降低溶解乙炔硫磷含量的做法及思考

摘要:降低乙炔中硫磷雜質對于乙炔的生產具有重要的現實意義，因為硫、磷雜質對于乙炔的生產和使用都具有嚴重的危害。所以在生產過程中往往利用氧化的思路來進行雜質去除，其中氯水凈化法以其明顯的優勢被廣泛使用，也取得了良好的效果。

關鍵詞:雜質危害 凈化方法 氯水法

一、乙炔中的硫磷雜質的危害

溶解乙炔中的硫、磷雜質的主要存在形式是硫化氫、磷化氫。這兩種有害雜質對于乙炔的使用危害較大，具體影響如下:

硫化氫:這種無色易燃氣體，其引燃溫度為260攝氏度，有毒、具有較強的刺激性，是一種很強列的神經性毒物。硫化氫屬于一種還原性氣體，在水中的溶解度大，氣體屬于酸性，能與堿性物質發生反應。

磷化氫:這種無色易燃氣體，其燃點比硫化氫低，為100攝氏度，容易自燃。磷化氫的氣味是類似大蒜，且有劇毒，10mg/msup3;濃度，接觸六個小時就會有中毒的癥狀;如果濃度較高，在0.5-1小時內就會導致死亡。磷化氫屬于還原性氣體，在水中的溶解度較小，不溶于熱水，微溶于冷水。

由于硫化氫、磷化氫的上述基本物理、化學性質，如果不采取凈化措施去除乙炔中的雜質，一方面雜質氣體的高毒性就會導致生產和操作人員出現中毒的危險，同時在進行切割及焊機過程中還會使硫和磷與金屬發生反應，降低焊接的質量。另一方面，由于在乙炔生產工藝中的后續加工是壓縮，氣壓最高可達到2.5MPa，在帶壓狀況下，壓力越高燃點越低，盡管壓縮機的汽缸設計的最高排氣溫度為<90攝氏度，但在生產過程中由于設備的長期運行，維持溫度的裝置作用可能有時會有所下降，這就使氣體在壓縮機的汽缸中、壓力管道中、干燥器中、乙炔氣瓶的充裝過程中、儲運過程中都有可能發生爆炸和燃燒。因此，在生產乙炔的過程中必須進行凈化，去除其中的硫化氫、磷化氫氣體，保證乙炔在生產和使用中的安全。

二、生產過程中乙炔的凈化方法

在實際的生產過程中，對于乙炔的凈化有多種方法，根據其使用的凈化劑不同可以籠統的分為固體凈化和液體凈化兩大類。下面對一些凈化方法做簡要介紹:

1、三氯化鐵法

這種方法主要是利用載于硅藻土等載體上的三氯化鐵作為凈化的氧化劑。當粗乙炔氣體通過凈化劑床層的時候，氣體中的磷化氫和硫化氫等有害雜質在氧化劑和硅藻土的吸附和氧化作用下被去除。這種方法是干法凈化中成本最低的一種，具有流程設備操作簡單、投資小等特點。在氧化劑失效時可以利用日光照射而使之再生，但是這種方法與濕法凈化的方法相比成本略高，凈化效果也不夠穩定，而且產生的廢料中含有汞，對環境污染較為嚴重，國家已經命令禁止使用該方法。

2、硫酸凈化法

這種方法就是利用濃硫酸作為氧化劑，利用其具備的強氧化性，吸收和氧化粗乙炔中的硫化氫、磷化氫等雜質。這種凈化方法具有，操作穩定、方便、使用過程中安全、凈化效果好、運行成本低等特點。但是排除的廢料即廢酸濃度仍很高，需要妥善處理。

3、次氯酸鈉凈化法

這種方法是利用次氯酸鈉的強氧化性進行對粗乙炔的凈化，其凈化效果較好且穩定，最大的優點是次氯酸鈉的廢液可以引入乙炔發生裝置中作為乙炔發生用水，沒有后續的污染。但是該方法必須嚴格的控制氯濃度，頻繁檢驗，且次氯酸鈉不易存放。

4、氯水凈化法

氯水法的凈化原理、工藝指標、工藝流程與次氯酸鈉的方法基本相似，所使用的凈化劑是氯氣溶于水制備的。這種方法的效果穩定，以有效氯計算，液氯較次氯酸鈉的成本略低，這種方法是比較普遍的凈化方法。

三、氯水法凈化乙炔的原理和流程

綜上所述，氯水法是目前被認可的主要凈化乙炔的方法，下面就其原理和流程做以簡要介紹。

原理:氯水法乙炔凈化方法采用的凈化劑是氯水，氯水的制備是將氯氣直接通入水中，其主要的成分是次氯酸，由于次氯酸的氧化性較強，能有效的去除乙炔中的硫化氫、磷化氫和亞硫酸等雜質，達到凈化的目的。

流程:來自氣柜中的粗乙炔先進入氨吸收塔，去除氣體中的氨和部分硫化氫等雜質;然后進入一次和二次凈化塔進行凈化，用氯水去除硫化氫、磷化氫等有害雜質，再進入到氯水分離裝置。在這里將乙炔中的氯水分離回收，一方面為了降低氣體中的液體，一方面是加快后續的中和過程和減少干燥時間做準備;最后乙炔通過中和塔用氫氧化鈉進行中和，減少凈化過程產生的酸性氣體，從中和塔出來的即為凈化好的乙炔。

四、氯水法的優勢

1、工藝先進。氯水法的裝置是參考國外較為先進的技術，并結合我國的具體情況開發出來的。工藝上采用的一般是順流噴淋、逆流噴淋相結合的方法，以控制塔內的反應速度。實踐證明，這種裝置的凈化效果非常理想，完全可以達到GB 6819-1996《溶解乙炔》國家標準。且操作方便、成本低，每凈化1msup3;乙炔氣約需成本僅0.02～0.04元。裝置安全可靠，無三廢排放，是理想的乙炔氣凈化工藝。

2、凈化效果理想。通過氯水法凈化后的精制乙炔完全符合國家標準，即用濃度為10%的AgNO3溶液浸潤的濾紙進行檢測，10秒中內不變色。

3、操作方便，氯水、堿液、酸液的配制簡單、易行。整個凈化過程可以實現連續操作。各個設備的材質可以采用硬聚氯乙烯管件，耐腐蝕、設備輕、壽命長。

4、裝置安全可靠。氯水法凈化乙炔氣，國外已有成熟的經驗，國內引進同類裝置的實踐也證明了此裝置的技術先進可靠。在消化吸收引進設備技術的基礎上，根據我國的實際情況，在設計裝置時，從控制氣體流速、凈化劑濃度、工藝流程等方面都做了一定的改進，故此裝置是安全可靠的。

5、符合環保要求。其他凈化方法在廢凈化劑的排放方面都不盡如人意，采用此方法不會產生三廢的排放:(1)硫酸溶液循環使用至清洗時排放;(2)氫氧化鈉溶液循環使用至含次氯酸鈉0.2%時排放;(3)氯水循環使用至濃度為1%時排放。以上排放液一律到電石渣池中，與氫氧化鈣進行中和反應，不產生三廢。

參考文獻:

[1]黃同林.溶解乙炔的凈化工藝[J].江西化工，2010，(03)

[2]單土根.溶解乙炔凈化工藝與實踐[J].低溫與特氣， 2010，(02)

[3]周鳳文.溶解乙炔中有害氣體凈化[J].西北輕工業學院學報，2010，(03)

[4]孫連斌.溶解乙炔生產凈化工藝簡介[J].中國氯堿，2009，(11)

[5]張國才，賈曉紅.溶解乙炔質量狀況分析[J].大眾標準化，2010，(03)

作者簡介:

姓名:尋克義，性別:男 學歷:大學，出生年月:1953年7月

籍貫:山西永濟市，

職稱:工程師，

工作崗位:技術管理

工作單位:山西豐喜化工設備有限公司: