电石炉工艺专业资料模板
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电石二车间电石工艺电石生产工艺课件一.电炉参数电石二车间5-8#炉单台变压器的容量为16000KVA 电极直径为1475mm炉膛内径为9350mm 炉膛深度为3200mm 电极圆心圆直径为4075mm 电极中心距为3529mm电极间距为2054mm 料池容积为7.4立二. 在电石二车间5#炉48000KVA电石炉中:1.每个电极接触原件共有(16)组,其中(2)组为一路水。
2.每个电极口护屏共有(8)片,其中(2)片为一路水,共为(4)路水3..每个电极有(8)片底环:其中两两为一路水,共为(4)路水4.电石炉炉盖共分为6片炉盖和1片中心炉盖,其中中心炉盖的水路为(407、408)6.5号电石炉一号电极的水冷密封套下段;靠近炉心的水路为(411)外侧水路为(412)上段水路为(413)7.在电石5#炉中;炉盖系统包括三根电极水冷套有(25)路水,8.401炉盖上的观察门的水路为(442),443观察门所在的炉盖水路为(402),净气烟道与粗气烟道所在的炉盖水路为(403),409检修孔在(405)炉盖上三.选择1.电石炉循环水的压力要求范围是(0.28~0.3MPa)2. 电石炉循环水的水温要求范围是(35~55摄氏度)3.净化系统中三台过滤器中,单台过滤器有(8)个仓室,每个仓室有(17)布袋,所以一台过滤器共有(136)条布袋。
4.压缩空气的作用是:1.为气动蝶阀提供动力源2.正吹管路中余水3为环形给料机刮板气缸提供气源5.氮气的管道标示为(黄色),压缩空气的标识色为(蓝色),水管的标识色为(绿色)6.电石炉工艺上的要求石灰粒度是(10~50mm),碳材的粒度在(5~25mm)之间,电极糊的粒度在(50~100mm)之间7.在48MVA电石炉中,一次线电流应控制在(791)A,最大二次电流应控制在(110K A)以内,但目前测量点由三次侧经通讯管理器存在一定变比,故二次电流控制在(82)KA。
电石炉工艺流程电石炉工艺流程电石炉是一种用电解石灰石制备乙炔、氢氧化钙和氯气的装备。
下面将介绍电石炉的工艺流程。
首先,准备原料石灰石。
将优质石灰石经过初次破碎,去除其中的杂质和泥土,并进行二次破碎和细碎,以便得到均匀的石灰石碎片。
接下来,将破碎后的石灰石放入电石炉中。
电石炉是由钢铁制成的巨大容器,内部有多个电极。
石灰石通过料斗装入电石炉的上方,然后均匀分布在电极之间的间隙中。
然后,开始加热石灰石。
电极通过外部电源供电,产生高温电弧,使石灰石中的碳发生氧化反应,生成二氧化碳和碳。
碳与石灰石中的碳酸钙反应,生成氧化钙和乙炔。
在这个过程中,石灰石中的杂质和水分也会被蒸发和排除。
紧接着,乙炔和氢氧化钙被收集。
乙炔是石灰石中的重要产品,它可以用于制造乙炔气焊设备、化学合成等。
氢氧化钙是石灰石中的另一个重要产物,它是工业上重要的原料,可以用于制造水泥、涂料等。
最后,收集副产物氯气和石灰石渣。
在电石炉的过程中,发生了电解反应,产生了氯气。
氯气可以作为重要的化学原料,用于制造氯化物和有机合成。
而石灰石渣则是石灰石中其他物质在高温下产生的副产物,可以用于生产水泥和建筑材料。
整个工艺流程中,需要特别注意安全。
由于电石炉中产生的反应是在高温、高压和高电压下进行的,因此需要合理的电源供应、设备维护,以及人员的安全防护措施,以防止事故的发生。
电石炉工艺流程的完成,可以获得乙炔、氢氧化钙和氯气等重要化工原料。
这些物质在工业生产中有广泛的应用,对促进经济发展和满足人们日常生活需求具有重要意义。
同时,电石炉的工艺流程也是一个高效、环保的过程,可以实现资源的循环利用和减少对环境的污染,是现代工业化生产的重要一环。
电石炉检修学习资料一、电石炉生产基础知识:1、电石炉生产原理:电炉变压器将电网中的高压小流量电转化为适合电石炉生产的低压大电流电,通过短网、三相电极将变压器二次侧低压大电流电输送到电石炉,电流流过炉料产生电弧热和电阻热,炉料凭借此热量在1800~2200℃的高温下反应生成电石。
(1) 电石炉内部反应状况及电极温度分布图A、炉料层(生料层):炉料被逸出的气体预热及碳素原料所含的水份蒸发;蒸发的镁、铝、硅等金属蒸气大部分凝固为氧化物,因此在此层的下部常常生成硬壳。
B、相互扩散层(红料成):炉料和含有少量碳化钙的半熔融物层,在此层氧化钙与碳相互扩散。
C、反应层(半成品成):大部分碳化钙生成反应层。
D、熔融层(成品成):电石熔融成液体。
E、硬壳层:距电弧区较远,温度较低,是一种半成品多孔性物质和半熔融物质。
其硬壳的生成对生产操作关系很大,往往因为塌料而将电石出料通道堵塞,使上相互不流通。
F、积渣层:硅铁、碳化硅等炉内杂质沉积于此。
此层将增加电耗,缩短炉子寿命。
所以检修中更换下来的零部件不准往炉内扔。
(2) 短网分布示意图。
1、补偿器2、母线排3、上导连接板4、软母线5、下导连接板6、导电铜管7、导电颚板2#电石炉:单向变压器3台,型号8500KV A二、炉内电路及电阻(1)电炉电路简图炉用变压器二次绕组U、短网、电极和熔池构成一个电路。
(2)炉内4电流回路三、电石炉主要部件简介(一)、一般电石炉有7大部件组成:1、炉体:生产电石的圆柱形容器,由钢制炉壳和耐火砖内衬等构成,在炉壁上对应电极距离相等的地方分布有出炉口。
2、炉盖:在炉体之上电极之间放置的盖子,起密封和集气的作用。
1#电石炉为开放炉,炉盖(一般称炉罩)与炉体之间不完全密封,炉内产出的CO气体与通过炉盖间隙进入的空气在炉面燃烧生成CO2炉气;2#电石炉为密封炉,炉盖与炉体之间完全密封,炉内产出的CO炉气全部抽出利用。
3、加料系统:电石生产的炉料石灰和焦炭经加料系统配比混合,通过均匀分布在电极四周的料管,向炉体补充炉料。
30000KVA密闭电石炉开路方案(一)电炼电极开炉方案一、开路前的准备1.电石炉外围的准备工作(1)所有电石炉员工经过岗前培训并上岗。
(2)各种原材料应符合工艺指标。
(3)各种机械设备运转正常,可随时使用。
(4)所有电石炉供电系统达到送电要求。
(5)电石炉控制系统可靠,各种仪表显示准确,达到手动操作的要求。
(6)自控系统可靠完整,报警系统可靠。
2.试车液压、上料、供水、空分空压设备等经单机试车、联动试车、投料试车合格。
3.检查电石炉本体设备(1)炉体各部位绝缘良好,符合设计要求。
(2)各系统有无漏水、漏油、漏电现象。
(3)电极接触元件按要求调整合理,加紧力符合工艺要求。
二、砌筑假炉门1.材料:粘土砖(或旧高铝砖)。
2.规格:长*宽*高=700*250*500mm(内孔尺寸)。
3.炉眼中心各置直径为ɸ200*3000mm圆木,用黄泥密封。
三、制作启动缸(导电柱)及电极端头1.制作启动缸在三相电极下端各炉体底部各置一个启动缸。
由钢板焊制,钢板δ=2-3mm,规格ɸ1400*1000(高度),启动缸之间用ɸ20mm圆钢相连,每两个启动缸之间不少于2根圆钢,尽可能靠下部。
2.电极端头制作(1)电极壳末端用δ=4mm厚钢板焊成密封电极端头,尺寸如下:(2)底部环以下压放2500mm(包括电极端头)。
(3)在电极工作端直锥处以上至1800mm之间电极壳外壁等均钻ɸ3mm的孔,孔距200mm均布。
四、装电极糊1.粒度:80--100mm2.高度:底环以上3.5--4.0m。
注意:一定要做好三相电极糊柱的测量工作。
五、装炉1.炉底平铺一层厚度为150mm的焦炭,粒度为5--25mm。
2.启动缸内装满焦炭,粒度5--25mm。
3.其余部位装入混合料,配比如下:内三角石灰:焦炭=100:70±2,高度与启动缸平,外三角石灰:焦炭=100:75±2。
4.填充料仓:装炉结束后,用配比石灰:焦炭=100:70+-2填充。
电石生产工艺流程简介碳化钙(CaC2)俗称电石。
工业品呈灰色、黄褐色或黑色,含碳化钙较高的呈紫色。
其新创断面有光泽,在空气中吸收水分呈灰色或灰白色。
能导电,纯度愈高,导电性愈好。
在空气中能吸收水分。
加水分解成乙炔和氢氧化钙。
与氮气作用生成氰氨化钙。
电石是有机合成化学工业的基本原料之一。
是乙炔化工的重要原料。
由电石制取的乙炔广泛应用于金属焊接和切割。
生产方法有氧热法和电热法。
一般多采用电热法生产电石,即生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内,依靠电弧高温熔化反应而生成电石。
生产流程如图所示。
主要生产过程是:原料加工;配料;通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内,在开放或密闭的电炉中加热至2000℃左右,依下式反应生成电石:GaO+3C→CaC2+CO。
熔化了的碳化钙从炉底取出后,经冷却、破碎后作为成品包装。
反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出:在开放炉中,一氧化碳在料面上燃烧,产生的火焰随同粉尘—起向外四散;在半密闭炉中,一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出,剩余的部分仍在料面燃烧;在密闭炉中,全部一氧化碳被抽出。
(一)电石生产工艺过程烧好的石灰经破碎、筛分后,送入石灰仓贮藏,待用。
把符合电石生产需求的石灰和焦炭按规定的配比进行配料,用斗式提升机将炉料送至电炉炉顶料仓,经过料管向电炉内加料,炉料在电炉内经过电极电弧垫和炉料的电阻热反应生成电石。
电石定时出炉,放至电石锅内,经冷却后,破碎成一定要求的粒度规格,得到成品电石。
在电石炉中,电弧和电阻所产生的热把炉料加热至1900-2200℃,其总的化学反应式为: CaO+3C=CaC2+CO+10800千卡(二)电石炉生产工艺1、配料、上料和炉顶布料合格的原料由原料加工车间经计量、配料后,由斗式提升机送入电炉车间料仓内,由炉顶布料设施、固定胶带输送机和环形布料机将料送入炉顶环形料仓。
炉顶布料设施按需要把炉料布入料仓,由电炉加料管分批加入电炉内。
电石炉与电石生产及深加工产品应用技术手册一、引言电石炉是一种重要的工业设备,用于生产电石。
电石是一种重要的化工原料,广泛应用于农药、橡胶、合成树脂等工业领域。
本手册将介绍电石炉的工作原理,电石的生产工艺以及电石的深加工产品应用技术。
二、电石炉的工作原理电石炉是一种高温反应设备,主要由炉体、加热器和冷却系统组成。
在电石炉内,通过电流加热石灰与煤合成电石。
这个过程主要分为三个阶段:加热石灰,使其变成石灰石;加热煤,使其变成焦碳;焦碳与石灰石发生反应,生成电石。
整个过程需要在高温高压的环境下进行,通常需要控制温度在2000℃-2200℃。
三、电石生产工艺1. 原料准备电石炉的主要原料有石灰和煤。
在生产前需要对原料进行筛分、洗涤和干燥处理,以去除杂质,保证原料的纯度和干燥度。
2. 石灰石的煅烧在电石炉内,将石灰石进行煅烧,将其转化为石灰以便后续使用。
3. 煤的碳化煤经过预处理后,通过加热器进行碳化。
这个过程需要控制加热的温度和时间,以保证碳化效果和产量。
4. 石灰石与焦碳反应煤碳化后,与石灰石一起放入电石炉中,进行反应。
在反应过程中,需要控制温度和压力,以保证电石的产量和质量。
四、电石的深加工产品及应用技术1. 乙炔气乙炔气是电石的主要产品之一,主要用于化学合成、金属切削和焊接等工艺。
乙炔气在合成树脂、橡胶和涂料等行业具有广泛应用。
2. 乙醛乙醛是电石的另一个重要产品,用于生产醋酸、醋酸纤维、染料和农药等化工产品。
同时,乙醛也可用作食品添加剂和药物合成中间体。
3. 氯乙烯电石也可以用于生产氯乙烯,是制造聚氯乙烯(PVC)的重要原料。
PVC广泛应用于建材、电线电缆、管道和塑料制品等领域。
4. 烯烃电石也可以用于生产烯烃,如丁烯、丁二烯等。
这些化合物广泛应用于合成橡胶、合成纤维和塑料等领域。
五、结论电石炉是实现电石生产的核心设备,电石又是许多重要化工产品的重要原料。
深加工电石可以产生一系列化工产品,在各种工业领域中发挥重要作用。
产品型号及名称:陕西陕北基泰能源化工有限公司30000KV A密闭电石炉设计文件名称:工艺操作手册文件代号:SJ30J.00 SC中钢集团吉林机电设备有限公司年月日目录一、产品说明及质量标准 (2)1、名称及结构式 (2)2、基本理化性质 (2)3、电石的成份及用途 (5)4、产品质量标准 (6)5、电石的包装及贮运 (7)二、原材料技术要求 (8)三、电石生产工艺 (10)1、电石生成原理 (10)2、工艺系统概况 (12)3、电石冶炼操作 (13)4、正常生产工艺指标 (15)5、开炉和停炉操作 (17)(1)新开炉或大修后开炉 (17)(2)一般停炉及重新启动 (20)四、生产岗位操作 (23)1、配料巡视岗位 (23)2、炉面巡视岗位 (25)3、电极操作 (27)4、仪表岗位操作 (31)5、出炉岗位操作 (33)五、事故现象及处理 (35)1、不正常现象及处理 (35)2、电极事故在仪表上的反映及处理方法 (36)3、炉前不正常情况及处理 (37)六、安全生产技术要求 (38)电石生产工艺操作手册一、产品说明及质量标准1、名称及结构式名称:学名碳化钙;工业名称:电石,其中含碳化钙约65~85%,其余为杂质。
分子式:CaC 2分子量:64.10C 结构式:Ca C 2、基本理化性质(1)外观:化学纯的碳化钙几乎为无色透明的晶体,极纯的碳化钙结晶为天蓝色大晶体,其色泽颇似淬火钢。
工业电石是碳化钙和氧化钙以及其他杂质合成的混合物,为不规则块状体,根据杂质含量的不同其色泽呈灰色的、棕黄色的、黑色的,碳化钙含量高时呈紫色。
其新断面具有一定的光泽,若暴露在潮湿的空气中则呈灰白色。
(2)相对密度:18℃时,纯电石的相对密度为2.22。
工业电石的相对密度与碳化钙的含量有关,电石的纯度越高,相对密度越小。
如图1所示。
相对密度(g /c m 3)图1 电石的相对密度和CaC 2含量的关系CaC 2含量(%)(3)溶解度:电石不溶于任何有机溶剂。
电石炉讲课资料一、工艺流程(流程图见附表)1.方框流程图2.流程简述石灰与炭材通过环形加料机进入电石炉各料仓,然后自然下落至电石炉内凭借电流通过电极产生的电弧热和电阻热在1800~2200℃的高温下反应而生成碳化钙,最后出炉。
二、操作阀门(操作点)1、荒气烟道水冷蝶阀:此阀门为电动阀门(或气动),阀芯通水安装在荒气烟道第17节上即主厂房25.5米层,是碳钢制造而成,管径为DN600,主要用于电石炉排空泄压之用,正常运行时为关闭状态。
2、净气烟道水冷蝶阀:此阀门为电动阀门(或气动),阀芯通水安装在净气烟道第21节上即主厂房25.5米层,是碳钢制造而成,管径为DN500,主要用于电石炉给净化系统输送尾气之用,正常运行时为开启;如若电石炉炉温不高净化系统不能投运时此阀门为关闭状态。
三、仪表点1、温度测点:(1)炉底温度:3个,每相电极对应1个,此点能准确判断炉温的高低,工况的好坏。
(一般在500-700度之间,高于450度时炉底风机投运。
)(2)炉盖温度:1个,此点能准确判断电石炉料层结构的好坏。
(400-600度)(3)炉气温度:1个,此点能准确判断电石炉料层结构的好坏,与净化系统正常投运有着密切关联。
(小于750度)(4)各水路回水温度:85个,此点一般在45度以内,特别是重要部位(密封套、底环、炉盖)回水温度超过45度,说明电石炉内翻电石、喷料或设备内有漏水现象。
2、压力测点:(1)炉压:此点安装在炉盖上用22mm的套管引出,正常时在20~-30Pa 之间。
(2)循环水压力:3个水分配器各装1个,循环水总管1个,压力控制在0.28-0.34MPa之间;低于0.25MPa连锁电石炉停车。
(2)油压:控制在8.5-11MPa之间,油压过低,电磁阀不动作电极压放不到位或电极提升时速度较慢。
3、重点操作点:(1)电极电流:小于100KA,高于100 KA容易击穿电极壳、烧毁变压器;(2)对地电压:大于90V,低于90V时说明此相电极积聚生料较多或炉温低;(3)电极升降:电极提升靠升降泵输出的油压至有杆腔完成,电极下降靠有杆腔内的油回至无杆腔后电极自重下落完成;(4)电极压放:电极压放靠压放泵输出的油压完成,通油后夹紧缸按1、2、3、4、5、6依次松开向上挪动20mm,失油后6个压放缸一起向下压,最大行程每次为20mm;(5)档位调节:此点为炉变接点,用于提升或降低负载之用。
密闭电石炉生产工艺模板1沾化县富源电化有限公司第一章密闭电石炉生产工艺( 25500KV A)一、原料加工及输送流程1、原料焦炭25500KV A密闭电石炉对焦炭的需求:①颗粒度为10---25mm②固定碳≥84%③灰分<13.5%④挥发分≤1.5%⑤水分≤1.0%25500KV A密闭电石炉对兰炭的需求:①颗粒度为13---25mm②固定碳≥83%③灰分<12%④挥发分<10%⑤水分≤1.0%因外购的碳材水分较高、颗粒大小不一致, 兰炭水分≤10%、焦炭水分≤10%。
因此进炉之前对碳材进行筛分和烘干, 水分降至为小于等于1%、颗粒控制在10—25mm。
碳材加工和输送流程:2FQR-4流化床热风炉运行参数炉膛工作温度: 800-1000℃尾气温度: 20-180℃热效率: 95%燃尽率: 99%所需燃料电煤热值为: 4000-5500kcal/KG经电化厂生产统计, 每天满负荷烘干焦炭为260吨左右, 用煤约16吨左右, 如1台热风炉满负荷运行则每年用热值为4000-35500kcal/KG电煤5840吨。
格栅式转筒干燥机主要技术参数型号规格: GSZTJ2600× 0筒体内径: 2.6m筒体长度: 20m筒体体积: 106m3筒体转速: 3r/min筒体倾斜度: 3—5%最高进气温度: ≤800℃进料粒度: ≤30mm进料含湿量: 12-25%出料含湿量: ≤1%产量: 23-30T/h2、原料石灰25500KV A密闭电石炉对生石灰的需求:①GaO ≥90%② MaO ≤ 1.8%③SiO2≤1.1%④生过烧≤6%⑤颗粒度10---50mm电石原料氧化钙是煅烧石灰石生产的, 外购的石灰石经过筛分4后输送到混烧石灰窑中进行煅烧, 炉温控制在1150℃左右, 煅烧温度过高或出炉时间过长会产生过烧现象, 影响石灰在电石炉中的反应速度, 煅烧温度过低或出炉时间较短会出现生烧现象, 生烧部分进入电石炉中分解成氧化钙后参加反应导致电耗增加。
电石炉设备加工的工艺电石炉设备加工的工艺主要包括原材料准备、设备制造、设备安装调试等多个环节。
首先,原材料准备是电石炉设备加工的第一步。
电石炉设备加工所需的原材料主要是钢材、耐火材料以及其它辅助材料。
钢材一般选用高强度耐磨钢材,以确保设备在高温环境下的稳定性和耐用性。
耐火材料包括耐火砖、耐火浇注料等,以确保设备在高温环境下能够良好地保持结构稳定。
辅助材料主要包括焊接材料、密封材料等。
其次,设备制造是电石炉设备加工的核心环节。
设备制造主要包括焊接、车削、镗孔、铣削等工艺。
焊接是将钢材进行连接固定的首要工艺,主要采用电弧焊接或气焊接。
车削是将钢材进行切削加工的工艺,一般采用车床进行操作。
镗孔则是在钢材上钻孔扩大直径的工艺,以安装管道或其它部件。
铣削则是在钢材表面进行切削加工,以获得平整的表面。
再次,设备安装调试是电石炉设备加工的重要环节。
设备安装调试主要包括设备组装、管道连接、电气连接等步骤。
设备组装是将各个部件进行组合安装,确保设备的整体结构稳定。
管道连接是将电石炉与其它设备或管道进行连接,以实现物料输送和废气排放等功能。
电气连接则是将电石炉所需的电气设备与电源进行连接,以供给设备所需的电能。
在电石炉设备加工的整个过程中,还需要进行质量检测和安全保障。
质量检测主要包括物理性能测试和化学成分分析等,确保设备的性能达到设计要求。
安全保障主要包括设备结构设计合理、设备安装符合标准、设备运行安全稳定等方面,以保障设备在使用过程中不发生事故。
总之,电石炉设备加工的工艺涉及原材料准备、设备制造、设备安装调试等多个环节。
通过精细的工艺流程和严格的质量检测,可以生产出优质可靠的电石炉设备,为工业生产提供可靠的保障。
讲课计划第一讲密闭电石炉的先进性和电石的性质1、密闭电石炉的先进性1)密闭炉盖——充分利用电石生产时产生的CO燃气,供气烧窑利用。
2)采用组合是把持器——保证电极的压放稳定可靠、电极的良好焙烧、节约铜材。
3)炉气干法净化——即美化了环境,又利用了炉气。
4)使用了优质的电极糊——降低了电极糊的单耗,减少了电极事故的发生(配有对电极加热和冷却的风机)。
5)采用空心电极——利用粉沫原料,降低生产成本。
6)粉尘煅烧(粉尘中含有CN-)。
7)计算机自动控制A.自动配料;B.电极自动控制(恒电阻、恒电流两种控制方式)2、电石的物理、化学性质简介1)化学名:碳化钙工业名:电石(英文名:Calcium carbide)分子式:CaC2C结构式:CaC分子量:64.102)电石的物理性质a、外观化学纯的碳化钙几乎是无色透明的晶体。
极纯的碳化钙是天蓝色的大晶体,颜色象淬火钢。
工业电石是碳化钙和氧化钙以及其他杂质合成的混合物,根据杂质含量的不同呈黄色或黑色,含碳化钙较高时呈紫色。
电石的新断面具有光泽,吸水后失去光泽呈灰白色。
b、密度18℃时,纯电石的相对密度为2.22。
工业电石的密度与其碳化钙的含量关系见表1。
c、熔点电石的熔点随电石中碳化钙含量的改变而改变,纯碳化钙的熔点为2300℃。
碳化钙的含量在69%的混合物的熔点最低,为1750℃。
碳化钙的含量继续减少时,熔点反而升高,后降到1800℃,此时混合物中碳化钙含量为35.6%。
在此二个最低熔点(1750~1800℃)之间有一个最大值1980℃,它相当于含碳化钙52.5%的混合物。
随着碳化钙含量继续减少(即低于35.6%)混合物的熔点又升高。
见下图。
影响电石熔点的因素不仅是石灰的含量,氧化铝、氧化硅和氧化镁等杂质也有影响。
d、导电性电石能导电,其导电性与电石的纯度和温度有关,碳化钙含量越高,导电性能越好;反之,碳化钙含量越低,导电性能越差。
当碳化钙含量下降到70~65%间,其导电性能达到最低值,若碳化钙含量继续下降,则其导电性能复又上升,见图3。
25500KV A电石炉生产工艺规程一、产品说明1、名称:学名碳化钙,俗名电石。
其中含碳化钙约65-85%,其余为杂质。
2、分子式:CaC23、分子量:64.1 C4、结构式:Ca5、基本理化性质 C5.1外观:化学纯的碳化钙几乎为无色透明的晶体,极纯的碳化钙结晶为天蓝色大晶体,其色泽颇似淬火钢。
工业碳化钙为不规则块状体,其色泽与纯度有关,有灰色的、棕黄色的、黑色的,碳化钙含量较高时呈紫色,其新断面呈灰色,若暴露在潮湿的空气中则呈灰白色。
5.2相对密度:电石的相对密度决定于碳化钙的含量、电石的纯度越高,相对密度越小。
5.3溶解度:电石不溶于任何溶剂。
5.4溶点:电石的熔点随电石中CaC2含量而改变。
纯CaC2熔点为2300℃,电石中CaC2含量一般在80%左右,其熔点在2300℃左右,CaC2含量为69%时,熔点最低为1750℃,影响电石熔点的因素取决于杂质的量和性质。
如图2所示:CaC2含量(%)图2 电石熔点与其中CaC2含量的关系5.5导电性:其导电性与电石纯度有关,CaC2含量越高,导电性能越好,当CaC2含量下降到70-65%之间时,其导电性能达到最低值,通常比电阻约120000欧姆/厘米3。
CaC2含量为94%时,通常比电阻为450欧姆/厘米3。
电石的导电性能与温度也有关系,温度越高,导电性则越好。
5.6化学性质:电石的化学性质很活泼,能与多种气体、液体发生反应。
⑴电石遇水分解成乙炔和氢氧化钙CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2+126.96(kJ)该反应是在水过剩的情况下进行的。
⑵当CaC2过剩时,则除上述反应外还有如下反应:CaC2+Ca(OH)2=2CaO+ C2H2CaC2是一种强脱水剂,用饱和水蒸气分解CaC2时,也象用水分解它时一样。
电石在空气中能吸收环境水份而逐渐分解,放出乙炔气。
⑶粉状电石与氮气在加热条件下反应而生成氰氨化钙(石灰氮) CaC2+N2→CaCN2+C⑷氨、氯、氯化氢、硫等在赤热或高温情况下能与电石反应。
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电石炉筑炉说明书电石炉的使用寿命,除与所用的耐火砖的质量,炉内的渣型,及炉衬使用维护有关外,筑炉质量也是一个十分重要的因素。
因此必须认真做好筑炉的各项工作,以确保筑炉的质量。
一、碳质炉衬的砌筑正式砌筑前,首先要准备好充足的砌炉材料(耐火材料和隔热材料)。
一般碳质材料需用石棉板、粘土耐火砖、粘土砖粒(弹性层)、碳块、生粘土粉、熟粘土粉、底糊、电极糊、焦油、水玻璃、石墨粉。
将这些材料放于干燥处,以防受潮。
对筑炉材料的要求是:1、具有较高的耐火度,在受高温时形状,体积不发生较大的变化。
2、在高温时具有足够的机械强度。
3、抗渣性较好,在高温下有较强的化学稳定性。
4、具有低的导电性和导热性(隔热、保温)。
5、在高温下有较好的抗氧化性能。
6、耐火砖尺寸准确、变化不大,无孔洞或裂纹,无缺棱少角。
7、表面清洁整齐,不得粘有灰尘、泥土、油污。
不合格的耐火材料禁止使用,否则将会影响筑炉质量,缩短炉衬寿命。
炉底碳砖在加工时将侧面打成三道深沟。
沟宽40-50毫米,深10-20毫米,其作用是使碳砖与底糊密接,防止炉料侵蚀炉底。
降低炉衬的使用寿命。
内侧炉墙碳砖砌筑高出炉底500mm,砖形按炉壳直径加工成楔形,外侧全部采用一级高铝砖砌筑,内外层炉墙高铝楔形砖按炉壳直径分两种规格定做,两层砌筑总厚度为500mm,这样的砖形可以使砌筑接缝达到最小且均匀,可延长耐火层的使用寿命。
出料口炉墙拱形砖采用棕钢玉材质按图加工成楔形长250毫米,砌筑两层厚度500mm,拱宽600mm,拱脚砖可用棕钢玉标砖平砌即可。
碳砖加工好之后,在正式砌炉之前需进行预砌炉。
预砌炉是按照炉墙粘土砖内圆直径的大小,在木板或水泥地上划一圈。
将已加工出带有沟槽的炉底碳砖沿着这个圆的中心线并同时向两侧平行的摆放好。
碳砖的间距40-50毫米,碳砖与炉墙粘土砖之间也相距40-50毫米,摆好之后将超出此圆的碳砖加工掉。
按照这样的要求摆好三层炉底碳砖,就可以着手正式砌炉了。
电石炉概述电石炉,又称电石窑,是一种利用电能制备电石的设备。
它是石化工业中的一项重要设备,用于生产乙炔和氯气等化学品。
本文将介绍电石炉的工作原理、应用领域以及相关的安全注意事项。
工作原理电石炉主要由炉体、电极和电源系统组成。
其工作原理是利用电流在炉内电极的作用下,将电解质在高温条件下分解,生成乙炔和氯气。
具体工作流程如下:1.电解质进入电石炉炉体,填充至一定高度。
2.通过电源系统加给电极一定的电流,产生高温。
3.电解质在高温下逐渐分解,生成乙炔和氯气。
4.乙炔和氯气通过炉体顶端排出。
应用领域电石炉广泛应用于石化工业中,主要用于以下方面:1.乙炔生产:乙炔是一种重要的化学品,广泛用于金属加工、焊接、化学合成等领域。
电石炉是乙炔的主要生产设备之一。
2.氯气生产:氯气是一种重要的化学原料,用于制备氯乙烯、聚氯乙烯、氯仿等。
电石炉能够高效地产生氯气,满足工业需求。
3.高温试验:由于电石炉能够提供高温环境,也常被用于高温试验,如材料烧结、催化剂试验等。
安全注意事项在操作电石炉时,需要注意以下安全事项:1.防止漏电:电石炉工作涉及大电流和高电压,必须确保设备的漏电保护措施完善。
同时,操作人员需要佩戴绝缘手套和靴子等个人防护装备。
2.防止爆炸:电石炉产生的气体具有易燃性,操作时需保持设备密闭,避免漏气。
同时,要保持通风良好,排除气体聚集引发爆炸的风险。
3.防止高温烫伤:电石炉在工作过程中会产生高温,导致触摸炉体或接近炉体可能导致烫伤。
操作时要注意安全距离和使用隔热工具。
4.定期检修:电石炉应定期进行检修和维护,确保设备的正常运行。
确保电极位置正确、电路连接良好等等。
结论电石炉作为石化工业中的重要设备,在乙炔和氯气生产以及高温试验等领域有着广泛的应用。
在操作电石炉时,需要严格遵守相关的安全注意事项,确保操作人员及周围人员的人身安全。
通过正确使用和维护电石炉,可以提高工作效率,确保工业生产的正常进行。
11 绪论1.1 引言1862年Hare 和Wohler 在实验室中首次利用Zn 、Ca 与C 等原料制得2CaC ,三十年后Moisson 和Willson 用CaO 和煤在电炉中制成了2CaC [1]。
由于这种碳化钙是在电炉中反应生成,于是我们俗称它为电石。
电石工业品是灰色、黄褐色或黑色的固体,它是有机合成工业的重要基本原料,利用电石与水反应生成的乙炔可进一步合成有关系列产品,如乙醛、醋酸、醋酸乙烯、聚乙烯醇、合成纤维、合成橡胶、合成树脂及有机溶剂等,还可用于金属的切割和焊接。
电石炉内利用三相电极间短路电弧所产生的高温热能将生石灰、焦碳等原料熔融后反应生成2CaC ,即工业电石。
在电弧高温生产电石过程中,电石炉内温度值的改变是通过调节电极碳棒插入炉料的深度来控制的,并且其温度值一般是利用三相原边电流的大小来间接测算的,当电极下降时电流值增加,反之则电流值减少,因此电极升降控制系统是电石生产的重要部位,电极电流值的大小和稳定性是影响电石生产质量及能耗大小的关键因素。
在电石生产过程中如果仅依赖人工进行手动操作,这不仅使得人工劳动强度加大,而且会使三相电极平衡难以调节、三相电流值不稳定,甚至容易造成断弧或跳闸现象。
由于目前国内电石生产的自动化水平仍然较低,使得电石生产的电能损耗增加,生产效率和质量难以提高,从而导致产品缺乏国内外市场竞争力,因此提高现有设备的自动化水平、完善电石炉系统控制机制、加强生产的安全性能是改善当前比较落后的技术现状的有效途径之一。
1.2 电石工业的现状和发展前景随着国际原油价格的上涨,有机合成工业的重要原料——乙炔的生产由石油提炼法转为电石生产法,这就使得电石的需求量与日俱增,给国内外电石行业提供了极大的市场空间。
以下就国内外的电石工业现状和发展前景分别加以介绍和说明。
1. 国内外的生产现状日本、美国、德国等都是世界上电石工业较发达的国家,这些国家在电石工业极盛时期的年生产量都超过100万吨。
电石生产的环保、节能发展循环经济、建设环境型、节约型社会, 是落实科学发展观的重要内容。
电石是化学工业及金属气焊、气割必不可少的重要原料, 由于其能耗高、污染大, 国外大多数国家已不再生产, 仅有少数的几个国家用电石法生产PVC, 但它们对生产装置的技术要求、能耗要求、环保要求都很高, 所有的电石炉全部为密闭节能式的。
中国由于特殊的国情和当前油价大幅上升的双重原因, 导致中国电石产量以20%以上速度递增, 电石炉的生产装置年年增加很多, 这就造成了整个社会环保、能源的压力, 最近一段时期国家发改委、国家环保总局三令五申、并不断出台新的政策, 基本上遏制住了, 电石低水平发展扩张的现象, 并已出台了电石行业准入和产品许可证的办法。
由于电石行业属高耗能、高污染行业, 做好它的环保和节能, 应该在中国的经济建设中起着重要的作用。
下面就我公司25.5MV A—30MV A密闭电石炉与同行们进行交流, 不妥之处, 请各位批评指正。
一、炉型的选择和改造电石炉从炉型上分为内燃式和密闭式两种, 炉型不同其烟气性质完全不同。
内燃式电石炉在50—70年代甚多, 其结构型式为高悬式烟罩电炉, 人们正常习惯称之为开放炉, 在70—90年代将高悬式烟罩改为低悬式烟罩, 又逐渐向炉盖过渡, 人们正常习惯称之为半密闭炉。
炉型不同, 其尾气烟气性质不同, 内燃式高悬式烟罩电炉烟气量大, 烟气温度低, 一般在200℃左右, 内燃式低悬式烟罩电石炉, 烟温稍高, 一般在400℃左右, 烟气量较大, 全密闭电石炉烟温度最高, 高达500℃—800℃, 但烟气量很小, 除与炉型有关外, 不同的地区、工艺流程、操作手段、原材料都对电石炉的烟气特征产生影响, 一般情况下电石炉烟气特征如表1所示。
表1: 不同炉型电石炉的烟气工艺参数能够看出, 由于炉型的不同, 其炉气所含成分不同, 其中的CO、CO2的量是区别最大的。
要想使炉气充分利用, 我们应选择CO含量高的全密闭电石炉, 其尾气CO的利用热值远远高于CO2。
电石炉生产工艺
电石炉是一种利用电能生成石灰石与电石的设备。
其基本工艺步骤如下:
1. 原料准备:将石灰石、焦炭和电极材料(碳棒)准备好。
石灰石应经过粉状研磨,以提高反应速度;焦炭则通常为块状。
2. 装填料槽:将石灰石和焦炭以一定比例装填至料槽内。
通常,石灰石的质量要比焦炭大。
3. 确认反应条件:确认电石炉的放电电流、放电时间以及温度等参数,以使得反应得以有效进行。
4. 导入电源:接通电源,使电流经过石灰石和焦炭,加热料槽内的原料。
5. 反应进行:石灰石和焦炭在高温下进行反应,生成各种重要化学品,如电石、炔乙烯和石灰氧等。
6. 收集产物:收集反应生成的电石和其他化学品。
电石通常通过料槽底部的排放孔流出。
7. 处理废气:电石炉反应产生的废气中含有一定量的有害气体,如二氧化硫等。
对废气进行处理,降低其对环境的危害。
8. 清理设备:反应结束后,清理设备,准备下一轮反应。
这包括清除料槽中的残渣、更换电极材料等。
需要注意的是,电石炉是一种高温反应设备,操作时需要注意安全。
此外,电石炉产生的电石等化学品也有一定的危险性,需要妥善处理和储存。
电石生产的环保、节能
发展循环经济、建设环境型、节约型社会, 是落实科学发展观的重要内容。
电石是化学工业及金属气焊、气割必不可少的重要原料, 由于其能耗高、污染大, 国外大多数国家已不再生产, 仅有少数的几个国家用电石法生产PVC, 但它们对生产装置的技术要求、能耗要求、环保要求都很高, 所有的电石炉全部为密闭节能式的。
中国由于特殊的国情和当前油价大幅上升的双重原因, 导致中国电石产量以20%以上速度递增, 电石炉的生产装置年年增加很多, 这就造成了整个社会环保、能源的压力, 最近一段时期国家发改委、国家环保总局三令五申、并不断出台新的政策, 基本上遏制住了, 电石低水平发展扩张的现象, 并已出台了电石行业准入和产品许可证的办法。
由于电石行业属高耗能、高污染行业, 做好它的环保和节能, 应该在中国的经济建设中起着重要的作用。
下面就我公司25.5MV A—30MV A密闭电石炉与同行们进行交流, 不妥之处, 请各位批评指正。
一、炉型的选择和改造
电石炉从炉型上分为内燃式和密闭式两种, 炉型不同其烟气性质完全不同。
内燃式电石炉在50—70年代甚多, 其结构型式为高悬式烟罩电炉, 人们正常习惯称之为开放炉, 在70—90年代将高悬式烟罩改为低悬式烟罩, 又逐渐向炉盖过渡, 人们正常习惯称之为半密闭炉。
炉型不同, 其尾气烟气性质不同, 内燃式高悬式烟罩电炉烟气量大, 烟气温度低, 一般在200℃左右, 内燃式低悬式烟罩电石炉, 烟温稍高, 一般在400℃左右, 烟气量较大, 全密闭电石炉烟温度最高, 高达500℃—800℃, 但烟气量很小, 除与炉型有关外, 不同的地区、工艺流程、操作手段、原材料都对电石炉的烟气特征产生影响, 一般情况下电石炉烟气特征如表1所示。
表1: 不同炉型电石炉的烟气工艺参数
能够看出, 由于炉型的不同, 其炉气所含成分不同, 其中的CO、CO2的量是区别最大的。
要想使炉气充分利用, 我们应选择CO含量高的全密闭电石炉, 其尾气CO的利用热值远远高于CO2。
因此我们在选择炉型应考虑密闭电石炉。
只有采用全密闭电石炉型其炉气成分的CO气体将在资源再利用上发挥更大的作用, 而内燃式的电石炉则不具备此优越性, 在炉气回收利用上, 其价值极小, 远远不能与密闭电石炉相比较。
在相同条件下, 由于密闭电石炉的CO综合回收利用、其电石综合能耗上应低于其它炉型。
其二, 从环境的角度来看, 密闭炉的二层料面上加了一个炉盖等
装置, 外界空气与电石炉料炉气隔绝不像内燃炉二层那样尘、火焰、气浪、烟雾直接作用在二层操作面, 操作面的操作环境和二层楼面的卫生远远较内燃式炉洁净。
第三, 由于内燃式炉其烟气量大, 其烟气治理的设备也庞大, 表现在占地面积大、设备投资费用高、运行维护费用高等等。
”十一五”期间, 中国电石行业将加大环境保护技术的研发, 加大综合能源的控制, 加大能源利用技术的研发、减少对环境污染的程度, 应积极采用全密闭电石炉, 只有这样, 我们的电石行业的发展才具有健康性和发展可能性, 否则电石行业将退出历史舞台。
中国电石行业约有450家企业, 年产量居世界首位, 国内电石行业在规模、炉型、布局、节能、环保上存在先天不足, 原料质量差、管理水平比较低, 同时能耗高、污染重, 在电石生产技术方面突出的就是: 一方面烟气回收利用效率不佳, 另一方面电石炉烟气的净化技术非常落后。
中国电石行业的450多家企业, 有600多台电石炉, 约80—90%的是为内燃式电炉, 资源浪费较大, 随着科学技术的进步和国家对能源的重视, 内燃式炉改为全密闭电石炉势在必行, 我想国家准入条件的门槛也会随国家宏观调控的政策而随之提高, 届时随着国家吨电石综合能耗政策出台, 全国应取缔内燃式电石炉。
因此对于内燃式电石炉改造为全密闭电石炉的技术国内已比较成熟。
二、密闭电石炉的除尘净化技术
电石生产主要由氧化钙与焦炭在高温下制的, 同时产生大量的
一氧化碳气体, Ca+3C CaC2+CO ,经过计算每产生1吨电石约产生350Nm3纯净的一氧化碳, 由于电石炉中有少量空气进入以及焦炭有少量水分蒸发等等原因, 炉气量约为400Nm3/吨电石。
经实测, 密闭电石炉的炉气气体主要成分及粉尘粒径, 粉尘成分如下。
表2: 密闭电石炉炉气成分
发热量: 13358KJ/Nm3
平均含尘浓度: 50-150g/Nm3
表3: 密闭电石炉粉尘粒径
表4: 密闭电石炉炉气粉尘分析
现电石工业采用的炉气净化方法为两种, 一般均来自国外技术, 一种为干法净化, 一种称为湿法净化。
由于湿法净化的主要缺点是污水中有氰根离子, 即氰化物约为20毫克/升左右, 必须经多极除氰化学反应装置, 使氰根离子降至0.5毫克/升以下, 才能达到国家污水排放标准, 这种除尘方式占地面积大, 投资大, 同时运行费用高, 不经济, 现逐步被干法净化所取代。
三、电石炉尾气的干法除尘
由于密闭电石炉炉气粉尘浓度大, 并含有大量焦油成分, 在其输送过程中, 如处理不妥, 会粘于系统中, 造成堵塞, 同时由于电石炉况的不正常如电极位置高低、炉料含水份大小、炉中是否有喷料、塌料现象等等事故原因, 都会对干法净化装置造成较大的困难。
密闭电石炉在炉况正常情况下, 还应严格控制炉盖内为微正压状态, 以防空气渗入炉内, 炉气净化后应设气体自动分析仪, 监测O2和H2含量以及CO和CO2含量。
密闭电石炉干法净化系统, 是由炉气粉尘净化系统和粉尘处理系统两大部分构成。
1、炉气粉尘净化系统工艺流程:
密闭电石炉炉气粉尘净化流程
炉气是随电石的生产而在电石炉内产生, 炉气温度在500-800℃, 温度的高低主要取决于电石炉负荷和电极入炉状况, 一般炉况比较正常时, 温度应低于650℃左右, 密闭电石炉炉压一般控制在0-5mmH2O, 属微正压操作。
当净化系统不能正常工作时, 炉气从粗气烟囱向大气中排放, 此种情况一般在净化系统的设备有较大故障时, 才可能出现。
净化系统
正常投入时, 其装置的管道、容器先由N2、CO2等气体置换后, 炉气进入净化装置, 同时粗气烟囱阀关闭, 炉气经水冷烟囱进行输送并冷却, 再经一个特殊的装置, 其中部做成旋风除尘器, 外部为空气冷却器, 我们称之为旋风除尘空冷装置, 能够是二级, 也可是三级, 根据每台电石炉的实际情况设计而定, 炉气经旋风除尘空冷器后, 稍大颗粒的粉尘被捕集下来, 经过密封刮板机送至粉尘总仓, 稍小的粉尘随炉气被降至220-260℃的温度, 经粗气风机送至多台并联的布袋过滤器, 过滤器中的布袋和密封设施能耐温300℃以上, 再用净气风机和增压风机送至各用户处, 此种方法的除尘效果, 最终达到: 炉气含粉尘含量小于50mg/Nm3, 这远小于国家工业窑炉200mg/Nm3的排放标准, 炉气纯净, 可进一步综合利用。
这种干法工艺的特点如下:
①因电石炉气中含有大量的焦油成分, 而焦油在180-190℃以下时, 就会凝结为液体析出和粉尘混合成很粘的混合物粘结在输送管道和设备上, 极易堵塞系统, 为此, 炉气从炉子一出来至用户的各个输送环节, 炉气温度必须保持在220℃以上, 确保焦油不被析出。
②由于风机、过滤器的布袋、整个系统的密闭, 以及炉气温度过高等原因, 影响风机、过滤器的使用寿命, 更严重者破坏了整个系统的密封, 可导致系统局部渗漏爆炸, 故各设备耐温性能必须符合炉气输送温度, 一般按280℃设计, 为了留有一定裕度, 我们将炉气温度上限控制在260℃。
③为了保证炉气从旋风除尘冷却出来时在220-260℃之间, 输送管道
和过滤器必须要有拌热电缆和保温装置。
④由于电石炉炉气含尘量大, 故输送的管道、过滤器排灰口应有一定的倾角布置, 便于粉尘排出, 否则粉尘可堵塞系统。
⑤由于炉气是以CO为主的有毒、有害、易燃易爆气体, 系统的密封性一定要好, 且系统工作状态处于微正压, 过滤器前后的粗气、净气两台风机就是要保证过滤器处于正压状态, 一旦出现负压, 应有可靠的自动仪表装置, 能够自动调节, 补充N2充压或停车。
⑥由于电石炉的炉况在不断变化, 炉气温度上下浮动, 在设计炉气冷却系统时, 要有一定的调节裕量要考虑好炉气温度的上限和下限。
⑦净化系统的设备如风机、风机轴封、除尘器应考虑其高温含尘的恶劣环境, 设计时应留有足够的裕量。
⑧整个系统的压力、流量和冷却除尘等等的控制, 除有计算机自动控制外, 还应考虑系统的安全闭锁装置。
2、粉尘焚烧处理工艺流程:
被净化后的粉尘收集在粉尘总仓里, 它也是与外界隔绝密封的, 前面讲到过电石炉粉尘里面有氰化物是剧毒物质, 故需对粉尘进行进一步的处理, 那就是将粉尘焚烧, 将含有氰根的物质烧掉, 从而达到减少对环境的污染, 流程图如下:。