一种湿法电石制备乙炔的除尘系统及除尘工艺方法与流程

1.本发明涉及电石粉尘安全环保消解技术领域，具体涉及一种湿法电石制备乙炔的除尘系统及除尘工艺方法。


背景技术：

2.在化工工业生产过程中，乙炔的制备工艺分为干法和湿法工艺，现有的企业大多将电石粉尘当做普通粉尘进行除，虽然也考虑了防爆，但该类操作将所有的风险均引到了除尘器中，除尘器一旦发生爆炸，会将除尘器腔体内的粉尘全部散逸出去，对环境造成短时高浓度伤害。该类除尘有以下特点：通过除尘系统收集的粉尘会有很大数量的粉尘在系统停车后落在管道内。虽然管道内有一定的坡度，但是粉尘颗粒小，仍会有大量的粉尘落到管道中。系统停车后，空气中的水分易与滞留的粉尘结合生成ca(oh)2，形成糊状物，再进一步与co2反应后，生成caco3和水，水再进一步与电石粉尘反应，周而复始。caco3在表面上附着并干化的量会越来也大,会增加风阻后也会进一步增加风管支吊架的负担，甚至可能出现风管的坠落伤人事故。因现有除尘系统采用坡道设计，除尘系统的入口位置为主管道的低点，而副产的乙炔气体因分子量为26比空气29小，会在管道内富集并向高处集中，无法外排，随着停车时间的延长，管道内富集的乙炔气体会越来越多。有较大安全隐患。如果环境中有火花，甚至可能出现爆炸事故。目前国内没有针对管道内的电石粉尘专项除尘系统，因此亟需设计一种湿法电石制备乙炔的管道除尘系统及除尘工艺方法。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供了一种湿法电石制备乙炔的除尘系统，解决现有技术中无法对管道内电石粉尘除尘的弊端。
4.为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
5.一种湿法电石制备乙炔的除尘系统，所述除尘系统包括吸尘分支系统、输送管道系统、气体保护系统、尘料清洗系统、尘料收集系统、控制系统、排空系统、防火系统；所述吸尘分支系统的输出端与所述输送管道系统相连接；用于收集电石粉尘；所述输送管道系统用于输送含电石粉尘的气体；所述气体保护系统用于用惰性气体置换所述输送管道系统内的含电石粉尘气体中乙炔气体；所述尘料清洗系统用于清洗所述输送管道系统内的电石粉尘；所述尘料收集系统设置在所述输送管道系统的末端；所述排空系统用于排空输送管道系统内的乙炔气体，所述防火系统设置在所述输送管道系统的尾端，所述防火系统用于防止明火进入尘料收集系统；所述吸尘分支系统、输送管道系统、气体保护系统、尘料清洗系统、尘料收集系统、排空系统、防火系统的控制端分别与控制系统电性连接。
6.根据上述技术方案进一步优选的，所述输送管道系统包括第一输送管道、第二输送管道和第三输送管道，所述第一输送管道、第二输送管道和第三输送管道分别为多组，所述第一输送管道为下坡管道,所述第一输送管道的坡度≤30
°
，所述第二输送管道为上坡管道，所述第二输送管道的坡度≥45
°
，所述第三管道为首尾相连的双弯管结构，所述第一输
送管道的高端和第二输送管道的高端之间通过第三管道过渡连接，所述第一输送管道的低端和第二输送管道的低端之间弯管过渡连接。
7.优选的，所述第一输送管道和第二输送管道的低点连接处设有集尘口，所述集尘口与尘料收集系统连接，所述集尘口处设有检测开关，所述检测开关用于控制所述集尘口的开闭，所述检测开关与控制系统电性连接。
8.优选的，所述第一输送管道和第二输送管道的高点连接处设有放空口，所述放空口外侧设有阻火器，所述阻火器用于防止放空口回火，所述放空口处设有阀门，所述阀门用于控制所述放空口的开闭，所述阀门与控制系统电性连接。
9.优选的，所述尘料清洗系统包括尘料清洗管道和阀门控制组件，所述尘料清洗管道设置有多组，所述尘料清洗管道垂直插入设置在所述输送管道系统的管道上，多组所述尘料清洗管道均匀分布在输送管道系统的管道的各个区段。
10.优选的，所述尘料清洗系统包括尘料喷吹管道，所述尘料喷吹管道设置在所述输送管道系统的管道内部，所述尘料喷吹管道上设置有若干喷吹孔。
11.优选的，所述尘料清洗系统为惰性气体清洗系统。
12.优选的，所述吸尘分支系统包含若干个吸尘分支管，若干个所述吸尘分支管的一端分别依次贯通连接述输送管道系统，所述吸尘分支管的另一端与风罩连接，所述吸尘分支管与风罩连接的接口为单接口或为双接口或为三接口，所述吸尘分支管与所述输送管道系统的接入角度≤30
°
，所述输送管道系统与所述吸尘分支管连接处为变径结构，所述输送管道系统在接入吸尘分支管后端的管径大于接入之前的管径。
13.优选的，所述控制系统采用dcs控制系统或plc控制器系统。
14.优选地，所述吸尘分支系统、输送管道系统管道可以采用焊接连接或为法兰连接。
15.优选地，所述尘料收集系统包括料仓、除尘器，所述料仓和除尘器端均加设有防火阀，有效隔断火源，增强安全性。
16.优选的，除尘器除自身采用防爆设施外，还采用惰性气体喷吹，进一步降低安全风险。
17.优选的，所述输送管道系统还包括固定支架，所述固定支架用于固定第一输送管道、第二输送管道和第三输送管道。
18.一种湿法电石制备乙炔的除尘系统的除尘工艺方法，所述除尘工艺方法包括以下步骤：
19.步骤a，系统开车前，先通过控制系统控制排空系统启动，利用排空系统把输送管道系统内的乙炔排放至大气或乙炔回收管路，排空系统工作一段时间输送管道系统内无乙炔气体后，关闭排空系统；
20.步骤b，再通过控制系统控制气体保护系统启动，利用气体保护系统负压作用放空系统内空气，隔上一端时间后，通过控制系统开启尘料清洗系统，通过惰性气体对系统内空气进行置换，空气置换合格后关闭尘料清洗系统；
21.步骤c，系统运行过程中，卸料系统的高位料位感应开启卸料和卸料输送系统，低位料位感应关闭卸料阀门，同时延时卸料输送系统，保证输料系统内没有尘料。
22.步骤d、系统停车前，通过惰性气体保护系统把粉尘沿输送管道系统输送至输送管道的低点或末端；经尘料输送系统会根据步骤c自动开启通过自动控制尘料清洗系统分段
逐步清理输送管道系统内的粉尘物料，经过尘料收集系统收集转运，清扫一端时间后至输送管道系统内无电石粉尘，再一次关闭尘料清洗系统和气体保护系统。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
24.1、本发明提供了一种湿法电石制备乙炔的除尘系统及除尘工艺方法，本发明采用了全新理念的低走高爬波浪式输送管道设计概念，可以有效的将粉尘在输送过程中进行分流，降低输送系统的粉尘含量，保持系统高效的运行。
25.2、本发明提供了一种湿法电石制备乙炔的除尘系统及除尘工艺方法，本发明设计了尘料清洗系统，能将电石粉末最大限度的排净，无粉尘堆积，确保除尘系统安全稳定运行。
26.3、本发明提供了一种湿法电石制备乙炔的除尘系统及除尘工艺方法，本发明设计了排空系统，本发明可以在系统开车前将乙炔残留气体安全可靠排出，降低系统的安全风险。
27.4、本发明提供了一种湿法电石制备乙炔的除尘系统及除尘工艺方法，本发明采用了阻火系统，本发明可以在开车过程中将可能出现的火情进行有效隔断，降低系统的火灾风险。
28.5、发明提供了一种湿法电石制备乙炔的除尘系统及除尘工艺方法，本发明设计了可拆卸管线，本发明可以在在建设时采用可拆卸管线，提升了检维修效率，降低检维修成本。
29.6、本发明提供了一种湿法电石制备乙炔的除尘系统及除尘工艺方法本发明中控制系统采用dcs系统或plc系统控制，机动性强，本发明控制系统可以设计一键开车、和一键停车系统，可以全部连锁，实现系统的安全可靠性运行。
附图说明
30.图1为本发明实施例一装置结构示意图；
31.图2为本发明实施例二装置结构示意图；
32.图3为本发明第三输送管道结构示意图
33.图4为本发明第三输送管道俯视结构示意图；
34.图5为本发明喷吹管道放大结构示意图；
35.图6为本发明吸尘分支管类型结构示意图；
36.图7为本发明电气原理框图示意图。
37.图中：1、吸尘分支系统，11、吸尘分支管，2、输送管道系统，21、第一输送管道，22、第二输送管道，23、集尘口，24、检测开关，25、放空口，26、阀门，27、第三输送管道，28、阻火器，3、气体保护系统，4、尘料清洗系统，41、尘料清洗管道，42、阀门控制组件，43、喷吹管道，44、喷吹孔，5、尘料收集系统，6、控制系统，7、排空系统，8、防火系统。
具体实施方式
38.在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“第一”、“第二”、“中间端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元
件，不能理解为对本公开的限制。
39.以下结合附图对本发明做进一步详细说明以下实施例仅用于更清楚的说明本发明的技术方案，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属本发明的保护范围。
40.实施例一
41.如图1～图7所示，一种湿法电石制备乙炔的除尘系统，所述除尘系统包括吸尘分支系统1、输送管道系统2、气体保护系统3、尘料清洗系统4、尘料收集系统5、控制系统6、排空系统7、防火系统8，；所述吸尘分支系统1的输出端与所述输送管道系统2相连接；用于收集破碎机电石粉尘；所述输送管道系统2用于输送含电石粉尘的气体；所述气体保护系统3用用于用惰性气体置换所述输送管道系统2内的电石粉尘气体中乙炔气体；所述尘料清洗系统4用于清洗所述输送管道系统2内的电石粉尘；所述尘料收集系统5设置在所述输送管道系统2的末端；所述排空系统7用于排出输送管道系统2内的乙炔气体，所述防火系统8用于防止明火进入尘料收集系统5，所述吸尘分支系统1、输送管道系统2、气体保护系统3、尘料清洗系统4、尘料收集系统5、排空系统7、防火系统8的控制端分别与控制系统6电性连接。
42.如图3和图4所示，所述输送管道系统2包括第一输送管道21、第二输送管道22和第三输送管道27，所述第一输送管道21、第二输送管道22和第三输送管道27分别为多组，所述第一输送管道21为下坡管道,所述第一输送管道21的坡度≤30
°
，所述第二输送管道22为上坡管道，所述第二输送管道22的坡度≥45
°
，所述第三管道27为首尾相连的双弯管结构，所述第一输送管道21的高端和第二输送管道22的高端之间通过第三管道27过渡连接，所述第一输送管道21的低端和第二输送管道22的低端之间弯管过渡连接。现有技术中管道的坡度一般不会超过15
°
，因管线输送过长，长距离的不小于30
°
倾角输送会造成输送系统起点较高，因此本发明实施例采用波浪式的管道方式进行输送，波浪上坡时采用不小于45
°
倾角，下坡采用不大于30
°
倾角。可有效降低粉尘在输送管道上的聚集。在本发明实施例中电石粉尘在输送过程中碰到上坡时采用不小于45
°
倾角，含电石粉尘的空气会拍打在上坡管道上，进而有部分粉尘会滑落至低点的集尘口23中，通过集尘口23与尘料收集系统连接，把电石粉尘收集转运到处理站。本发明采用了全新理念的低走爬概念，可以有效的将粉尘在输送过程中进行分流，降低输送系统的粉尘含量，保持系统高效的运行。本发明实施例中所述第一输送管道21和第二输送管道22的高点连接处通过第三输送管道27连接，所述第三输送管道27为两个首尾相连接的弯管结构，通过第三输送管道27的连接转换，所述第一输送管道21和第二输送管道22可以不在一个竖直面内，可以方便调节第一输送管道21和第二输送管道22之间的角度。第一输送管道的倾角角度不大于30
°
，第二输送管道22的倾角不小于45
°
，根据管道高度需要和管道风阻计算，所述第一输送管道21的倾角角度最优值为30
°
，所述第二输送管道22的倾角最优值为60
°
，第一输送管道21和第二输送管道22间直接采用90
°
弯管的，无法控制第一输送管道21和第二输送管道22的倾角，因此本发明采用在第一输送管道21和第二输送管道22间加设双弯头的第三输送管道27，所述第一输送管道21与第二输送管道22不在同一竖直截面内，在连接处形成一个立体转弯设计，这样更容易控制第一输送管道21和第二输送管道22之间的角度，不仅仅局限与90度弯角设置，在保证最小风阻设计需求下，第一输送管道21和第二输送管道22间的倾角可以自由设计，可以适应多个坡道长度
的应用场景。
43.所述第一输送管道21和第二输送管道22连接处的低点处设有集尘口23，所述集尘口23与尘料收集系统5连接，所述集尘口23处设有检测开关24，所述检测开关24用于控制所述集尘口23的开闭，所述检测开关24与控制系统6电性连接或为无线通讯连接。本发明实施例中，所述检测开关24检测到低点集尘口23到粉尘积累到一定的料位或储量后开启外输系统，向尘料收集系统5输送。检测不到储量后，隔一定时间关闭输料系统。
44.如图1所示，所述第一输送管道21和第二输送管道22连接处的高点处设有放空口25，所述放空口25连接排空系统7，所述放空口25处设有阀门26和阻火器28，所述阀门26用于控制所述放空口25的开闭，所述阀门26与控制系统6电性连接或为无线通讯连接。
45.所述尘料清洗系统4包括尘料清洗管道41和阀门控制组件42，所述尘料清洗管道41设置有多组，所述尘料清洗管道41垂直插入设置在所述输送管道系统2的管道上，多组所述尘料清洗管道41均匀分布在输送管道系统2的管道的各个区段。本发明实施例中，所述尘料清洗系统4的清洗管道采用与输出管道系统2的管道垂直设置，尘料清洗管道41垂直插入到输送管道，设置有多组，分布在在输送管道的各个区段，对各个区段进行粉尘清洗，所述尘料清洗系统4采用惰性气体清洗，确保了除尘系统安全可靠运行。本发明实施例设置的惰性气体尘料清洗系统4，尘料清洗系统4按照距离末端除尘器由远及近，逐级开启，单次开启一个或一组阀门，粉尘被喷吹脱离管底后由系统的的走向风带入系统低点和末端除尘器通过该系统可以有效的将附着在管壁的粉尘进行吹扫，通过输送系统的气流将粉尘带到系统低点和除尘器。系统停车后，管道内会存有大量的电石粉尘堆，通常隔上一段时间就要清理管道。通本发明系统每次停车时都能将电石粉末最大限度的排净，无粉尘堆积，降低了电石粉尘聚集风险。
46.所述吸尘分支系统1包含若干个吸尘分支管11，若干个所述吸尘分支管11的一端分别依次贯通连接述输送管道系统2，所述吸尘分支管11的另一端与风罩连接，所述吸尘分支管11与风罩连接的接口为单接口或为双接口或为三接口，所述吸尘分支管11与所述输送管道系统2的接入角度≤30
°
，所述输送管道系统2与所述吸尘分支管11连接处为变径结构，所述输送管道系统2在接入吸尘分支管11后端的管径大于接入之前的管径。本发明实施例中所述输送管道2采用变径结构，既满足了吸风量设计需求，有可以减少建造成本，具有很强的实用性。本发明实施例中所述输送管道2的变径结构采用锥形过渡结构，这样可以最大限度减少电石灰尘聚集。所述吸尘分支管11在变径结构处接入输送管道系统2，所述吸尘分支系统1接入所述输送管道系统2的角度≤30
°
。
47.所述控制系统6采用dcs控制系统或plc控制器系统。
48.实施例二
49.如图2～图7所示，一种湿法电石制备乙炔的除尘系统，所述除尘系统包括吸尘分支系统1、输送管道系统2、气体保护系统3、尘料清洗系统4、尘料收集系统5、控制系统6、排空系统7、防火系统；所述吸尘分支系统1的输出端与所述输送管道系统2相连接；用于收集破碎机电石粉尘；所述输送管道系统2用于输送含电石粉尘的气体；所述气体保护系统3用于用大气置换所述输送管道系统2内的含电石粉尘气体；所述尘料清洗系统4用于清洗所述输送管道系统2内的电石粉尘；所述尘料收集系统5设置在所述输送管道系统2的末端；所述排空系统7用于排出输送管道系统2内的乙炔气体，所述吸尘分支系统1、输送管道系统2、气
体保护系统3、尘料清洗系统4、尘料收集系统5、排空系统7、防火系统8的控制端分别与控制系统6电性连接。
50.如图3和图4所示，所述输送管道系统2包括第一输送管道21、第二输送管道22和第三输送管道27，所述第一输送管道21、第二输送管道22和第三输送管道27分别为多组，所述第一输送管道21为下坡管道,所述第一输送管道21的坡度≤30
°
，所述第二输送管道22为上坡管道，所述第二输送管道22的坡度≥45
°
，所述第三管道27为首尾相连的双弯管结构，所述第一输送管道21的高端和第二输送管道22的高端之间通过第三管道27过渡连接，所述第一输送管道21的低端和第二输送管道22的低端之间弯管过渡连接。现有技术中管道的坡度一般不会超过15
°
，因管线输送过长，长距离的不小于30
°
倾角输送会造成输送系统起点较高，因此本发明实施例采用波浪式的管道方式进行输送，波浪上坡时采用不小于45
°
倾角，下坡采用不大于30
°
倾角。可有效降低粉尘在输送管道上的聚集。在本发明实施例中电石粉尘在输送过程中碰到上坡时采用不小于45
°
倾角，含电石粉尘的空气会拍打在上坡管道上，进而有部分粉尘会滑落至低点的集尘口23中，通过集尘口23与尘料收集系统连接，把电石粉尘收集转运到处理站。本发明采用了全新理念的低走爬概念，可以有效的将粉尘在输送过程中进行分流，降低输送系统的粉尘含量，保持系统高效的运行。本发明实施例中所述第一输送管道21和第二输送管道22的高点连接处通过第三输送管道27连接，所述第三输送管道27为两个首尾相连接的弯管结构，通过第三输送管道27的连接转换，所述第一输送管道21和第二输送管道22可以不在一个竖直面内，可以方便调节第一输送管道21和第二输送管道22之间的角度。第一输送管道的倾角角度不大于30
°
，第二输送管道22的倾角不小于45
°
，根据管道高度需要和管道风阻计算，所述第一输送管道21的倾角角度最优为30
°
，所述第二输送管道22的倾角为60
°
，第一输送管道21和第二输送管道22间直接采用90
°
弯管的，不易控制第一输送管道21和第二输送管道22的倾角，因此本发明采用在第一输送管道21和第二输送管道22间加设双弯头的第三输送管道27，这样更容易控制第一输送管道21和第二输送管道22之间的角度。本发明采用了全新理念的低走爬概念，可以有效的将粉尘在输送过程中进行分流，降低输送系统的粉尘含量。保持系统高效的运行。
51.所述第一输送管道21和第二输送管道22连接处的低点处设有集尘口23，所述集尘口23与尘料收集系统5连接，所述集尘口23处设有检测开关24，所述检测开关24用于控制所述集尘口23的开闭，所述检测开关24与控制系统6电性连接或为无线通讯连接。
52.所述第一输送管道21和第二输送管道22连接处的高点处设有放空口25，所述放空口25连接排空系统7，所述放空口25处设有阀门26和阻火器28，所述阀门26用于控制所述放空口25的开闭，所述阀门26与控制系统6电性连接或为无线通讯连接。
53.所述尘料清洗系统4包括尘料喷吹管道43，所述尘料喷吹管道43设置在所述输送管道系统2的管道内部，所述尘料喷吹管道43上设置有若干喷吹孔44。本发明实施例中，通过尘料清洗系统4可以有效的将附着在管壁的粉尘进行吹扫，通过输送管道系统2内的气流将电石粉尘带到除尘系统的低点或末端除尘器。本发明实施例系统可以有效解决系统停车后除尘管道系统内的电石粉尘滞留聚集，有效降低除尘系统的安全运行风险。
54.所述尘料清洗系统4为惰性气体清洗系统。
55.如图6所示，所述吸尘分支系统1包含若干个吸尘分支管11，若干个所述吸尘分支管11的一端分别依次贯通连接述输送管道系统2，所述吸尘分支管11的另一端与皮带密封
罩连接，所述吸尘分支管11与风罩连接的接口为单接口或为双接口或为三接口，所述吸尘分支管11与所述输送管道系统2的接入角度≤30
°
，所述输送管道系统2与所述吸尘分支管11连接处为变径结构，所述输送管道系统2在接入吸尘分支管11后端的管径大于接入之前的管径。本发明实施例中所述输送管道2采用变径结构，既满足了吸风量设计需求，有可以减少建造成本，具有很强的实用性。本发明实施例中所述输送管道2的变径结构采用锥形过渡结构，这样可以最大限度减少电石灰尘聚集。所述吸尘分支管11在变径结构处接入输送管道系统2，所述吸尘分支系统1接入所述输送管道系统2的角度≤30
°
。本发明实施例实施过程中，所述吸尘分支管11可以连接输送皮带的密封罩，也可以连接料仓、斗式提升机等密闭设备的吸风口，在密封罩类似的设备吸风入口处加设防火阀，防止火焰进入本发明除尘系统。本发明系统与皮带密封罩、料仓、斗式提升机等密封设备的吸风孔连接可以采用软连接，也可以采用硬连接。多个吸尘分支管11与输送管道系统连接处加设阀门，阀门可以采用调节阀，各吸尘分支管11与输送管道系统2主管的压力联动，也可以采用普通手动阀门。在本发明实施例中，所述吸尘分支管11与输送管道系统2连接的高点处设有放空口23。
56.所述控制系统6采用dcs控制系统或plc控制器系统。
57.在本发明的优选的一种实施例中，所述吸尘分支系统、输送管道系统管道之间可以采用焊接连接或为法兰连接，可以适应不同的管道连接需求。
58.优选地，所述尘料收集系统包括料仓、除尘器，所述料仓和除尘器端均加设有防火阀，有效隔断火源，增强安全性。
59.优选的，除尘器除自身采用防爆设施外，还采用惰性气体喷吹，进一步降低安全风险。
60.优选的，所述输送管道系统还包括固定支架，所述固定支架用于固定第一输送管道、第二输送管道和第三输送管道。
61.一种湿法电石制备乙炔的除尘系统的除尘工艺方法，所述除尘工艺方法包括以下步骤：
62.步骤a，系统开车前，先通过控制系统6控制排空系统7启动，利用排空系统7把输送管道系统2内的乙炔排放至大气或乙炔回收管路，排空系统7工作一段时间输送管道系统2内无乙炔气体后，关闭排空系统7；
63.步骤b，再通过控制系统6控制气体保护系统3启动，所述气体保护系统3用于用惰性气体置换所述输送管道系统2内的含电石粉尘气体中乙炔气体；隔上一端时间后，通过控制系统6开启尘料清洗系统4，通过惰性气体对系统内空气进行置换，空气置换合格后关闭尘料清洗系统4；
64.步骤c，系统运行过程中，所述检测开关24检测到集尘口23处高位料位时，自动控制开启阀门卸料，收集的尘料通过尘料收集系统5输送，集尘口23处低位料位时，自动控制关闭卸料阀门，同时延时卸料输送系统，保证输送管道系统2内没有尘料；
65.步骤d，系统停车前，开启气体保护系统3，通过气体保护系统3把粉尘沿输送管道系统2输送至输送管道的低点或末端；尘料收集系统5会根据步骤c自动开启，通过自动控制尘料清洗系统4分段逐步清理输送管道系统2内的粉尘物料，经过尘料收集系统5收集转运，清扫一端时间后至输送管道系统内无电石粉尘，再依次关闭尘料清洗系统4和气体保护系统3。
66.当然，上述实施例说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。