摘 要：介绍了我公司目前电石法制造PVC工艺中乙炔发生工艺，介绍了湿式乙炔发生器乙炔气损失机理，渣浆溢流液乙炔气回收工艺设计和控制。该工艺的节能降耗产生的经济效益、环境效益和社会效益。

　　关键词：发生器 渣浆 溶解度 乙炔气回收 负压 节能降耗 经济效益一、乙炔损失机理和损失量的测定电石在发生器里与水反应生成乙炔，首先是大块电石表面与水反应，最后是小微粒电石，乙炔在发生工序损失的渠道主要有四个方面：

　　1.没有完全反应的小颗粒电石电石从上部加进反应器与水反应，渣子从底部排出到沉降池，沉降池中仍有气泡产生，说明有没有完全反应的小颗粒电石。电石质量越差，反应时间越长，排渣次数越多，排出的电石颗粒越多。

　　2.渣浆内溶解的乙炔气电石反应后生成的渣浆，通过溢流排出，乙炔在渣浆中的溶解为过饱和溶解，饱和乙炔气溶于水在不同温度下的溶解度如下：

　　表1 乙炔在水中的溶解度（1体积水中能溶解的乙炔体积数）发生器正常生产时控制温度在80-90℃，因此一台发生器溢流液带走的乙炔气损失约为10.5 m3，又因气体的溶解度随压力的升高而加大，发生器的正常操作压力为8Kpa左右，发生器的高度为7840mm，溢流口的位置在发生器底部所受水压为8Kpa，那么溢流口位置所受压力为16Kpa（表压），溢流液中溶解乙炔气还会再多一些。

　　3.渣浆内颗粒物质吸附的乙炔气电石与水反应生成的电石渣组分中有细微的氢氧化钙，而氢氧化钙具有很强的吸附能力，氢氧化钙吸附的大量乙炔随渣浆排到渣池。大型湿式发生器的渣浆中乙炔气体含量一般在300-500毫克/公斤范围。比按温度80℃下乙炔在水中的溶解度计算的150毫克/公斤高出一倍以上。这主要是电石渣浆中氢氧化钙包裹着“碳化钙核”造成的。

　　4.发生器排渣带的乙炔气和排出的未反应电石发生器排渣次数越多，随排渣损失的乙炔气也越多。

　　由以上数据和分析结果可以判断发生器损失的乙炔气主要为：发生器的溢流液带走的，而发生器溢流口设置在发生器底部，溢流液中还会夹带一些正在发生器底部反应的电石生成的乙炔气及小块电石至溢流槽，这样发生器溢流口处空间乙炔气含量也很大（表2）。

　　二、电石渣浆溢流液回收工艺设计和控制1.工艺设计1.1发生器改造发生器加水全部由上注水改为下注水，渣浆溢流由锥体下部溢流改为从上部溢流，从上部溢流出来的电石渣浆进入一小缓冲罐，开电石渣浆乙炔气回收时，电石渣浆用泵强制出料。不开电石渣浆乙炔回收或渣浆泵有问题时电石渣浆自动走自然溢流。

　　1.2渣浆中乙炔气回收装置70万吨/年聚氯乙烯湿法乙炔溢流电石渣浆中乙炔气回收装置根据实际情况分为二套渣浆乙炔回收装置：即1#、2# 装置分别上一台汽提塔搞一套抽空回收装置，3#装置搞一套渣浆乙炔回收装置。

　　渣浆中乙炔气回收装置工艺流程为：从发生器上部溢流出来的电石渣浆进入在原溢流三连件第一件上改做的缓冲罐，再用渣浆泵强制将电石渣浆打入汽提塔上部，在真空状态下，溶解、吸附在料浆中的乙炔气在汽提塔被闪蒸出来，经塔顶冷凝器冷凝出水份，乙炔气用水环真空泵抽去乙炔气柜总管。分离出的冷凝水进入汽提后的电石渣浆。

　　电石渣浆从汽提塔上部进入，经筛板溢流流下，经汽提后的电石渣泥浆通过液封溢流连续排入渣浆浓缩池。

　　发生器底部的矽铁渣经渣浆泵回流液和新加入的水充分洗涤后按规定要求排渣。

　　2.发生改造 渣浆中乙炔气回收工艺控制技术2.1发生改造工艺设计：

　　发生器加水全部由上注水改为下注水，渣浆溢流由锥体下部溢流改为从上部溢流并结合渣浆中乙炔气回收。

　　2.2 发生器、缓冲罐液位的控制发生器液位用原发生器的双法兰液位计测量，液位高时溢流进入缓冲罐，缓冲罐上加双法兰液位计，与采用变濒控制的渣浆泵实现调节控制联锁，保证发生器的液位控制在一定的范围。

　　2.3 发生器渣浆出料发生器的电石渣浆由自然溢流改为用渣浆泵强制出料，渣浆泵采用变频控制。在泵出口加自动切断阀，在泵停止运行时联锁关闭，防止渣浆倒回。

　　3.回收工艺的安全性渣浆中乙炔气回收工艺的安全性主要为以下几点：

　　3.1.乙炔发生器电石渣浆由自然溢流改为强制出料用泵抽，同时保留溢流。

　　3.2.汽提塔渣浆出料设有液封。

　　3.3.回收系统的真空泵采用水环式真空泵，冷却水冷却，汽提塔的真空度用调节阀自调。

　　3.4.当系统的乙炔含氧分析超出控制范围>1%时，联锁控制，与主系统切断，回收乙炔气排空。

　　三、电石渣浆溢流液回收前后效果比较投用前电石渣浆含乙炔平均在242.88mg/L。

　　经装置处理后，电石渣浆中的乙炔气含量如下表4表2 电石渣浆中的乙炔气含量表依据溶电石渣浆溢流液乙炔溶解度计算回收率为：（242.88-12.13）÷242.88=94.82%。

　　四、节能降耗核算依据溶电石渣浆溢流液乙炔溶解度计算回收率为：（242.88-12.13）÷242.88=94.82%。

　　以溶电石渣浆溢流液乙炔溶解度计算回收率为：（242.88-12.13）÷242.88=94.82%来计算年回收的乙炔为：（242.88-12.13）×70×15×8000×22.3/26=1662465NM3/年，以285 NM3/吨电石计算折电石5833.2吨。但该工艺避免了排渣时排出未反应的电石，同时减少了排渣次数因此实际的降耗大于该值。

　　五、结束语该装置能有效回收电石渣浆中的乙炔气，降低PVC电石单耗，从而起到了降低PVC生产成本，提高企业效益，减少环境污染的效果。同时该装置采用DCS自控，系统操作简单，设备故障少，运行及维护成本低。采用了含氧在线监测仪监控回用乙炔气的含氧量，在含氧超标时自动联锁排空提高了该装置的安全性。它的投用避免了电石渣浆溶解的乙炔气向大气中逸失，减少了乙炔对环境的污染，降低了乙炔站操作人员的职业健康风险，并为渣浆后续处理过程的安全生产提供了保障安全系数高。综上所述，该装置起到了在节能降耗和提高装置的安全性的作用，使工艺得到了优化，为企业可持续发展提供了有力的保证。