電石生產工藝分析儀表應用

1、電石的概念

碳化鈣(CaC?)即電石，無機化合物，無色晶體，工業品為灰黑色塊狀物，斷面為紫色或灰色。電石遇水立即發生激烈反應，生成乙炔，并放出熱量。碳化鈣是重要的基本化工原料，主要用于產生乙炔氣，也用于有機合成、氧炔焊接等。

2、電石的工業制法原理

電石的生成反應是完全還原反應，工業上一般使用電爐熔煉法與氧熱法。

（1）電爐熔煉法

將焦炭與氧化鈣（CaO）置于2200℃左右的電爐中熔煉，生成碳化鈣(CaC?)。

電爐熔煉法生產電石是在電爐內的高溫條件下按照下面的化學反應生成： 

CaO + 3C←→CaC?+ C0     1l1．3千卡／克分子

從以上化學反應可得知電石(CaC?)是由石灰(Ca0)和碳(C)化合而成。每生成一分子電石需要一分子的氧化鈣和三個原子的碳，同時，還有一個分子的一氧化碳副產品生成，反應需吸收1l1．3千卡熱量才能完成，這個反應是吸熱還原反應。

（2）氧熱法

采取高爐富氧氧熱法熔煉CaC? (電石) 、石灰石中提取炭、高溫低壓煤氣發生爐。此一爐三使用工藝技術，使 CaC? 生產綜合利用了煤氣化過程中的余熱和煤灰，煤灰加配料熔融后生成 CaC? 和硅鐵（提純CaC?時）；“高溫低壓”煤氣發生爐，使煤氣的產（發）生自然化。每熔煉一噸80% CaC?，從石灰石中提取純炭168kg左右，產生煤氣（CO在55%—95%）6000—2600 m3，可生產4.5噸左右的甲醇（CH?OH）。富氧既提高爐溫又提高了煤氣的CO質量，氧氣尤為一舉兩用，煤熱能利用后的煤氣，用于煤化工或清潔發電。此工藝為無消耗能源型和無污染型的電石CaC?生產和煤氣生產。

高爐氧熱法熔煉電石：一爐三用{提取石灰石礦中炭爐 }循環經濟工藝生產示意圖

3、電石爐分類及工藝流程

現就電熔法生產電石做介紹：

1.開放型: 開放型電石爐只有用于電石反應用的爐體而沒有爐蓋，這種電石爐的爐料表面溫度高、灰塵多且環境惡劣。（已停用）

2.半密閉型: 半密閉爐是在開放型爐的基礎上加上一個集氣罩，把爐內產生的一氧化碳抽出一部分，另一部分仍在料面燃燒。

3.全密閉型:全密閉型電石爐是在開放式電石爐基礎上加上一個爐蓋，將爐內產生的一氧化碳爐氣用抽氣設備抽出，并將爐氣加以凈化處理。 (當前是主流和通用方法)

現簡介密閉型爐如下：

電熔法電石爐電石生產流程參考圖（1）

電熔法電石爐電石生產流程參考圖（2）

電熔法電石爐電石生產流程參考圖（3）

如上圖所示，電石的生產的工藝流程是配料、上料和爐頂布料，電石生產，電石冷卻、破碎及包裝。

4、分析系統在電石生產工藝中，氣體分析的目的、組分、檢測點和工況

（1）分析目的

電石爐爐氣分析系統在密閉式電石爐中的應用可促進生產企業節約生產成本；保障電石爐的安全運行；可提高密閉式電石爐的尾氣回收利用效率，達到節能降耗以及減排等目標。爐氣分析系統實現對CO、CO?、CH?、H?、O?的測量，并輸出爐氣的實際熱值。從而提高爐氣的綜合利用回收效率，指導燃燒測控，對生產企業實現節能減排的指標具有重要的指導作用。（TCD）熱導H?分析儀分析爐內H?的含量，判斷電石爐在水冷降溫的同時，電石爐的二層爐蓋、水冷套、底部環、接觸元件有無密封不過關或老化，出現漏水現象，如果造成爐內水蒸氣含量增大，則水蒸氣高溫分解成H?，濃度過高時就會釀成爆炸事故。

（2）電石爐尾氣成分

1)爐氣量：400Nm3/t電石

2)溫度：正常400-800℃（瞬時1000℃）

3)粉塵量：50-150g/Nm3

4）焦油含量：微量                          

5）CN-：微量

備注：文字來源于網絡

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