[发明专利]一种高效电石法生产乙炔的工艺方法

说明书

本发明提供了一种高效电石法生产乙炔的工艺方法,包括如下步骤：将电石粉碎后以递减方式加入内部温度为45‑55℃并含有饱和食盐水和碱性水溶液的混合物的真空反应釜中，控制整个反应体系温度不高于70℃，经过初步纯化后的乙炔气再依次通入酸性水溶液和浓硫酸中进行二次纯化得到高纯的乙炔气体；与现有技术相比，本发明具有以下优点：生成的糊状氢氧化钙固体快速沉降，避免包裹住粉末状电石表面影响反应的继续进行；使产气反应在比较平缓的条件下进行，无需在反应釜内部设置挡板；减少非极性乙炔气体在溶液中溶解度，增加极性气体硫化氢、磷化氢和砷化氢在溶液中的溶解度，提高产气量和乙炔气纯度；反应和初步纯化工序在一个反应釜中进行，节省场地。

技术领域

本发明涉及乙炔制备方法技术领域，具体涉及一种高效电石法生产乙炔的工艺方法。

背景技术

乙炔，俗称风煤、电石气，是炔烃化合物系列中体积最小的一员，主要为工业用途，包括烧焊金属方面和用于合成氯乙烯、聚氯乙烯物质等。乙炔在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险，受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸。乙炔的工业生产方法主要包括电石法和烃类裂解法两种，其中前者应用较普遍，电石法又分为干法和湿法两种。现有技术中干法是指将水直接喷淋到电石表面，利用反应放热蒸发水分，反应剧烈不好控制；湿法是指将电石加入水中，生成的石灰乳容易覆盖在电石表面，或者石灰乳大多悬浮在反应体系中，减少电石与水的接触面积从而影响反应的正常进行，导致电石反应不完全影响产气量；产生的乙炔气中混杂有硫化氢、磷化氢和砷化氢等酸性气体、氨气等碱性气体以及较多的水分；现有技术往往在制气结束后再使用额外的净化设备进行纯化乙炔气粗品，设备占地面积大，而且成本增加；另外现有反应釜结构复杂，内部往往设置多层挡板，用来阻挡反应过程中飞溅的反应物质，避免堵塞出气通道。

因此，如何解决这些技术问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种高效电石法生产乙炔的工艺方法，解决了上述的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效电石法生产乙炔的工艺方法,包括如下步骤：

（1）、往带有夹套的反应釜中加入饱和食盐水和碱性水溶液的混合物，往夹套中通入热水，控制内部温度在45-55℃；

（2）、用真空泵对反应釜进行抽真空；

（3）、将电石用球磨粉碎机粉粹为新鲜粉末，开启与球磨粉碎机出料口连接的真空粉末进料机中的气泵，气泵旋转时发生负压形成真空气流，新鲜粉末通过吸料管道被吸入料仓内，当料仓装满时气泵停止工作，然后开启料仓门在合适大小，结合料仓门底部的重量感应器控制新鲜粉末以递减方式投入反应釜中，投料速度由980g/min逐渐过渡到250g/min，同时开启反应釜的搅拌装置，在一定温度下加热反应一段时间；

（4）、连续生成的气体先通入酸性水溶液中，再通入浓硫酸中干燥，然后收集净化后的乙炔气；

（5）、反应后的反应液经过过滤，回收滤渣，滤液用水泵抽回反应釜循环利用。

上述步骤（1）中饱和食盐水一方面可以增加水溶液密度，使产气反应在比较平缓的条件下进行，防止反应过于剧烈导致的液体飞溅的现象，使生成的糊状氢氧化钙固体尽快沉降，避免包裹住粉末状电石表面影响反应的继续进行；另一方面增加水溶液极性，减少非极性乙炔气体在溶液中的溶解度，增加极性气体硫化氢、磷化氢和砷化氢在溶液中的溶解度。

上述步骤（1）中碱性水溶液一方面能瞬间完全吸收反应过程中产生的硫化氢、磷化氢和砷化氢等酸性杂质气体，提高乙炔气体的纯度，无需额外的初步净化设备，节省成本和节约场地；另一方面可以增高溶液中氢氧根离子浓度，从而降低氢氧化钙在水中溶解度，提高氢氧化钙沉淀量和回收率。