1、次氯酸鈉代替濃硫酸凈化乙炔氣操作規程（暫行）1、產品介紹化學名稱：乙炔分子式： C2H2結構式：H C C H分子量： 26.0381.1 乙炔的物理性質乙炔是炔烴中最簡單的一個化合物 , 其性質非常活潑 , 容易進行加成和聚合以及 其他化學反應 , 因此乙炔在有機合成中得到廣泛的應用 , 是化學工業的重要原料之一。乙炔在常溫常壓下是比空氣略輕， 能溶于水和有機溶劑的無色氣體， 工業乙炔因 含有雜質（特別是磷化氫、硫化氫）而帶有刺激性臭味。1.2 危險特性：乙炔屬易燃易爆品， 性能上和氫氣相似。 乙炔在高溫、加壓或與某些物質存在時， 具有強烈的爆炸能力。如壓力在1.5表壓的氣體溫度超過550C

2、即產生爆炸。特別在 高壓液態乙炔稍經震動便會爆炸， 為避免爆炸危險， 一般可用浸有丙酮的多孔物質吸 收乙炔一起儲存在鋼瓶中， 以便運輸與使用。 乙炔與空氣能在很寬的范圍內形成爆炸 混合物即2.381%（其中713%最容易爆炸，最適宜的混和比為13% 。乙炔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 發生爆炸性反應。1.3 乙炔產品質量指標1.3.1純度指標：8085% （V含氧三0.2% （V）1.3.2清凈效果：不含S、P雜質（AgNO試紙不變色）2、生產乙炔用原、輔材料規格2.1.1 原料電石（學名：碳化鈣）碳化鈣的分子式：

3、CaC22.1.2理化常數：比重：2.02.8（隨CaG減小而增高）含CaG80%寸比重為2.324 , 熔點約為2300C。2.1.3危險特性：由于本品往往含有S、P等雜質與水作用放出硫化氫與磷化氫，當磷化氫含量大于0.08%,硫化氫大于0.15%,易引起自燃爆炸，且本品與水作用生 成大量乙炔氣，在一定條件下會發生危險。化學純的碳化鈣幾乎是無色透明的結晶體， 通常說電石是指工業碳化鈣，即除了 含大部分碳化鈣外，還有少部分其它雜質。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紫色。2.1.4碳化鈣的技術要求：安全試驗方法，檢驗規則及標志，包裝、運輸、貯

4、存 等，都必須符合中華人民共和國標準 GB1066 89的要求。指標名稱(發氣量L/Kg)指標優級品一級品二級品三級品粒度mm 8115030529528025551 8030529528025525 50300290275250乙炔中磷化氫% (V)0.060.080.080.08乙炔中硫化氫% (V) “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攪拌的發生器， 電石 的停留時間較長， 水解反應比較完全； 但一些小型的搖籃式發生器， 水解過程就緩慢 得多，排渣中易發現未水解的“生電石”。但是，即使結構非常完善的發生器，排出 電石渣中仍含有超過反應溫度下飽和溶

5、解度的乙炔， 因此，根據目前發生器結構及電 石破碎損耗等因素考慮，粒度宜控制在 80mr以下，如對于46層擋板者可選用80mm 以下，而2-3層擋板宜選用50mr以下。除上述電石粒度外，溫度對于電石水解反應速度的影響也是顯著的。經實驗發 現在50C以下每升高 1C使水解速度加快1%而在35C以下的寒冷地區，電石在 鹽水中的反應是非常緩慢的。理論上，每噸電石水解需要 0.56 噸的水，在絕熱反應（無外冷卻）下，水解反 應熱會使系統溫度急劇升到幾百度以上。 因此，在濕式發生器中都采用過量水來移去 反應熱，并稀釋副產物Ca（OH）以利于管道排放。總加水量與電石投料量之比值稱作 水比，實驗證明， 系統

6、中渣漿含固量在 020%范圍內，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60%左右，水解速度減慢到幾倍，發氣量也只有原來的 1/5。因此在濕式反應器中，反應溫度是和水比相對應的，工業生產上就是借減少加 水量（即水比）來提高反應溫度，其控制的極限是不使水比過低，造成渣漿含固量過 高，以至排渣系統造成沉淀堵塞。通過熱量衡算，可得到不同反應溫度時對應的水比及乙炔在發生器中的總損失, 其結果列下表反應溫度對水解反應的影響反應溫度電石發氣量I/Kg加水量（t水/t電石）電石渣含固量%乙炔損失%24417.286.455.527518.595.975.

7、24030019.445.725.02448.1512.752.0602758.6112.031.93009.1011.461.82444.3821.370.91802754.5520.570.843004.7719.800.80由上表可見，反應溫度越高，則乙炔總損失越少，而發生器排出的電石渣漿含 固量也相應上升。過高的反應溫度將導致排渣困難。另外粗乙炔氣中的水蒸汽含量相 應增加，造成冷卻負荷加大，以及從安全生產方面考慮，不宜使溫度控制過高，一般 根據已有生產經驗以8090C范圍為好。3.2乙炔的清凈原理如前所述，由于電石內雜質的存在，使粗乙炔氣中常含有硫化氫、磷化氫、氨、 砷化氫等雜質氣體。

8、它們會對合成反應造成較大影響。其中磷化氫（特別是P2H4）會降低乙炔氣自燃點，與空氣接觸會自燃，因此從生 產及安全角度上看都必須除去乙炔氣中的雜質。凈化乙炔的方法很多，其原理是一樣的，即利用氧化劑以氧化除去乙炔中的雜 質。目前多數工廠采用次氯酸鈉液體清凈劑。 次氯酸鈉分子式：NaCIO,分子量:74.5， 在受熱時易分解，是一種強氧化劑，有強烈的刺激性，對人體有害。NaClO乍清凈劑的原理是：利用NaClO勺氧化性將乙炔中的硫化氫、磷化氫等雜 質氧化成酸性物質而除去，其反應式如下：PH+4NaCIO = H 3PO+4NaCIHS+4NaCIO = H 2SO+4NaCI- 3 -SiH4+4

9、NaCIO = SiO 2+2HO+4NaCIAsH+4NaCIO = H 3AsO+4NaCI清凈過程的反應產物磷酸，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+HO = Na 2SO+2HO3NaOH七HO = Na 3PO+3HO3NaOH七AsQ = Na3AsO+3HO2NaOH+SiO= Na 2SQ3+HO2NaOH+C O= Na 2CO+HO關于液體清凈劑次氯酸鈉溶液濃度和 PH值的選擇，主要考慮到清凈效果及安全 因素兩個方面。實驗結果表明，當次氯酸鈉溶液有效率在0.05%以下和PH值在8以上（見下表），則清凈（氧化）效果下降。而當有效率在0.15%以

10、上 （特別在PH值低時）， 容易生成氯乙炔而發生爆炸。次氯酸鈉PH值對清凈效果的影響溶液PH值硫化氫含量%磷化氫含量%7.180.004780.002808.250.007750.003719.220.008410.0039510.240.011740.0046211.180.011300.00560當有效氯達到0.25%以上時，無論在氣相還是在液相中，均容易發生上述激烈 反應而爆炸，陽光將促進這一反應過程。上述氯乙炔是極不穩定的化合物， 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，以及開車前設備管道內空 氣未排凈時均容易發生。對于有效氯（含量為 0.060.15%）的多次試

11、驗，未發現爆 炸現象，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，進行直接補加1流右濃次氯酸鈉試驗，發現有火花及爆炸發生。因此，根據上述諸多因素，以及采樣測定有效氯的可能誤差，塔內次氯酸鈉溶 液的有效氯含量不低于0.06%,而補充新鮮溶液的有效氯控制在 0.080.12%范圍內， PH值在78為宜。4、生產工藝流程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入電石存放間，密封儲存。由人工運至發生器房，通 過電葫蘆吊至發生器平臺上， 間歇加入發生器內， 電石遇發生器內水反應生成乙炔氣 從發生器頂部逸出經填料塔，進入正水

12、封，從正水封出來的氣體進入水洗塔、5 C水冷卻器、低壓干燥器，然后進入清凈系統。電石水解放出大量的熱，因此需要不斷地 向發生器內加水， 電石水解后稀電石渣漿經溢流管排出， 發生器底部較濃渣漿定期由 排渣閥排放。從發生器來的乙炔氣經過水洗塔，采用深井水進行冷卻。從水洗塔出來的乙炔 氣經一級5 C水冷卻器冷卻后進入一級低壓干燥（內部裝填無水氯化鈣），然后進入 一級清凈塔、二級清凈塔脫除S、P等雜質，再至一級、二級、三級堿塔中和處理后進 入氣柜。清凈塔采用次氯酸鈉作為循環液，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，經配置槽循環泵循環均勻，然后打入清凈塔內至規定液位。1#清凈塔和 2#清凈塔通過自身系統循環并串聯使用，通過噴淋將粗乙炔氣中的S、P等雜質氣體除去。 每2h采用AgNO試紙測定進氣柜前乙炔氣的S、P含量，一旦出現試紙發黑情況，應盡 快更換清凈塔內廢次氯酸鈉，更換新鮮次氯酸鈉。一、二、三級堿塔稀堿液作為循環液，利用堿液配置槽配置1822%的堿液加入堿塔配套的堿液緩沖罐， 通過堿液循環泵循環中和經清凈塔處理的乙炔氣， 每天測 定循環堿液的濃度，低于 5%時更換循環堿