一种用电石与水产生的粗乙炔的净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用电石与水产生粗乙炔的净化装置。本净化装置由于采用差压变送器加电磁阀并辅之以手动阀而解决了中压粗乙炔冷却塔的排水；由于采用碳钢制得接简壳内涂氟橡胶耐蚀涂层而解决净化塔的承压和耐蚀；由于采用硫酸贮罐和碱贮罐，并通以氮气压送酸、碱液而解决了中压净化塔和中和塔的酸、碱加料。本发明专利技术主要用于中压粗乙炔的硫酸法提纯净化，但同时也适用于低压粗乙炔的硫酸法提纯净化。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及气体分离与液化装置中的一种将电石与水产生的粗乙炔净化为符合GB6819-86《溶解乙炔》产品标准质量要求的乙炔净化装置。目前国际上粗乙炔净化装置主要有两类第一类为粗乙炔极限压力≤0.02MPa，常用工作压力为3～5KPa的低压净化装置。其中，净化效果较好的有以浓硫酸为净化剂的瑞典AGA-CRYO-AB公司技术说明书PM114700691所述净化装置。(见附件1)。第二类为粗乙炔极限压力≤0.15MPa，常用工作压力为0.1MPa的中压净化装置。其中有美国Rexarc International Inc的以“猴子灰”(Monkey dust)为净化剂的固体净化装置(见附件2)。本专利技术的目的在于提供一种用浓硫酸作为净化剂来净化中压粗乙炔的装置。该装置由附附图说明图1中的冷却塔1，第一净化塔2，第二净化塔3(净化塔2和3中装有超矩鞍填料M)，中和塔4，硫酸冷却器5，泵6，硫酸贮罐7，碱贮罐8所组成。本专利技术的技术要求点在于对瑞典AGA-CRYO-AB公司的硫酸法低压净化装置进行系统改进以满足中压粗乙炔净化的运行要求，从而扩展了其应用范围。(一)冷却塔排水方案的改进。现将两种排水方案比较如下瑞典AGA-CRYO-AB公司的低压浓硫酸净化装置只需采用附图2所示简单的水封溢流排水装置来排放冷却塔1中的冷却水就可以了。其工作原理是，进入冷却塔1的低压乙炔的工作压力一般为350mm水柱高(H)，此值等于乙炔实际压力P气和大气压力P大之差，即P气-P大＝Hmm水柱高。在此压差作用下，溢流管9内的液面上升，当液面上升至溢流口时，即发生溢流排水。塔内冷却水在压差作用下由溢流管下口连续进入溢流管，并由溢流管外口连续排水。其特点是连续排水，且溢流高度H等于以水柱高度表示的乙炔工作压力，塔内液面高度基本不变。但本装置只适用于低压粗乙炔的冷却塔排水。当粗乙炔压力为中压时(P气≈0.1MPa)，P气-P大的压差就很大(≈10M水柱高)，这样冷却塔及其溢流管就要做得很高大才能满足溢流排水的要求，显然此装置就很苯重。本专利技术的任务之一就是要提供一种解决中压(≤0.15MPa)工作条件下的粗乙炔冷却排水装置(见附图3)。其工作原理为差压变送器DP上端感受乙炔实际压力P气，下端感受压力(P气+P液)。当上下端压力差〔(P气+P液)-P气〕＝P达到上给定值时，差压变送器DP工作，发出信号使电磁阀V1开启，塔中冷却水经V1排出。当P液达到下给定值时，DP使电磁阀V1关闭。由于塔顶加入的冷却水使塔内液面升高，P液又提高，达到上给定值，DP再次使电磁阀V1开启，如此循环工作。而手动阀V2起手动控制排水和对电磁阀V1的工作起补偿作用。本方案的特点是间歇排水，且排水装置的工作压差P液和上下给定值之差h可人为给定，它不等于乙炔压力，塔内液面高度是上下变动的。本方案的优点是不但适应中压粗乙炔净化前冷却的需要，也可用于低压粗乙炔的冷却需要。(二)净化塔塔体结构方案的改进瑞典AGA-CRYO-AB公司由于采用硫酸法净化低压粗乙炔，故净化塔采用耐宽浓度硫酸腐蚀的聚氯乙烯板焊制，加外包玻璃钢结构就足以承受塔内低压作用。而美国Rexarc International INC公司的中压净化塔采用对塔体仅有微腐蚀作用的固体净化剂“猴子灰”，故只需采用能承受中压的碳钢焊制结构就能满足运行要求。本专利技术的又一任务在于提供一种既能承受塔内中压作用，又能耐宽浓度硫酸腐蚀的净化塔塔体，其构造如附图4，其中塔体即为附图1中的2和3，系碳钢制焊接筒壳结构作为承受中压作用的构件，而且在筒壳14内壁涂敷耐硫酸腐蚀的氟橡胶涂层15。17为硫酸进口，12为硫酸出口，10为乙炔进口，11为乙炔出口，A-A为筒壳14和法兰13的连接处剖面图，16为密封垫片。由本专利技术所构成的净化塔，克服了瑞典AGA-CRYO-AB公司净化塔不能承受中压作用和美国Rexarc Internatiorcl INC公司净化器不耐宽浓硫酸腐蚀的缺点，而且氟橡胶涂层仅0.3～0.5mm，因而用量少而经济，涂层容易施工，也便于检修。且可用于低压粗乙炔的硫酸净化。(三)浓硫酸和碱液加料方案的改进瑞典AGA-CRYO-AB公司净化塔2，3的浓硫酸加料采用附图5的聚氯乙稀浓硫酸加料器(碱液加料器结构原理与之相同)。它由壳体22，通风口18，硫酸进口19，硫酸出口20，硫酸溢流口21组成。硫酸加料靠浓硫酸液柱高H的静压作用将浓硫酸加入净化塔2.3中，但当净化塔中粗乙炔压力由低压升至中压时，如同(一)中冷却塔所述原因，浓硫酸和碱液加料器就要做得很高大而显得很苯重，且其结构较为复杂。本专利技术的再一项任务，是针对乙炔压力升高至中压和常温下碳钢对浓硫酸具有良好的耐蚀性的特点，设置硫酸贮罐7贮存浓度为92.5%的浓硫酸，设置碱液贮罐8贮存碱液。酸、碱贮罐均为碳钢制焊接压力容器(见附图1)。本方案拟向7、8两贮罐内通以压力为0.2MPa的氮气。在贮罐7、8中的氮气压力和净化塔2，3和中和塔4中的中压乙炔(0.1MPa)的压差作用下，贮罐7，8中的浓硫酸和碱液即由贮罐7，8的管道流入净化塔2，3和中和塔4中，这种贮罐加料器通以氮气的加料方案，结构非常简单，而且使用方便，安全可靠，中低压粗乙炔净化均可采用。实施例来自中压乙炔发生器的粗乙炔通过冷却塔1中的冷却水喷淋后降温和洗涤。此时，冷却塔1中的水即由差压变送器DP感受压差信号来控制电磁阀V1排水，也可辅以手动阀V2排水，对V1起补偿作用。经冷却降温后的粗乙炔接着进入净化塔2和3，并自下而上地向塔顶流动。塔下部的硫酸泵6则使硫酸液在净化塔和硫酸冷却器中作与粗乙炔流向相反的循环流动硫酸从净化塔塔顶自上而下地喷淋。硫酸和粗乙炔就在塔内不规则形状的填料M的表面上相接触而发生化学吸附作用，借此去除粗乙炔中的杂质硫化氢(H2S)和磷化氢(PH3)等，净化塔有两只，第一净化塔2中的硫酸浓度为65～80%，第二净化塔3中的硫酸浓度为80～92.5%，两塔串联工作。当硫酸在塔内喷淋而接触碳钢制焊接筒壳14的内表面时，由于筒壳内壁涂有氟橡胶涂层而不致被硫酸腐蚀，同时筒壳能承受中压乙炔的压力。中和塔4是用以去除乙炔气因经硫酸净化而夹带的酸雾，中和剂为浓度4～8%的氢氧化钠(NaOH)。中和剂亦以泵6输送，并自上而下在中和塔中喷淋。硫酸冷却器5用来使硫酸降温。硫酸贮罐7和碱贮罐8用以暂存浓硫酸和碱液，并向净化塔2和3及中和塔4加料。经过以上净化装置净化的中压粗乙炔就能达到GB6819-86《溶解乙炔》所要求的乙炔纯度。权利要求1.一种净化用电石与水产生的粗乙炔的装置，其特征在于发生器产生的粗乙炔压力为中压(≤0.15MPa)，粗乙炔采用浓硫酸作为净化剂。2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，粗乙炔冷却塔内液面高度的控制，采用差压变送器DP控制电磁V1的启闭来实现，并并联手动阀V2控制排放冷却塔1中的冷却水，且对V1起补偿作用。3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，净化塔2，3采用碳钢制焊接筒壳14作为承受中压的构件，其内壁涂敷氟橡胶涂层15用以耐硫酸的腐蚀。4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，浓硫酸贮罐7和碱贮罐8采用氮气加压，将浓硫酸和碱液压入净化塔2和3中以及中和塔4中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化用电石与水产生的粗乙炔的装置，其特征在于发生器产生的粗乙炔压力为中压（≤０．１５ＭＰａ），粗乙炔采用浓硫酸作为净化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅自省，潘淦卿，羊波，刘艺，
申请(专利权)人：常州飞机制造厂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]