NaClO,分子量:74、5,在受熱時易分解，是一種強(qiáng)氧化劑，有強(qiáng)烈的刺激 性，對人體有害。NaClO作清凈劑的原理是：利用NaClO的氧化性 將乙烘中的硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)氧化成酸性物質(zhì)而除去，其反 應(yīng)式如下：PII3+4NaC10二H3P04+4NaClH2S+4NaC10 = II2S04+4NaClS

12、iII4+4NaC10 =Si02+21I20+4NaClAslI3+4NaC10 = II3AsO4+4NaCl清凈過程的反應(yīng)產(chǎn)物磷酸，硫酸等由以后的堿洗過 程予以中和為鹽類，再由廢堿液排出：2NaOH+H2SO4 = Na2SO4+21I2O3NaOH+II3PO4 = Na3PO4+3I I2O3NaOlI+113 As04 = Na3AsO4+3II2O2NaOII+SiO2 = Na2SiO3+II2O2NaOH+CO2二Na2CO3+lI2O關(guān)于液體清凈劑次氯酸鈉溶液濃度和PII值的選擇， 主 要考慮到清凈效果及安全因素兩個方面。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)次氯 酸鈉溶液有效率在0、05%以下

13、和PH值在8以上（見下表），則清 凈（氧化）效果下降。而當(dāng)有效率在0、15%以上（特別在PII值低 時），容易生成氯乙怏而發(fā)生爆炸。 次氯酸鈉PH值對清凈效果的 影響溶液PII值硫化氫含量磷化氫含量7、180、0047第1頁共1頁80、002808、250、007750、003719、220、008410、0039510、240、011740、0046211、180、011300、00560當(dāng)有效氯達(dá)到0、25%以上時,無論在氣 相還是在液相中，均容易發(fā)生上述激烈反應(yīng)而爆炸，陽光將促進(jìn) 這一反應(yīng)過程。上述氯乙烘是極不穩(wěn)定的化合物，遇空氣也易著 火和爆炸，如中和塔換堿時，或次氯酸鈉廢水排放時，以

14、及開車 前設(shè)備管道內(nèi)空氣未排凈時均容易發(fā)生。對于有效氯（含量為0、060、15%）的多次試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)爆炸現(xiàn)象，且清凈效果在中性 或微堿性時也較好。此外，尚對有效氯含量0、060、15%次氯酸 鈉溶液的清凈系統(tǒng)，進(jìn)行直接補(bǔ)加1%左右濃次氯酸鈉試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn) 有火花及爆炸發(fā)生。因此，根據(jù)上述諸多因素，以及采樣測定有 效氯的可能誤差，塔內(nèi)次氯酸鈉溶液的有效氯含量不低于0、06%,而補(bǔ)充新鮮溶液的有效氯控制在0、080、12%范圍內(nèi)，PII值在78為宜。第1頁共1頁4、生產(chǎn)工藝流程4、1工藝流程圖見附圖。4、2工藝流程簡述自破碎合格的電石裝桶進(jìn)入電石存放間， 密封儲存。由人工運(yùn)至發(fā)生器房，通過電葫蘆吊至發(fā)

15、生器平臺 上，間歇加入發(fā)生器內(nèi)，電石遇發(fā)生器內(nèi)水反應(yīng)生成乙烘氣從發(fā) 生器頂部逸出經(jīng)填料塔，進(jìn)入正水封，從正水封出來的氣體進(jìn)入 水洗塔、51水冷卻器、低壓干燥器，然后進(jìn)入清凈系統(tǒng)。電石水 解放出大量的熱，因此需要不斷地向發(fā)生器內(nèi)加水，電石水解后 稀電石渣漿經(jīng)溢流管排出，發(fā)生器底部較濃渣漿定期由排渣閥排 放。從發(fā)生器來的乙烘氣經(jīng)過水洗塔，采用深井水進(jìn)行冷卻。從 水洗塔出來的乙烘氣經(jīng)一級5匸水冷卻器冷卻后進(jìn)入一級低壓干燥 （內(nèi)部裝填無水氯化鈣），然后進(jìn)入一級清凈塔、二級清凈塔脫 除S、P等雜質(zhì)，再至一級、二級、三級堿塔中和處理后進(jìn)入氣 柜。清凈塔采用次氯酸鈉作為循環(huán)液，由次氯酸鈉儲槽將濃度為6%左右的次氯酸鈉泵至次氯酸鈉配置槽，通過加入一次水配置， 將次氯酸鈉有效氯配至為0、080、12%范圍內(nèi)，經(jīng)配置槽循環(huán)泵 循環(huán)均勻，然后打入清凈塔內(nèi)至規(guī)定液位。1#清凈塔和2#清凈塔 通過自身系統(tǒng)循環(huán)并串聯(lián)使用，通過噴淋將粗乙烘氣中的S、P等 雜質(zhì)氣體除去。每2h采用AgNO3試紙測定進(jìn)氣柜前乙烘氣的S、P含量，一旦出現(xiàn)試紙發(fā)黑情況，應(yīng)盡快更換清凈塔內(nèi)廢次氯酸 鈉，更換新鮮次氯酸鈉。第1頁共1頁二、三級堿塔稀堿液作為循環(huán)液，利用堿液配置槽配置1822%的堿液加入堿塔