溶解乙炔反应车间防火防爆设计22661.docx

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1、【溶解乙炔反应车间防火防爆设计】溶解乙炔炔反应车车间防火火防爆设设计摘要依据国家家安全生生产相关关法律、法法规以及及湿法制制乙炔行行业相关关标准、规规范, 并借鉴鉴溶解乙乙炔厂设设计标准准, 针针对溶解解电石反反应车间间（电石石入水式式低压发发生器）安安全设计计, 从从反应车车间的选选址及规规划、平平面布局局、建筑筑结构、安安全技术术、安全全设施以以及安全全管理措措施方案案几个方方面进行行了论述述, 以以期为溶溶解电石石反应车车间安全全设计提提供参考考。简述并全全面分析析了溶解解电石法法生产乙乙炔的工工艺过程程及其火火灾爆炸炸危险性性, 系系统而有有针对性性的提出出了该工工艺过程程中电石石反应

2、车车间的防防火防爆爆安全措措施。关键词: 溶解解电石法法； 乙乙炔； 防火火防爆； 安全全设计。前言乙炔是用用于氧炔炔焰焊接接或切割割金属材材料和制制取氯乙乙烯、聚聚氯乙烯烯、氯丁丁橡胶、乙乙醇、醋醋酸乙烯烯等产品品的重要要原料, 在经经济建设设中占有有重要地地位。同同时, 由于瓶瓶装溶解解乙炔具具有使用用方便、卫卫生、不不污染环环境, 节约能能源和相相对的安安全性, 故被被广泛应应用于工工业、交交通等企企业的割割焊作业业中。但但因现今今乙炔制制取行业业普遍使使用溶解解电石法法，此方方法生产产工艺涉涉及诸多多火灾爆爆炸安全全隐患,不少单单位在生生产中缺缺乏对乙乙炔生产产的安全全知识, 存在在生

3、产设设备简陋陋落后，生生产管理理粗放混混乱, 导致着火火、爆炸炸事故, 造成成了不应应有的人人员伤亡亡和财产产损失。所所以, 加强乙乙炔生产产的防火火防爆安安全工作作十分重重要。如如下图：设备简陋陋、管理理混乱的的小作坊坊式生产产广西省发发生的一一起乙炔炔反应车车间爆炸炸事故本设计针针对溶解解电石反反应车间间（电石石入水式式低压发发生器）安安全设计计, 从从反应车车间的选选址及规规划、平平面布局局、建筑筑结构、安安全技术术、安全全设施以以及安全全管理措措施方案案几个方方面进行行了论述述, 以以期为溶溶解电石石反应车车间安全全设计提提供参考考。1 术 语语1.1 溶解解电石法法 电石与与水在发发

4、生器中中连续反反应生产产粗乙炔炔气，经经过冷却却分离贮贮存在贮贮气柜中中。贮气气柜内的的乙炔气气经入净净化器，在在净化器器中用化化学方法法除硫化化氢、磷磷化氢等等杂质气气体，从从而等到到纯乙炔炔气。1.2 传爆爆能力爆爆炸性混混合气体体传播爆爆炸的能能力1.3 最小小点火能能能引起起点火的的最小点点火能量量1.4 触媒媒剂 也称称催化剂剂，控制制反应速速度，通通常是加加快，也也有减慢慢反应速速度的，成成为阻化化剂。1.5 危险险品生产产厂房 生产产、制造造、加工工危险品品的建筑筑物。1.6 毒性程程度 半数数致死量量(浓度度)是评评价毒物物毒性的的主要指指标之一一。 半半数致死死量是指指给一定

5、定数量动动物投药药后,引引起半数数动物死死亡的剂剂量。并并以半数数动物死死亡为标标准,作作为测定定药物急急性毒性性的指标标1.7 爆炸炸极限 可燃物物质(可可燃气体体、蒸气气和粉尘尘)与空空气(或或氧气)必须在在一定的的浓度范范围内均均匀混合合，形成成预混气气，遇着着火源才才会发生生爆炸，这这个浓度度范围称称为爆炸炸极限，或或爆炸浓浓度极限限。1.8 裂解解法 裂解是是指只通通过热能能将一种种样品（主主要指高高分子化化合物）转转变成另另外几种种物质（主主要指低低分子化化合物）的的化学过过程。裂裂解也可可称谓热热裂解或或热解。1.9 危险险性建筑筑物 指生产产或储存存危险品品的建（构）筑物，包括

6、危险品生产厂房、储存库房（仓库）等。1.100 分分解爆炸炸性 分解性性气体在在一定压压力下遇遇定能量量的点火火源发生生裂解燃燃烧继而而爆炸的的性质。1.111 布袋袋除尘器器工作机机理是含含尘烟气气通过过过滤材料料，尘粒粒被过滤滤下来，过过滤材料料捕集粗粗粒粉尘尘主要靠靠惯性碰碰撞作用用，捕集集细粒粉粉尘主要要靠扩散散和筛分分作用，滤滤料的粉粉尘层也也有一定定的过滤滤作用。1.122 防防火间距距 防火火间距是是指相邻邻两栋建建筑物之之间，保保持适应应火灾扑扑救、人人员安全全疏散和和降低火火灾时热热辐射的的必要间间距。也也就是指指一幢建建筑物起起火，其其相邻建建筑物在在热辐射射的作用用下，在

7、在一定时时间内没没有任何何保护措措施情况况下，也也不会起起火的最最小安全全距离。1.133 回回火防止止器 装在在乙炔压压力表后后接管线线处,对对气焊气气割过程程中发生生的回火火起到防防止的作作用.避避免火焰焰进入气气瓶,发发生爆炸炸.1.144 外外部最小小允许距距离 指危险险性建筑筑物与外外部各类类目标之之间，在在规定的的破坏标标准下所所允许的的最小距距离。它它是按建建筑物的的危险等等级和计计算药量量确定的的。1.155 内内部最小小允许距距离 指危危险品厂厂房、库库房与相相邻建筑筑物之间间，在规规定的破破坏标准准下所允允许的最最小距离离。它是是按建筑筑物的危危险等级级和计算算药量确确定的

8、。1.166 防防护屏障障 有天然然屏障和和人工屏屏障，其其形式、强强度均能能按规定定方式限限制爆炸炸冲击波波、碎片片、火焰焰对附近近建筑物物及设施施的影响响。1.177 耐耐火等级级 是衡衡量建筑筑物耐火火程度的的分级标标度，规规定建筑筑物的耐耐火等级级是建筑筑设计防防火规范范中规定定的防火火技术措措施中的的最基本本措施之之一。建建筑物的的耐火等等级分为为四级：一级耐火火等级建建筑是钢钢筋混凝凝土结构构或砖墙墙与钢混混凝土结结构组成成的混合合结构； 二级耐火火等级建建筑是钢钢结构屋屋架、钢钢筋混凝凝土柱或或砖墙组组成的混混合结构构； 三级耐火火等级建建筑物是是木屋顶顶和砖墙墙组成的的砖木结结

9、构； 四级耐火火等级是是木屋顶顶、难燃燃烧体墙墙壁组成成的可燃燃结构。1.188 轻轻型泄压压屋盖 泄泄压部分分（不包包括檩条条、梁、屋架）由由轻质材材料构成成，当建建筑物内内部发生生事故时时，具有有泄压效效能，使使建筑物物主体结结构尽可可能不受受到破坏坏的屋盖盖。轻型型泄压部部分的单单位面积积重量不不应大于于0.88kN/m。1.199 轻轻质易碎碎屋盖 由由轻质易易碎材料料构成，当当建筑物物内部发发生事故故时，不不仅具有有泄压效效能，且且破碎成成小块，减减轻对外外部影响响的屋盖盖。轻质质易碎部部分的单单位面积积重量不不大于11.5kkN/mm。1.200 抗抗爆间室室 具有承承受本室室内因

10、发发生爆炸炸而产生生破坏作作用的间间室，对对间室外外的人员员、设备备以及危危险品起起到保护护作用。可可根据间间室内生生产或储储存的危危险品性性质、恢恢复生产产的要求求，可承承受一次次或多次次爆炸破破坏作用用的间室室。1.211 抗抗爆屏院院 当抗爆爆间室内内发生爆爆炸事故故时，为为阻止爆爆炸破片片和减弱弱爆炸冲冲击波泄泄爆方向向扩散而而在抗爆爆间室轻轻型窗外外设置的的屏院。1.222 全全年最小小频率风风向全年年（或夏夏季）各各风向中中频率出出现最少少的风向向。1.233 安安全出口口 建筑筑物内的的作业人人员能直直接疏散散到室外外安全地地带的门门或出口口。1.244 生生活辅助助用室 指指更

11、衣室室、盥洗洗室、浴浴室、洗洗衣房，休休息室、厕厕所等。1.255 电电气危险险场所 爆爆炸或燃燃烧性物物质出现现或预期期可能出出现的数数量达到到足以要要求对电电气设备备的结构构、安装装和使用用采取预预防措施施的场所所。1.266 可可燃性粉粉尘环境境 在大大气环境境条件下下，粉尘尘或纤维维状的可可燃性物物质与空空气的混混合物点点燃后，燃燃烧传至至全部未未燃混合合物的环环境。1.277 爆爆炸性气气体环境境 在在大气环环境条件件下，气气体或蒸蒸气可燃燃性物质质与空气气的混合合物点燃燃后，燃燃烧传至至全部未未燃混合合物的环环境。1.288 直直接接地地 将金金属设备备或金属属构件与与接地系系统直

12、接接用导体体进行可可靠连接接。1.299 间间接接地地 将将人体、金金属设备备等通过过防静电电材料或或防静电电制品与与接地系系统进行行可靠连连接。1.300 防防静电材材料 通过在在聚合物物内添加加导电性性物质（碳碳黑、金金属粉等等）、抗抗静电剂剂等，以以降低电电阻率，增增加电荷荷泄漏能能力的材材料统称称为防静静电材料料。1.311 防防静电制制品 由防静静电材料料制成，具具有固体体形状，电电阻值在在51041108范围内内的物品品。1.322 静静电非导导体 体电阻阻率值大大于或等等于1.010100的物体体或表面面电阻率率大于或或等于11.010111的物体体。1.333 允允许最高高表面

13、温温度 为为了避免免粉尘点点燃，允允许电气气设备在在运行中中达到的的最高表表面温度度。1.344 独独立变电电所 变变电所为为独立的的建筑物物。1.355 防防静电地地面 能能有效地地泄漏或或消散静静电荷，防防止静电电荷积累累的地面面。1.366 静静电泄漏漏电阻的的被测点点与大地地之间的的总电阻阻。1.377 防防火墙 指指能够截截断火焰焰及火星星传播且且在一定定时间内内能起到到隔绝温温度传播播的不燃燃烧体材材料制成成的实心心砌体，耐耐火极限限不小于于3h。该该防火墙墙上不应应开设门门、窗和和洞口。2.乙炔炔、电石石性质综综述2.1乙乙炔性质质综述2.1.1乙炔炔的物理理化学性性质乙炔(CC

14、2H2)，又名名电石气气，是不不饱和的的碳氢化化合物，在在常温和和大气压压力下，它它是一种种无色气气体，工工业用乙乙炔中，因因为混有有硫化氢氢(H2S)及磷磷化氢(PH33)等杂质质，故具具有特殊殊的臭味味。乙炔炔分子量量26，熔熔点-880.55，沸点点-844，气体体密度11.17767gg/L（标标准状态态），是是一种易易燃易爆爆有毒的的气体，毒毒性程度度级（中中度危害害），浓浓度约在在10时就有有轻微中中毒感，随随着浓度度增大毒毒性亦增增大。乙乙炔与空空气混合合时爆炸炸范围为为2.55882（VV/V），当当乙炔气气与空气气混合达达到爆炸炸范围时时，只要要碰到火火星就会会发生爆爆炸事故

15、故。它与与氢气、甲甲烷、丙丙烷、乙乙烷、丁丁烷、乙乙烯、丙丙烯等相相比，具具有更大大的危险险性。乙炔炔是理想想的可燃燃气体，与与空气混混合燃烧烧时所产产生的火火焰温度度为23350，而与与氧气混混合燃烧烧时所产产生的火火焰温度度为3110033000，因此此用它足足以熔化化金属进进行焊接接，乙炔炔完全燃燃烧反应应式如下下：2C2HH2+5OO24COO2+2HH2O+QQ(放热)从上式看看出：11体积的的乙炔完完全燃烧烧需要225体积的的氧。2.1.2乙炔炔的爆炸炸性及溶溶解性乙炔是一一种危险险的易燃燃易爆气气体。它它的自燃燃点低(3055)，点火火能量小小(00199毫焦)。在一一定条件件下

16、，很很容易因因分子的的聚合，分分解而发发生着火火、爆炸炸。2.1.2.11自燃点点 乙炔自燃燃点比较较低，在在空气中中 3005，在氧氧气中为为2966，它比比一般易易燃气体体的自燃燃点低11002000。当乙乙炔中含含有PHH3，其其自燃点点还会更更低，当当PH33量达2200pppm时时，它在在空气中中的自燃燃点可降降低至2200以下。根据爆爆炸和危危险环境境电力装装置设计计规范（GGB5000588-922），易易燃气体体按引燃燃温度高高低分为为6组，乙乙炔属于于第2组组。 2.1.2.22最小点点火能 可燃气体体在空气气中，给给一定的的能量，即即可点火火燃烧，能能引起点点火的最最小点火

17、火能量称称为最小小点火能能。乙炔炔的最小小点火能能只有00.0119mJJ，与氢氢气相同同，约为为一般易易燃气体体的1/10，按按最小点点燃电流流大小（MMIR）分分缴，可可分为33级，乙乙炔为33级。 2.1.2.33爆炸范范围 乙炔的爆爆炸范围围：在空空气中为为2.55882（VV/V），在在氧气中中为2.81000，在在一般的的易燃易易爆气体体中，乙乙炔的爆爆炸范围围最大，爆爆炸下限限也是最最低。纯纯乙炔也也能够爆爆炸，是是一种分分解爆炸炸。纯乙乙炔在压压力0.15MMPa、温温度达到到5800就开始始分解爆爆炸。乙乙炔加压压后更容容易引起起分解爆爆炸。乙乙炔分解解爆炸的的最小点点火能随

18、随压力增增高而下下降，所所以高压压乙炔的的爆炸危危险性更更大。当当压力为为0.9981MMPa，乙乙炔的最最小分解解点火能能为2.9mJJ，如当当压力增增加到22.455MPaa，则最最小分解解点火能能量降低低，仅为为0.22mJ。这这个能量量相当于于一般易易燃气体体在空气气中的最最小点火火能量，所所以高压压乙炔气气是非常常危险的的。常用下下式作为为易燃易易爆气体体的危险险度： 式中，HH为危险险度，爆爆上为爆爆炸上限限，爆下下为爆炸炸下限、乙乙炔危险险度 2.1.2.44传爆能能力 传爆能力力是指爆爆炸性混混合气体体传播爆爆炸的能能力。传传爆能力力按最大大试验安安全间隙隙（MEESG）来来衡

19、量。传传爆间隙隙是通过过长255mm的的间隙连连通爆炸炸性混合合气体，当当一侧燃燃爆时能能引起另另一侧燃燃爆的最最大间隙隙。爆炸炸性混合合气体的的传爆能能力分为为3级，乙乙炔为33级。所所以，乙乙炔的传传播能力力和传爆爆能力是是很强的的。2.1.3纯乙炔炔的分解解爆炸性性纯乙炔的的分解爆爆炸性，首首先决定定于它的的压力和和温度，同同时与接接触介质质、乙炔炔中的杂杂质、容容器形状状等有关关。2.1.3.11当温度度超过22003000时，乙乙炔分子子就开始始聚合，而而形成其其它更复复杂的化化合物，如如苯(CC6H6)、苯乙乙烯(CC8H8)、萘(CC10H8)、甲苯苯(C7H8)等。聚聚合作用用

20、是放热热的，气气体温度度越高，聚聚合作用用速度越越快，因因而放出出的热量量就会促促成更进进一步的的聚合。当当温度高高于5000时，未未聚合的的乙炔就就会发生生爆炸分分解。如如果在聚聚合过程程中将热热量急速速排除，则则反应只只限于一一部分乙乙炔的聚聚合作用用，而分分解爆炸炸则可避避免。乙炔炔是吸热热化合物物，即由由元素组组成乙炔炔时需要要消耗大大量的热热，当乙乙炔分解解时即放放出它在在生成时时所吸收收的全部部热量：C2H22C+H2+2226kJJmoll。分解解时生成成物是细细粒固体体碳及氢氢气。如如果这种种分解是是在密闭闭容器(如乙炔炔发生器器、乙炔炔瓶)内进行行的，则则由于温温度的升升高，

21、压压力急剧剧增大11013倍而而引起爆爆炸。增加加压力也也能促使使和加速速乙炔的的聚合和和分解。温温度和压压力对乙乙炔的聚聚合作用用与爆炸炸分解的的关系可可用图11的曲线线表示。从从图中可可以看出出，在温温度等于于或低于于5400，压力力小于003MPPa时，乙乙炔主要要是聚合合过程。当当压力为为1500kPaa。而温温度超过过5800时，就就能形成成乙炔分分解爆炸炸。压力力越高，聚聚合作用用能促进进乙炔分分解爆炸炸所需要要的温度度就越低低。根据据这一特特点，现现用的乙乙炔发生生器工作作压力极极限不超超过1550kPPa。一一般在乙乙炔发生生器的电电石分解解区或集集气室中中，是不不可能达达到这

22、一一温度和和发生爆爆炸的。一一旦由于于某种原原因(如电石石的局部部过热)而温度度过高时时，就应应该及时时地采取取冷却降降温措施施，把能能量导出出，那么么乙炔就就只是聚聚合而不不会引起起爆炸分分解。图1 乙炔的的聚合作作用与爆爆炸分解解的范围围2.1.3.22乙炔的的分解爆爆炸与触触媒剂有有关，当当压力为为04MPPa时，与与发热的的小铁管管表面接接触而产产生爆炸炸的最低低温度为为：有铁铁屑时为为5200；有黄铜铜时为55005200；有活活性炭时时为4000；有碳化化钙时为为5000；有氧氧化铁时时为2880；有氧化化铜时为为2400；有氧氧化铝时时为4990；有紫铜铜屑时为为4600；有铁铁

23、锈(氧化铁铁)时为28803000这些些触媒剂剂能把乙乙炔分子子吸附在在自己表表面上，结结果使乙乙炔的局局部浓度度增高而而加速了了乙炔分分子之间间的聚合合和爆作作分解。2.1.3.33乙炔的的分解爆爆炸与存存放的容容器形状状和大小小有关。容容器的直直径越小小，则越越不容易易爆炸。在在毛细管管中，由由于管壁壁冷却作作用及阻阻力，爆爆炸的可可能性会会大为降降低。根根据这个个原理，目目前使用用的乙炔炔胶管孔孔径都不不太大，管管壁也比比较薄，对对防止乙乙炔在管管道内爆爆炸是有有利的。2.1.3.44乙炔与与铜、银银、水银银等金属属或其盐盐类长期期接触时时，会生生成乙炔炔铜(CCu2C2)和乙炔炔银(A

24、Ag2C2)等爆炸炸性混合合物，当当受到摩摩擦冲击击时就会会发生爆爆炸。因因此凡供供乙炔使使用的器器材都不不能用银银和含铜铜量700以上上的铜合合金制造造。2.1.3.55乙炔与与氯、次次氯酸盐盐等化合合，在日日光照射射下以及及加热等等外界条条件下就就会发生生燃烧和和爆炸。所所以乙炔炔燃烧失失火时，绝绝对禁止止使用四四氯化碳碳灭火。2.1.4乙炔炔与空气气、氧气气和其它它气体混混合气的的爆炸性性2.1.4.11乙炔及及其它可可燃气体体凡与空空气或氧氧气混合合时就提提高了爆爆炸危险险性。乙乙炔和其其他可燃燃气体与与空气和和氧气混混合气的的爆炸(发火)范围见见表1。表1可燃燃气体与与空气和和氧气混

25、混合气的的爆炸极极限可燃气体体名称可燃气体体在混合合气中含含量(容积积)空气中氧气中乙炔氢一氧化碳碳甲烷天然气石油气22810338L 511447754816748140351632893046939155593950592乙炔与空空气或纯纯氧的混混合气如如果其中中任何一一种达到到了自燃燃温度(与空气气混合气气体的自自燃温度度为3005，与氧氧气混合合气体的的自燃温温度为3300)就是在在大气压压力下也也能爆炸炸。是否否会达到到自燃温温度而导导致爆炸炸，基本本上只决决定于其其中乙炔炔的含量量。2.1.4.22乙炔中中混入与与其不发发生化学学反应的的气体，如如氮气、甲甲烷、一一氧化碳碳、水蒸蒸

26、汽、石石油气等等，或把把乙炔熔熔解在液液体里，能能够降低低乙炔的的爆炸性性。这是是因为乙乙炔分子子之间被被其它气气体或液液体的微微粒所隔隔离，因因而使进进行爆炸炸的连锁锁反应条条件变坏坏的缘故故。乙炔能够够溶解在在许多液液体中，特特别是有有机液体体中，如如丙酮等等。在115、01MPPa时，1升丙酮酮能溶解解23升乙乙炔，在在压力增增大到1142MMPa时时1升丙酮酮能溶解解乙炔约约4000升。人人们就是是利用乙乙炔能大大量溶于于丙酮溶溶液中这这个特性性，将乙乙炔装入入乙炔瓶瓶内来储储存、运运输和使使用的。2.1.5乙炔炔中的杂杂质及毒毒性2.1.5.11乙炔中中含磷化化氢工业用的的乙炔中中经

27、常含含有磷化化氢(PPH3)。这是是由于电电石中含含有少量量磷化钙钙等杂质质，当电电石与水水接触时时生成磷磷化氢。乙炔中磷磷化氢的的含量取取决于电电石的纯纯度。在在未经净净化的乙乙炔内，可可能含有有00318容积)的磷化化氢。磷磷化氢的的自燃点点很低。气气态磷化化氢(PPH3)在温度度为1000时，就就会自燃燃，而液液态磷化化氢(PP2H4)甚至在在稍低于于1000时也会会自燃。因因而，当当乙炔中中含有空空气，又又有磷化化氢存在在时，就就可能构构成乙炔炔一空气气混合气气的爆炸炸起火。2.1.5.22乙炔中中含硫化化氢硫化氢(H2S)是由由于电石石中含有有硫化钙钙、硫化化铝和碳碳酸钙等等杂质，经

28、经水分解解而生成成的。乙乙炔中硫硫化氢的的含量，在在很大程程度上，取取决于硫硫化钙与与水的作作用。因因硫化氢氢能溶解解于水，并并在其生生成与分分解时，与与水的温温度有关关。如在在充足的的水中进进行分解解时，可可以减少少乙炔中中硫化氢氢的含量量。乙炔炔中硫化化氢含量量的范围围是00815(容积)。硫化氢和和磷化氢氢都是乙乙炔中的的有害杂杂质。在在焊接时时，其中中的硫和和磷可能能转移到到熔接处处的金属属中，而而使焊缝缝质量变变坏。一般规定定，乙炔炔中磷化化氢的含含量不得得超过002；硫硫化氢的的含量应应小于001(按容积积计算)2.1.5.33乙炔中中含空气气乙炔中的的空气一一般是在在乙炔发发生器

29、装装换电石石时进入入的。也也可能有有溶解在在水中的的空气和和吸附在在电石表表面上的的空气混混入乙炔炔里。因因为空气气和乙炔炔混合比比在很宽宽的范围围内都能能使乙炔炔燃烧和和爆炸，所所以它是是有害的的杂质，应应尽量减减少其含含量。在在通常情情况下，由由固定式式乙炔发发生器制制取的乙乙炔中，空空气的含含量不超超过05。而而用移动动式发生生器制取取的乙炔炔中，空空气的含含量不超超过115。乙乙炔中空空气的含含量超过过10时时，就不不能用于于火焰加加工。2.1.5.44乙炔的的毒性乙炔中毒毒现象比比较少见见，它主主要表现现为中枢枢神经系系统损伤伤。其症症状轻度度的表现现为：精精神兴奋奋、多言言、嗜睡睡

30、，走路路不稳等等；重度度的表现现为：意意识障碍碍、呼吸吸困难、发发呆、瞳瞳孔反应应消失、昏昏迷等。也也有表现现为狂躁躁、无故故哭笑等等精神症症状。2.22.电石石电石，主主要成分分：碳化化钙；分分子式： CaaC2 ；分子子量：664.110 ；熔点：4477 ；密密度：22.222；沸点：23000理化性质质：黄褐褐色或黑黑色的块块状固体体，纯品品为无色色晶体(含CaaC2较高的的是紫色色)。密密度2.22克克/立方方厘米，熔熔点4447、沸点点23000，遇水水立即发发生激烈烈反应，生生成乙炔炔，并放放出热量量，电石石含量不不同熔点点也随之之变化。杂质：因因电石中中常含有有砷化钙钙(Caa

31、3 AAs2)、磷化化钙(CCa3 P2)等杂质质，与水水作用时时同时放放出砷化化氢(AAsH33 )、磷磷化氢(PH33 )等等有毒气气体，因因此使用用由电石石产生的的乙炔有有毒(须须通过浓浓H2SSO4和和重铬酸酸钾洗液液除去)。相对对密度(水=11)： 2.222图2 电石-石灰相相平衡图图3溶解乙乙炔生产产工艺工业上生生产溶解解乙炔的的方法主主要有三三种。第第一种是是用天然然气（其其主要成成分为甲甲烷）裂裂解法。利利用甲烷烷为原料料加热至至15000116000的高温温，然后后快速冷冷却裂解解制得乙乙炔气；第二种种是烃类类裂解法法。以乙乙烷、液液化石油油气、煤煤油等高高碳烃类类为原料料

32、，经110000以上的的高温裂裂解制得得乙炔气气；第三三种方法法就是利利用电石石与水反反应生产产乙炔气气。从以上三三种方法法制取乙乙炔比较较，前两两种裂解解法制取取的乙炔炔气纯度度较低，裂裂解反应应后除了了产生少少量乙炔炔气之外外，还有有大量的的其它副副产品（如如：氢、一一氧化碳碳及其它它气体）等等。为了了得到高高纯度的的乙炔气气还必须须对裂解解后的气气体进行行分离提提纯，因因而工艺艺流程长长、设备备复杂，建建厂投入入资金大大，较难难推广。利利用电石石制取乙乙炔气已已有悠久久的历史史，并且且具有工工艺流程程短，设设备简单单，操作作方便，产产品纯度度高，投投资资金金少等优优点，被被国内外外广泛采

33、采用。但但用电石石法制取取乙炔气气与裂解解法相比比生产成成本要高高一些。溶解乙炔炔的生产产工艺流流程溶解解乙炔的的生产工工艺流程程有多种种。利用用电石法法制取乙乙炔的生生产工艺艺流程（如如图3）所所示：图3 溶解乙乙炔制气气站工艺艺流程图图电石在发发生器中中连续反反应生产产粗乙炔炔气，经经过冷却却分离贮贮存在贮贮气柜中中。贮气气柜内的的乙炔气气经入净净化器，在在净化器器中用化化学方法法除硫化化氢、磷磷化氢等等杂质气气体，从从而等到到纯乙炔炔气。纯纯乙炔气气在除去去水分后后，进入入乙炔压压缩机，将将乙炔气气压缩至至小于或或等于22.5MMpa，压压缩后的的高压乙乙炔气经经高压油油水分离离器、高高

34、压干燥燥器去除除乙炔气气中的油油分和水水分。再再通过阻阻火器进进入乙炔炔气灌排排，将乙乙炔气充充入已加加好丙酮酮的合格格乙炔瓶瓶中，使使乙炔气气溶解在在丙酮里里，从而而得到溶溶解乙炔炔。充装装完毕后后，乙炔炔瓶静止止一段时时间，经经检验合合格后出出厂，供供用户使使用。电电石法生生产的溶溶解乙炔炔工艺流流程，主主要由乙乙炔气发发生、粗粗乙炔气气净化、乙乙炔气压压缩、高高压乙炔炔干燥、乙乙炔充灌灌和出厂厂检验等等工序组组成。根根据选用用的设备备不同，各各溶解乙乙炔生产产厂的工工艺流程程也有较较大的差差别。目前我国国溶解乙乙炔工艺艺流程主主要分两两大类；一类按按乙炔发发生器操操作条件件来分，另另一类

35、按按乙炔气气净化方方式来分分。（一）按按发生器器操作条条件来分分 1、按发发生器的的工作压压力分类类（1）低低压流程程，乙炔炔发生器器工作压压力小于于或等于于0.002Mppa；（2）中中压流程程，乙炔炔发生器器工作压压力大于于0.002Mppa且小小于或等等于0.15MMpa；这两种工工艺流程程，目前前在国内内的溶解解乙炔生生产厂中中均有使使用，由由于中压压流程的的发生器器工作压压力高，存存在安全全性能差差，乙炔炔泄漏损损失大，发发生器的的乙炔提提取率低低等问题题。在我我省已较较少采用用，但中中压流程程因发生生器工作作压力与与使用压压力相等等，对于于管道输输送的乙乙炔用户户来说可可以省去去乙

36、炔升升压这道道工序，使使乙炔工工艺流程程更加简简单。低低压流程程，因发发生器的的乙炔提提取率高高，安全全性能好好，乙炔炔泄漏量量小。从从溶解乙乙炔的安安全生、产产经济效效益考虑虑采用低低压流程程较为合合适，也也是我省省广泛被被采用的的工艺流流程。2、按发发生器内内电石与与水的接接触方式式及生产产量的调调节法分分类（1）电电石入水水式将电电石投入入发生器器的过量量水中，在在电石反反应过程程中以控控制电石石的投加加量来调调节乙炔炔气的生生产量；（2）水水入电石石式将水水注入发发生器的的定量电电石中，并并以改变变水的供供应量来来调节乙乙炔气的的生产量量；（3）排排水式在在发生器器中电石石装料设设备是

37、固固定的，利利用控制制水位升升降来调调节乙炔炔气的生生产量。（二）按按乙炔气气净化方方式分 1、固体体法用作作净化乙乙炔气的的固体净净化剂种种类较多多。固体体净化剂剂可分为为再生固固体净化化剂和不不能再生生固体净净化剂二二种。不不能再生生固体净净化剂是是重铬酸酸盐固体体净化剂剂。这种种净化剂剂的净化化能力强强，净化化效果好好。但配配制复杂杂，设备备防腐要要求高，使使用后不不能再生生，所以以很少采采用。可可再生固固体净化化剂是三三氯化铁铁固体净净化剂。这这种净化化剂使用用失效后后可以再再生，配配制简单单，占地地面积小小，投资资省，但但净化能能力较小小，因此此，只能能在生产产量较小小的小型型溶解乙

38、乙炔厂中中使用。 2、净净化法液液体净化化法的种种类也较较多。目目前我国国常用的的液体净净化法主主要有三三氯化铁铁净化法法、次氯氯酸钠净净化法、氯氯水净化化法和硫硫酸净化化法四种种。液体体净化法法又有可可再生和和不可再再生两中中形式。液液体净化化法的净净化效果果好、生生产能力力大，但但有些生生产装置置较复杂杂,占地地面积大大,设备备投资大大。所以以这几种种湿式净净化法各各有其不不同特点点，应根根据实际际情况综综合考虑虑选择何何种净化化方式。溶解乙炔炔生产工艺艺存在的的问题1、中压压乙炔发发生器存存在的主主要问题题（1）安安全性能能差中压压乙炔发发生器大大多是采采用直接接打开发发气室的的大门进进

39、行加料料的方式式。这种种结构在在加料过过程中发发气室与与大气相相通，形形成乙炔炔与空气气混合气气体。如如在加料料过程中中电石框框与发气气室桶体体摩擦产产生火星星或温度度过高，很很容易造造成混合合气体起起火或爆爆炸。特特别是电电石质量量差。硫硫、磷含含量高的的时候，极极易自燃燃引起着着火或爆爆炸事故故。（2）乙乙炔提取取率低中中压乙炔炔发生器器另一个个主要问问题就是是乙炔提提取率很很低。这这是因为为在发生生过程中中电石没没有足够够的水进进行洗涤涤分解。部部分电石石未被完完全汽化化就随电电石渣排排出，尤尤其是质质量差，规规格大的的电石。中中压乙炔炔发生器器的乙炔炔提取率率低只有有70%777%，是

40、是发生器器中乙炔炔提取率率最低的的设备之之一，属属于被淘淘汰的设设备。如如管道输输送的乙乙炔用户户，生产产工艺需需要使用用中压乙乙炔发生生器时，则则应在发发生器结结构上进进行彻底底的改进进。使得得中压乙乙炔发生生器在安安全性能能、乙炔炔提取率率和劳动动强度方方面得以以改善。 2、低低压乙炔炔发生器器低压乙炔炔发生器器具有比比中压乙乙炔发生生器乙炔炔提取率率高、气气体纯度度高等优优点，被被许多乙乙炔厂所所选用。低低压乙炔炔发生器器的种类类较多。我我省乙炔炔厂使用用的低压压乙炔发发生器可可分为两两种。一一种是敞敞开式低低压乙炔炔发生器器，另一一种是全全密封低低压乙炔炔发生器器。这两两种发生生器在结

41、结构、性性能方面面各有不不同特点点。（1） 敞开式低低压乙炔炔发生器器敞开式低低压乙炔炔发生器器是用人人工从加加料口把把电石投投入发生生器内，电电石通过过水封进进入发气气室。如如图4图4 敞敞开式乙乙炔发生生器这种发生生器结构构简单，使使用大块块电石，可可省去电电石破碎碎这道工工序。但但敞开式式低压乙乙炔发生生器安全全性能是是比较差差的，加加料口容容易着火火。这是是由于电电石从加加料口投投入后，其其电石表表面首先先与水接接触反应应生成乙乙炔气，这这些乙炔炔气大部部分积聚聚在加料料口底部部与引风风管下端端。随着着加料的的不断进进行，乙乙炔气的的浓度也也不断增增高，形形成爆炸炸性混合合气体。在在加

42、料时时一旦电电石碰撞撞加料筒筒壁产生生火花或或其他能能量，就就会引发发加料口口着火或或爆炸事事故。使使用过这这种发生生器的单单位几乎乎都发生生过加料料口着火火或爆炸炸事故。此此外、这这类发生生器在结结构上无无超压、超超液位等等安全装装置，一一旦出现现超压或或自动排排渣管堵堵塞现象象，电石石渣常常常会从中中心加料料口处喷喷出，还还会伴随随着大量量的乙炔炔气排出出，散发发在室内内形成空空气、乙乙炔爆炸炸性混合合气体，同同时这种种结构也也不可能能承受溶溶解乙炔炔设备标标准要求求所规定定的耐压压试验压压力。所所以说这这类发生生器在设设计上不不合理。对对于一台台结构合合理的乙乙炔发生生器来说说，除了了要

43、有压压力指示示、温度度指示、自自动加水水、自动动排渣等等功能外外，至少少还应有有超压、超超液位保保护装置置。敞开开式低压压乙炔发发生器的的乙炔提提在使用用一段时时间后需需要进行行一次清清渣处理理。清渣渣时需要要用氮气气、乙炔炔气进行行置换放放空，故故有较大大的乙炔炔气损耗耗。据统统计敞开开式低压压乙炔发发生器的的乙炔提提取率仅仅为800%855%。 （2）全密封低压乙炔发生器全密封低低压乙炔炔发生器器是用电电石桶把把已破碎碎好的规规格电石石加入到到发生器器上部的的电石贮贮料斗中中。如下下图5图5全密密封式乙乙炔发生生器由于它采采用的是是全密封封加料，所所以在加加料过程程中没有有任何电电石粉尘尘

44、产生，操操作环境境相当好好。全密密封发生生器采用用电磁振振荡器把把电石从从贮料斗斗中均匀匀地振落落到发生生器内，电电磁振荡荡器与贮贮气柜连连锁控制制，当发发生器的的发气量量过大时时，电磁磁振荡器器会自动动停止工工作。在在安全性性能方面面，该发发生器有有超压、超超液位两两种保护护装置。一一旦发生生器超压压，乙炔炔就会从从安全装装置中放放空，非非常安全全。此外外，该发发生器还还可以配配置温控控加水系系统和压压力、温温控报警警装置等等，具有有较高的的自动化化程度。全全密封发发生器的的另一种种结构，即即带有付付发生器器的全密密封低压压乙炔发发生器，该该发生器器可以把把主发生生器内未未反应完完的小颗颗粒

45、电石石在付发发生器继继续反应应发气，使使所有电电石得到到充分反反应。乙乙炔通过过喷淋冷冷却塔冷冷却降温温。从以以上几种种乙炔发发生器分分析比较较看，低低压乙炔炔发生器器无论从从设备的的安全性性能、自自动化程程度、乙乙炔提取取率方面面都是最最理想的的。因此此这种发发生器是是目前我我国乙炔炔气厂的的首选产产品。但但全密封封低压乙乙炔发生生器由于于使用的的电石规规格为00800mm，需需增加电电石破碎碎这道工工序。电电石在破破碎过程程中会产产生粉尘尘，影响响环境，同同时还会会损耗电电石，增增加设备备投资等等缺点。4分析乙乙炔发生生车间发发生火灾灾、爆炸炸的可能能影响因因素4.1主主要危险险、有害害物

46、质按危险险化学品品名录（220022 版）分分类，本本项目生生产过程程涉及到到的危险险、有害害物质主主要有：1、作业业过程中中的危险险有害因因素分析析1.1 火灾爆爆炸危险险电石遇水水或潮湿湿空气会会迅速分分解产生生乙炔气气体，乙乙炔气体体在空气气中会形形成乙炔炔空气混混合物达达到爆炸炸界限，具具有燃烧烧和爆炸炸的危险险。对电石库库、中间间电石库库来说，进进水是主主要危险险因素。如如电石库库、中间间电石库库房顶雨雨天漏水水，因地地坪不够够高，当当大雨、山山洪时电电石库周周围排水水沟排水水不良进进水，库库房火灾灾用水灭灭火等电电石库房房的电石石粉末积积聚过多多，可能能吸潮分分解产生生乙炔，含含杂质的的电石与与水反应应时，放放出磷化化氢，也也容易引引起自燃燃或爆炸炸。对设备及及管道来来说，当当各工序序的设备备、管线线、阀门门等质量量存在缺缺陷、安安装不当当或受到到撞击而而使乙炔炔泄漏，使使用压力力超过设设计压力力而造成成管件超超压破裂裂、泄漏漏，流量量计、仪仪表连接接处泄漏漏，操作作压力不不稳造成成水封泄泄漏，易易燃易爆爆场所未未使用防防爆电气气设备，现现场检修修时，使使用铁制制工具，有有可能发发生铁器器碰撞产产生火花花，与泄泄漏的乙乙炔易形形成火灾灾或爆炸炸环境，在在激发能能源的作作用下，将将可能发发生火灾灾、爆炸炸事故；