一种电石渣浆乙炔气的回收利用系统的制作方法

本实用新型属于电石加工技术领域，涉及一种电石渣浆乙炔气的回收利用系统。

背景技术：

电石是电石法pva所需的主要原料，而电石水解产生的电石渣浆中残存大量的乙炔气体。目前，国内的普遍做法是将渣浆引入浓缩池，利用板框压滤回用电石上清液，从而降低水耗；同时，上清液的回用会使液相中的乙炔气得到部分回收。然而，在实际使用过程中，渣浆处理为可回用上清液的同时，由于温度下降，上清液里的乙炔气体绝大部分被释放到空气中，并没有被有效地回收利用。乙炔的挥发流失，不仅造成极大的资源浪费，同时，由于乙炔气体易燃、易爆，也存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供电石渣浆乙炔气的回收利用系统，有效回收电石渣浆中的乙炔气，减少了对空气的污染，安全性更高。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下。

一种电石渣浆乙炔气的回收利用系统，包括渣浆缓冲罐、渣浆泵、脱析器、主冷却器、真空泵、气液分离器、气体缓冲罐、流量计、乙炔气柜、排空管、并气阀、排空阀、取样冷却器、含氧仪；渣浆缓冲罐的渣浆出口通过渣浆泵与脱析器的进料口连接，脱析器的气体出口与主冷却器的气体进口连接，主冷却器的气体出口通过真空泵与气液分离器的气体进口连接，气液分离器的气体出口与气体缓冲罐的进气口连接，气体缓冲罐的出气口通过流量计与乙炔气柜连接；气液分离器与气体缓冲罐的连接管路上依次设置有排空管和并气阀，排空管上设置有排空阀；取样冷却器的气体进口与气液分离器的气体出口连接，气体出口处连接有含氧仪；含氧仪分别与排空阀和并气阀信号连接。上述技术方案，有效脱除电石渣浆中的乙炔气并送入乙炔气柜，减少乙炔气的排放，减少空气污染；同时，利用含氧仪和并气阀、排空阀的连接，有效控制脱水后乙炔气的纯度。

进一步地，该回收利用系统，渣浆缓冲罐的顶部气体口通过管道与脱析器的气体出口处连接，并在连接管路上设置减压阀；使得当渣浆缓冲罐内的气体压力过高时，可通过直接进入脱析器的方式泄压。

进一步地，该回收利用系统，渣浆缓冲罐的顶部气体口通过管道与气液分离器的气体出口处连接，并在连接管路上设置补压阀；使得当渣浆缓冲罐内的气体压力不足时，通过将气液分离器内的乙炔气回流的方式，保证渣浆缓冲罐内的压力不为负值。

进一步地，该回收利用系统，还包括安全槽；安全槽的进料口与脱析器的固液出口连接；使得脱析后的渣浆通过安全槽排出至渣浆池。

进一步地，该回收利用系统，还包括水封槽；水封槽与渣浆缓冲罐的罐体连接；防止罐体外的空气进入渣浆缓冲罐内。

本实用新型电石渣浆乙炔气的回收利用系统的有益效果为，利用乙炔气的溶解度随温度升高、压力降低而减小的原理（亨利定律），采用组合式脱析器和负压闪蒸工艺，对湿式乙炔发生器溢流出的电石浆液进行脱除乙炔气处理，并将脱出的乙炔气输往乙炔气柜，从而实现乙炔气的回收利用，减少乙炔气对空气的污染；同时，通过将渣浆缓冲罐与脱析器和气液分离器的连接，保证整个系统的气相平衡；该回收利用系统，有效回收和利用了电石渣浆中乙炔气，减少安全事故，并为企业带来良好的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型电石渣乙炔气的回收利用系统的结构示意图。

附图中的编码分别为：渣浆缓冲罐1、渣浆泵2、脱析器3、主冷却器4、真空泵5、气液分离器6、气体缓冲罐7、流量计8、乙炔气柜9、排空管10、并气阀11、排空阀12、取样冷却器13、含氧仪14、安全槽15、水封槽16、减压阀17、补压阀18。

具体实施方式

如图1所示，一种电石渣浆乙炔气的回收利用系统，包括渣浆缓冲罐1、渣浆泵2、脱析器3、主冷却器4、真空泵5、气液分离器6、气体缓冲罐7、流量计8、乙炔气柜9、排空管10、并气阀11、排空阀12、取样冷却器13、含氧仪14、安全槽15、水封槽16、减压阀17和补压阀18。

渣浆缓冲罐1的渣浆出口通过渣浆泵2与脱析器3的进料口连接，脱析器3的气体出口与主冷却器4的气体进口连接，脱析器3的固液出口与安全槽15的进料口连接，主冷却器4的气体出口通过真空泵5与气液分离器6的气体进口连接，气液分离器6的气体出口与气体缓冲罐7的进气口连接，气体缓冲罐7的出气口通过流量计8与乙炔气柜9连接；渣浆缓冲罐1的顶部气体口通过管道与脱析器3的气体出口处连接，并在连接管路上设置有减压阀17，同时，渣浆缓冲罐1的顶部气体口通过管道与气液分离器6的气体出口处连接，并在连接管路上设置补压阀18；另外，渣浆缓冲罐1的罐体上连接有水封槽16，渣浆泵2还连接有变频器。

气液分离器6与气体缓冲罐7的连接管路上依次设置有排空管10和并气阀11，排空管10上设置有排空阀12；取样冷却器13的气体进口与气液分离器6的气体出口连接，气体出口处连接有含氧仪14；含氧仪14分别与排空阀12和并气阀11信号连接。

本实用新型电石渣浆乙炔气的回收利用系统的工作原理为，根据乙炔气的溶解度随温度升高、压力降低而减小的原理，即亨利定律，采用组合式脱析器和负压闪蒸工艺，对湿式乙炔发生器溢流出的电石浆液进行脱除乙炔气处理，并将脱出的乙炔气输往乙炔气柜。

该回收利用系统，具体的工作过程如下。

（1）从湿式乙炔发生器溢流出来的电石渣浆，经溢流管进入渣浆缓冲罐1中进行缓冲，再利用渣浆泵2送入脱析器3，在脱析器3中对电石渣浆进行低压沸腾脱析；脱析出来的乙炔气送入主冷却器4降温后，再经真空泵5送入气液分离器6，经过气液分离后将乙炔气通过气体缓冲罐7并在流量计8的监测下送入乙炔气柜9；同时，脱析后的渣浆从脱析器3的底部经安全槽15外排至渣浆池；另外，在实际的生产过程中，可设置多个渣浆缓冲罐1并将其并入整个回收利用系统中，从而有效处理多个湿式乙炔发生器溢流出来的电石渣浆。

（2）关于乙炔气纯度的控制：经过气液分离器6分离后获得的乙炔气中的一部分进入取样冷却器13，冷却后进入自带预处理干燥、脱硫的含氧仪14，实现在线含氧监测；当氧含量高于1%时，关闭并气阀11、开启排空阀12，使得达不到纯度的乙炔气通过排空管10并经阻火器后排空；当氧含量低于1%时，关闭排空阀12、开启并气阀11，使得乙炔气通过并气阀11送入气体缓冲罐7，并向乙炔气柜9送气。

（3）关于渣浆缓冲罐的压力控制：渣浆缓冲罐1的压力会随进料量发生波动，当压力超过上限时，减压阀17开启，并将部分乙炔气直接释放至脱析器3内，此时，脱析器3的压力调节通过真空泵5本体回流实现；当压力超过下限时，补压阀18开启，通过将气液分离器6中分离出的部分乙炔气回流至渣浆缓冲罐1内的方式，保证渣浆缓冲罐1的压力不为负值；另外，减压阀17和补压阀18可根据压力升降的趋势逐渐控制开闭度。

（4）关于渣浆缓冲罐的液位控制：主要通过渣浆泵1的变频控制进行双向调节，将渣浆泵1与变频器连接，并将液位高低与变频器的频率双向连锁；当渣浆缓冲罐1的液位升高时，变频器频率加大，从而增加了渣浆的输送量；当渣浆缓冲罐1的液位降低时，变频器频率缩小，从而达到减少渣浆输送量的目的；最终实现渣浆缓冲罐1液位的动态平衡。

该回收利用系统：

（1）环保方面：乙炔气从电石渣浆中回收后，挥发到空气中的乙炔气大幅度减少，对空气的污染也大幅度降低，同时，安全事故的发生也大幅度减少，节能减排、安全环保；

（2）经济效益：按照年产13万吨pva计算，每年需要耗电石26万吨，满负荷生产的情况下，该回收利用系统回收的乙炔气为200m³/h，一年按8000h计算，按300l/kg折电石吨位，每年可节约电石：200×8000×1000÷300÷1000=5333t，按照电石市场价2600元/吨，每年可节约成本：5333×2600=1386.58万元，具有良好的经济效益。