【正文】 炔中硫化氫，%（V/V)注：本設(shè)計采用的電石規(guī)格為優(yōu)等品。工業(yè)用電石純度約為70%80%，雜質(zhì)雜質(zhì)CaO約占24％，碳、硅、鐵、磷化鈣和硫化鈣等約占6％。2. 原料及產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格 電石 電石化學(xué)名稱為碳化鈣，分子式為CaC2，外觀為灰色、棕黃色、黑色或褐色塊狀固體，是有機合成化學(xué)工業(yè)的基本原料，利用電石為原料可以合成一系列的有機化合物，為工業(yè)，農(nóng)業(yè)，醫(yī)藥提供原料。2011年以來，隨著政府刺激內(nèi)需政策效應(yīng)的逐漸顯現(xiàn)以及國際經(jīng)濟形勢的好轉(zhuǎn)，溶解乙炔下游行業(yè)進入新一輪景氣周期從而帶來溶解乙炔市場需求的膨脹，溶解乙炔行業(yè)的銷售回升明顯，供求關(guān)系得到改善，行業(yè)盈利能力穩(wěn)步提升。解放以后，隨著我國工業(yè)的發(fā)展，溶解乙炔工業(yè)也有了一些發(fā)展，但由于對推廣使用溶解乙炔氣瓶的優(yōu)越性認(rèn)識不足，在較長一段時間內(nèi)發(fā)展緩慢，直到1979年全國生產(chǎn)溶解乙炔的廠也僅有十一家，而且大多數(shù)又是大型企業(yè)的附屬站，規(guī)模都較小，產(chǎn)品主要供給本廠使用，裝置總?cè)萘績H有300米179。1932年上海中國煉氣廠從德國引進了技術(shù)和設(shè)備。因此溶解乙炔的發(fā)展離不開乙炔瓶，所以溶解乙炔的發(fā)展史，也可以說是乙炔瓶的發(fā)展史。為了將這種危險性大的氣體穩(wěn)定地貯存在鋼瓶中，直到1896年在法國發(fā)明了一種特殊的鋼瓶，在瓶中填滿一種多孔物質(zhì)，并在多孔物質(zhì)上浸潤丙酮作為溶劑，當(dāng)乙炔被壓縮充入瓶中時，由于溶劑吸附在多孔物質(zhì)的毛細(xì)孔中，而高壓乙炔又被溶解在溶劑中，從而達(dá)到安全貯存、運輸和使用的目的。隨后人們又采取像液化氣體那樣把乙炔液化成液體貯存在容器中使用，但液化乙炔更具有爆炸性，稍一不慎就發(fā)生爆炸事故。起初人們研究把氣態(tài)乙炔像其它氣體一樣，壓縮到鋼瓶中進行了一系列運輸和使用試驗，但是由于高壓的氣態(tài)乙炔，給予很小的能量（10179。小型的乙炔發(fā)生裝置安全性能差，易發(fā)生爆炸事故，使用不方便。乙炔在被工業(yè)生產(chǎn)大量應(yīng)用時，它的來源主要依靠使用電石的發(fā)生裝置來供給。隨著工業(yè)的發(fā)展，1903年法國首先將乙炔用于金屬的焊接與切割。乙炔是叁健的不飽和的烴類化合物，其化學(xué)性質(zhì)活潑，具有爆炸性。所以我選擇干法乙炔發(fā)生作為我這次的畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容。干法乙炔發(fā)生是對濕法乙炔發(fā)生的改進。而干法乙炔發(fā)生和濕法乙炔發(fā)生是傳統(tǒng)的制備乙炔的方法，其安全性和穩(wěn)定性都有一定的保障，其中如果考慮環(huán)保的問題，乙炔干法發(fā)生會占很大的優(yōu)勢，其反應(yīng)以后得電石粉末具有再利用價值。 A天然氣部分氧化法 （1）我國的天然氣儲量比較大，便于開采； （2）天然氣相對于其它的能源來說比較經(jīng)濟； （3）天然氣部分氧化法在工藝上存在一定的危險性； （4）天然氣部分氧化法在設(shè)備的投資成本上不經(jīng)濟；B煤等離子體法 （1）煤在我國的存儲量比較大； （2）煤在相對于石油和其它的新興能源上有一定的價格優(yōu)勢； （3）煤在化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染較為嚴(yán)重； （4）煤等離子體法是一種高技術(shù)的手段其可行性和穩(wěn)定性值得商榷； （5）煤等離子體法的設(shè)備投資成本不經(jīng)濟；C干法和濕法制乙炔 （1）都是傳統(tǒng)的生產(chǎn)乙炔的方法； （2）干法乙炔是用略多與理論的水以霧態(tài)噴在電石粉上使之水解； （3）干法乙炔發(fā)生和濕法乙炔發(fā)生的化學(xué)原理是相同的； （4）濕法乙炔發(fā)生是塊狀電石投入發(fā)生器中（發(fā)生器中有水）使之水解； （5）干法制乙炔產(chǎn)生的污染物比濕法制乙炔的少； （6）干法制乙炔的成本略小于濕法制乙炔的成本； 新興乙炔化工生產(chǎn)方法與舊法的風(fēng)險評估 通過比較和細(xì)致的觀察，加上對乙炔市場的考察，新興的兩種乙炔發(fā)生方法既天然氣部分氧化法和煤等離子體法，都有很大的局限性和經(jīng)濟成本問題。 乙炔生產(chǎn)方法的選擇 乙炔的化工生產(chǎn)方法主要有以下幾種：（1） 干法制乙炔[2]（2） 濕法制乙炔[3]（3） 天然氣部分氧化法（4） 煤等離子體法 新興乙炔化工生產(chǎn)方法 由于國際能源的緊張，當(dāng)今比較流行新興的乙炔化工生產(chǎn)方法有天然氣部分氧化法和煤等離子體法。在20世紀(jì)60年代前，乙炔是有機合成的最重要原料，現(xiàn)仍為重要原料之一。供給適量空氣，可以安全燃燒發(fā)出亮白光，在電燈未普及或沒有電力的地方可以用做照明光源。乙炔還可用以照明、焊接及切斷金屬（氧炔焰），也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡膠、合成纖維等的基本原料。一定條件下乙炔聚合生成苯，甲苯，二甲苯，萘，蒽，苯乙烯，茚等芳烴。在當(dāng)今迅猛發(fā)展的國民經(jīng)濟中占有及其重要的地位，是國家大力發(fā)展和推廣的一項新工藝。年產(chǎn)50萬標(biāo)m3溶解乙炔工藝設(shè)計畢業(yè)論文目 錄 摘要………………………………………………………………………………1 關(guān)鍵詞……………………………………………………………………………1 Abstract …………………………………………………………………………1 Key words………………………………………………………………………11. 概述………………………………………………………………………………2 乙炔的用途………………………………………………………………2 乙炔生產(chǎn)方法的選擇……………………………………………………2 新興乙炔化工生產(chǎn)方法…………………………………………………2 新興乙炔化工生產(chǎn)方法與舊法的比較……………………………2 新興乙炔化工生產(chǎn)方法與舊法的風(fēng)險評估………………………3 溶解乙炔的概念與由來………………………………………………3 我國溶解乙炔的發(fā)展…………………………………………………42. 原料及產(chǎn)品規(guī)格…………………………………………………………………5 電石…………………………………………………………………5 電石的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)………………………………………5 丙酮…………………………………………………………………6 丙酮的性質(zhì)…………………………………………………………6 丙酮的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格……………………………………………6 乙炔………………………………………………………………7 乙炔簡介……………………………………………………………7 乙炔的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)………………………………………7 乙炔的化工產(chǎn)出指標(biāo)………………………………………………73. 生產(chǎn)工藝……………………………………………………………………7 生產(chǎn)工藝流程圖…………………………………………………7 流程簡述…………………………………………………………7 乙炔反應(yīng)的化學(xué)原理………………………………………………8 乙炔生產(chǎn)的工序工藝概述…………………………………………84. 物料衡算………………………………………………………………………95. 溶解乙炔車間設(shè)備設(shè)計與選型………………………………………………11 乙炔發(fā)生器的選型……………………………………………11 換熱器的選型與設(shè)計…………………………………………12 確定設(shè)計方案…………………………………………………13 定性溫度和物性參數(shù)計算……………………………………13 核算換熱器的傳熱面積………………………………………13 工藝結(jié)構(gòu)尺寸…………………………………………………15 校核總換熱系數(shù)………………………………………………17 換熱器的機械設(shè)計計算………………………………………18 換熱器主要工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)和計算結(jié)果一覽表………………306. 主要設(shè)備一覽表………………………………………………………………327. 定員……………………………………………………………………………32 不同層面職能……………………………………………………32 勞動定員的原則…………………………………………………338. 工藝控制指標(biāo)一覽表…………………………………………………………339. 車間設(shè)備布置……………………………………………………………34 車間設(shè)備布置原則………………………………………………34 車間設(shè)備平面布置的原則……………………………………35 車間設(shè)立面布置原則…………………………………………35 車間設(shè)備布置及廠址選擇………………………………………35 車間設(shè)備平面布置……………………………………………35 車間設(shè)備立面布置……………………………………………36 廠址選擇…………………………………………………………36 圖紙………………………………………………………………3710. 經(jīng)濟核算………………………………………………………………………3711. 溶解乙炔各工藝操作規(guī)程……………………………………………………38 電石的入、出庫操作規(guī)程………………………………………………38 電石粉末處理操作規(guī)程………………………………………………39 真空泵操作規(guī)程………………………………………………………39 一般規(guī)定…………………………………………………39 開機前的準(zhǔn)備…………………………………………………39 運轉(zhuǎn)注意事項………………………………………………40 操作規(guī)定……………………………………………………40 丙酮補加裝置操作規(guī)程………………………………………………41 新瓶充罐丙酮操作…………………………………………41 乙炔瓶補加操作……………………………………………42 充氣…………………………………………………………42 補加丙酮……………………………………………………42 氣瓶充裝安全操作規(guī)程…………………………………………………43 氣瓶充裝前、后檢查操作規(guī)程…………………………………………43 氣瓶充裝前檢查操作規(guī)程…………………………………43 氣瓶充裝后復(fù)檢操作規(guī)程………………………………………4412. 事故應(yīng)急處理操作規(guī)程………………………………………………………44 一般性事故……………………………………………………………44 重大事故應(yīng)急救援處理操作規(guī)程……………………………………4413. 環(huán)境保護………………………………………………………………………47 執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及排放標(biāo)準(zhǔn)…………………………………47 噪聲處理方案…………………………………………………………47 三廢處理……………………………………………………………47 綠化…………………………………………………………………47 其它環(huán)保措施…………………………………………………………48參考文獻………………………………………………………………………49致謝………………………………………………………………………………50附錄………………………………………………………………………………521. 概述 將生產(chǎn)的氣態(tài)乙炔壓縮充裝至填有多孔填料并含溶劑（一般采用丙酮）的鋼瓶內(nèi)，使乙炔氣體溶解于丙酮液體中，當(dāng)使用時將乙炔氣體從丙酮中放出，這樣的乙炔稱“溶解乙炔”[1]，溶解乙炔能達(dá)到安全貯存、運輸和使用方便的目的。它被廣泛的用于照明、焊接、切割及各種火焰加工，能滿足科研、施工等特殊用戶的需要。 乙炔的用途 乙炔是一種重要的有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料，它的用途很廣泛如：乙炔在高溫下分解為碳和氫，由此可制備乙炔炭黑。通過取代反應(yīng)和加成反應(yīng)，可生成一系列極有價值的產(chǎn)品。乙炔燃燒時能產(chǎn)生高溫，氧炔焰的溫度可以達(dá)到3200℃左右，用于切割和焊接金屬。乙炔化學(xué)性質(zhì)活潑，能與許多試劑發(fā)生加成反應(yīng)。如與氯化氫、氫氰酸、乙酸加成，均可生成生產(chǎn)高聚物的原料。 新興乙炔化工生產(chǎn)方法與舊法的比較 新興的乙炔生產(chǎn)方法主要是天然氣部分氧化法和煤的等離子體法。其數(shù)據(jù)就不一一羅列。濕法乙炔發(fā)生則在環(huán)保方面有些欠缺。干法乙炔發(fā)生是對濕法乙炔發(fā)生的改進，通過綜合的考慮和出于對其風(fēng)險的評估，我認(rèn)為干法乙炔發(fā)生具有很好的工業(yè)化價值。 溶解乙炔的概念與由來 溶解乙炔是將碳化鈣與水作用制得粗乙炔氣，經(jīng)凈化、壓縮，干燥、再充裝至填有多孔填料[4]并含溶劑(一般采用丙酮)的鋼瓶內(nèi)，使乙炔氣體溶解于丙酮液體中，當(dāng)使用時將乙炔氣體再從丙酮釋放出來。它雖在1836年就被人們發(fā)現(xiàn)，但直到1892年利用電爐生產(chǎn)電石的方法被發(fā)明以后，它才開始被用于照明。從而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。但是由于大型的乙炔發(fā)生裝置搬運不便。電石渣又難以集中利用，于是人們開始研究用其它方法來貯存、運輸和使用乙炔氣。焦耳的能量）就會發(fā)生分解爆炸，試驗遭受到失敗。所以高壓的氣態(tài)乙炔和液化乙炔在工業(yè)上都不能得到實際應(yīng)用。這種被稱為溶解乙炔氣瓶的特殊鋼瓶的誕生，使溶解乙炔在工業(yè)上得到了更廣泛的應(yīng)用。 我國溶解乙炔的發(fā)展 溶解乙炔在我國也已經(jīng)有了九十多年的歷史，早在1920年法商在上海蘆家灣徐家匯路開設(shè)氧氣廠，引進了法國溶解乙炔的技術(shù)和設(shè)備及乙炔瓶。1936年法商又在青島開設(shè)東方修焊公司，這就是我國解放以前僅有的三個溶解乙炔廠[5]，其規(guī)模都較小，而且主要用于我國沿海的航標(biāo)燈。/時，在用的乙炔瓶也僅有約8000多只，年產(chǎn)乙炔約1000噸。同時，在國家“十二五”規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大方針下，溶解乙炔面臨巨大的市場投資機遇，行業(yè)有望迎來新的發(fā)展契機。工業(yè)電石的主要成份是碳化鈣，其余為游離氧化鈣，碳以及硅、鎂、鐵、鋁的化合物及少量的磷化物、硫化物。碳化鈣質(zhì)量應(yīng)符合表1要求。 電石的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì) 電石的化學(xué)性質(zhì)非常活潑。 電石的物理性質(zhì)是外觀呈灰色、棕色、紫色或黑色的固態(tài)物。 丙酮