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湿法电石制乙炔溢流渣浆中溶解乙炔的回收利用研讨李志源

发表时间：2020/9/9 来源：《基层建设》2020年第14期作者：李志源

[导读] 摘要：本文针对湿法电石制乙炔溢流渣浆中溶解乙炔的回收利用进行分析，介绍了此项技术的工艺原理，探讨了其工艺流程设计，并提出了具体的注意事项，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。

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        摘要：本文针对湿法电石制乙炔溢流渣浆中溶解乙炔的回收利用进行分析，介绍了此项技术的工艺原理，探讨了其工艺流程设计，并提出了具体的注意事项，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
        关键词：湿法电石制乙炔；溢流渣浆；溶解乙炔；回收利用
        采用湿法电石工艺制乙炔，其收率可以达到86%左右，在具体的生产过程当中，乙炔损耗主要来自于自溢流渣浆中排除系统，如果采用负压解析和闪蒸方法没劲儿以将氢氧化钙上吸附的细微颗粒乙炔，在具体的解析和溶解过程当中，将乙炔从渣浆液水中闪蒸出来，从而对回收乙炔中的氧含量进行控制。在完成此过程后，可以将其在系统当中进行回收和利用，使乙炔收率得到提高，有效的减少能源消耗，并降低企业自身的生产成本，避免对环境产生污染。
        一、概述
        湿法电石制乙炔工艺技术目前已经发展的十分成熟，其撤出反应热量十分良好，而且可以确保反应平稳、过程安全，较容易控制。在生产过程当中，所产生的杂质在溶解到电石渣浆水中带出系统，而在乙炔精制过程当中，不需要对酸洗和设备体积、占地面积以及总投入小等相关优点，因此在电石制乙炔工艺当中得到了广泛的应用。而且，在具体的生产过程当中，其耗水量相对较大，反应收率也相对较低，湿法电石制乙炔的收率可以达到86%左右。而对乙炔收率产生影响的因素具体包括电石发生气量、原料电石粒度以及发生器结构等。在乙炔的生产过程当中，其损耗主要来自于自溢流渣浆中排出系统，而通过负压解析和闪蒸方法，可以将吸附在氢氧化钙细微颗粒的乙炔被解析和溶解在渣浆液水当中，从而将乙炔闪蒸出来。将乙炔中氧含量进行回收和控制，并将其送回系统当中进行再利用，从而使乙炔收率提高，并降低能源的消耗和成本支出，同时还能够缓解环境的污染问题。本文针对湿法电石制乙炔溢流渣浆中溶解乙炔的回收利用原理、工艺流程等进行分析，并探讨了具体的安全注意事项[1]。
        二、工艺原理
        通过相关实验可以证明，在温度条件为80摄氏度时，压力条件为常压状态，湿法电石制乙炔溢流渣浆当中，乙炔的含量可以达到300-400mg/kg。而在同样条件下，纯水中乙炔含量为165-175mg/kg，电石渣浆中乙炔含量对比水中乙炔含量要相对较高。湿法电石制乙炔过程中所出现的乙炔损耗主要来自于溢流渣浆。经过相关研究后可以发现，20%氢氧化钙电石渣浆中，乙炔的溶解比例固相为80%，而液相溶解占比约为20%，是氢氧化钙细微颗粒吸附乙炔该市相关氢氧化钙包裹碳化钙，进而导致碳化钙无法和水进行有效的接触，形成相关的碳化钙核，对此项研究还没有完全进行实验证实。而有部分实验人员认为7倍氢氧化钙包裹1倍碳化钙核，从而使乙炔收率得到提高，并确保机械破坏碳化钙核和水进行充分接触和完全反应。而此方法需要进行完善，现如今，想要提高乙炔收率，需要在湿法电石制乙炔行业当中采取负压汽提的方法，而其主要工艺原理在于解析和闪蒸。
        湿法电石制乙炔工艺在具体的生产过程当中，发生器当中的溢流稀渣中，氢氧化钙的含量约在5%-10%这一范围内，而其主要以细微氢氧化钙颗粒的形式存在，并在过饱和氢氧化钙溶液当中，在正常条件下进行操作时，压力的范围为4-10千帕，氢氧化钙细微颗粒的乙炔吸附能力较强。在该工艺当中，可以通过降低压力，使吸附量得到降低，从而有效的进行负压解析，这样一来，可以有效地将吸附在过氧化氢细微颗粒中的乙炔内进行回收和再利用。湿法电石制乙炔工艺中，相关发生器溢流稀渣的含水量范围为90-95%，同样存在与过饱和的氢氧化钙渣浆溶液当中，而在乙炔的正常操作过程中，其压力主要为4-10千帕。当温度条件为82-85摄氏度时，乙炔所具有的溶解能力会比在水中的溶解能力更强。在本次工艺当中，可以通过降低压力来使溶解度得到降低，进而使乙炔得到闪蒸析出。可以将吸附溶解在电石渣浆当中的溶解乙炔得到有效的闪蒸析出，并将其进行回收和再利用。

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        三、工艺流程设计
        电石稀渣从乙炔发生器的溢流管当中可以通过自身的压力流出，共分为两路。其中一路会进入到相关的渣浆收集总管，并慢慢流入到渣浆收集槽当中，通过使用砂浆来来打入汽提塔，对乙炔进行吸附和溶解。当压力条件为-30-70千帕时，可以使乙炔得到解析和闪蒸。乙炔可以从汽提塔的顶部进入到装置的冷却塔当中。待其冷却后，乙炔气用水环真空泵送乙炔系统，渣浆则可以通过汽提塔的下部混合池，在经过水封后流入到渣浆池当中，并利用渣浆泵来将其送入到浓缩池。从发生器溢流管当中所流出的另外一路渣浆可以在气体系统处于事故状态时，根据原工艺流程来进入到相关的渣浆池。在这一时间段，不进行乙炔的回收，而是在经过汽提后，将相关的乙炔气送入到乙炔系统，可以根据氧含量来对结果进行自动检测。例如，氧含量相对较小的乙炔气进入到系统当中，否则将会被放空。根据工艺要求，乙炔在进入到汽提塔之前，需要进行密闭处理，且不与大气进行接触。
        四、项目主要设备
        在本次研究项目当中，所使用的的相关设备具体包括乙炔发生器溢流管、送出泵、排渣池以及浓缩池等，这些设备都属于此工艺系统的原设备。而在本次项目当中还包含了一些新增设备，具体为渣浆泵、渣浆收集槽、冷却器、汽提塔、寒气含量自动检测仪器、缓冲槽以及真空泵等。对于项目中的相关设备，实验人员需要对其进行有效的检测，在具体工艺操作前确保各项设备的质量能够满足相关的生产要求，同时还需要加强对工作人员的培训，使其对新增设备和原设备的使用原理和操作方法等进行掌握，从而进一步提升人员的技术水平[2]。
        五、运行过程中注意事项
        1.在生产过程中，对系统中的乙炔进行回收时，需要对其氧含量进行有效的控制，并确保满足相关要求。
        2.在使用电石渣浆系统设备和相关管道时，应确保设备内不含有空气，对相关设备的使用加强控制，避免导致设备和管道当中出现结垢现象。
        3.相关工作人员需要确保发生器的液位超高，从而保证溢流系统的畅通性，避免由于管道出现堵塞现象，而导致发生器的液面出现快速上升的现象。而当发生器出现溢流不畅的情况时，稀渣可以从应急溢流系统当中进行排出，并流入到具体的渣浆收集池中，这样一来，可以有效确保发生器的液位能够保持平稳状态。
        六、案例
        在某企业的相关项目改造过程当中，按照本文中所采取的方法对湿法电石制乙炔工艺的溢流渣浆进行了改造，共投入450万元左右，而平均每吨PVA可以有效降低电石消耗16-18kg/t。在对本次项目的经济效益进行计算时，可以将电石价格看做3500元/吨，每吨PVA可以使成本节约56-63万元/t。而在项目当中的设备运行费用约为100万元/年，那么年产PVA10万吨，企业的经济效益可以达到460-530万元/年。由此可见，采用这种工艺改造方式，仅一年便可将投入的资金收回，具有着十分明显的经济效益。
        结束语：
        综上所述，本文针对湿法电石制乙炔溢流渣浆中的溶解乙炔回收利用进行了具体的分析，此项工艺在具体生产过程当中，需要对其工艺原理进行明确，通过完善工艺生产过程，从而进一步提升乙炔收率。对此，相关企业需要加大对此项工艺的研究力度，并完善工艺的流程设计，配置相关项目设备，注意在具体运行过程中的相关事项，从而提升企业自身的经济效益。
        参考文献：
        [1]徐勇彪,邹朝阳.湿法电石制乙炔溢流渣浆中溶解乙炔的回收利用[J].维纶通讯,2016:27-28.
        [2]周扬,徐欣宇,刘志明, 等.湿法电石乙炔气回收工艺探讨[J].中国氯碱,2016,(7):12-14.