【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种干法生产乙炔的装置，尤其是一种用于该装置的乙炔发生器。
技术介绍
1、乙炔是一种常用工业气体，乙炔在工业上应用范围广泛。电石法聚氯乙烯生产中采用大型设备来获取稳定的乙炔气体，常见的有湿法乙炔发生装置和干法乙炔发生装置。干法乙炔通常在稳定性上和安全性不如湿法乙炔，干法乙炔则在原料反应充分、耗水量小，以及电石渣易于处理等方面具有优点，特别是将湿法乙炔的电石渣处理成本和同等用途的干法乙炔电石渣进行对比分析后更是在运行成本、总投资费用上有巨大的优势。
2、目前，干法乙炔发生器通常是盘式反应器，其外型结构相似于反应釜，内部有多层布料盘、搅拌以及耙泥装置，依靠雾状水和较细的电石颗粒进行化学反应放出乙炔气体。但现有干法乙炔反应器较为普遍的问题是：反应不够充分，乙炔收率有待进一步提高；采用蒸汽控制反应器的温度，导致产生粗乙炔气中夹带蒸汽含量较高，同时其中的磷化氢气体含量较高，不便于后续的清净处理；反应不够稳定，需要采用专门的乙炔气柜起到贮存中转的作用，乙炔是易燃易爆气体，乙炔在空气中的爆炸极限为(v/v)2.5～82%,周围需要留出足够的间距导致设备现场占地大，导致生产区域内土地利用率下降。
技术实现思路
1、为了克服现有干法乙炔反应器存在的其中至少一个问题，本技术提供了一种乙炔发生器及采用该乙炔发生器的乙炔生产装置。该装置的主要特点是采用纳米级电石粉末作为原料与蒸汽混合反应以产生粗乙炔气，从而提高反应完全率，简化反应装置及其控制系统，降低反应产物的蒸汽含量，方便后续产物
2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：乙炔发生器，包括文丘里混合器，文丘里混合器设置有设置于径向的第一原料入口和设置于轴向的第二原料入口，第一原料入口与预混装置连接，预混装置设置有第一粉料入口、第一气体入口和第一混合区，文丘里混合器的混合管段为第二混合区，混合管段的出口端与一尾气平整管的管壁开口相连接，尾气平整管的一端设置有载热气接口，尾气平整管的另一端为产物出口。
3、所述预混装置也采用文丘里混合器，以该文丘里混合器的轴向入口为第一粉料入口，该文丘里混合器的径向入口为第一气体入口。
4、在预混装置与第一原料入口之间设置有进料控制阀。
5、在尾气平整管上另设置有第二载热气接口，所述载热气接口、第二载热气接口和第一气体入口均与载热气总管相连接。
6、所述尾气平整管的产物出口与尾气分离装置的入口相连接，尾气分离装置包括气体出口和固体出口，所述气体出口与载热气总管的进气一端相连接。
7、本技术还提供了一种乙炔生产装置，包括乙炔发生装置，所述乙炔发生装置采用上述的乙炔发生器，所述第一粉料入口与电石粉料仓连接，所述第二原料入口与蒸汽发生器的蒸汽出口连接，蒸汽发生器的高温介质采用来自尾气平整管的气体出口的粗乙炔气体，低温介质采用纯水。该装置通过电石粉末与水的反应放热将纯水加热为蒸汽投入发生器，与经由气体分散后的电石粉末反应，可实现自持式反应，并提高反应完全率，实现精确投料控制，使反应产物为气体和粉末的混合物，简化反应控制。
8、所述乙炔发生器的混合管段与尾气平整管连接区域外围布置有加热夹套，蒸汽发生器的蒸汽出口与加热夹套的介质进口连接，加热夹套的介质出口与第二原料入口连接。利用加热夹套将蒸汽进一步过热后送入乙炔发生器使用，并借此对乙炔发生器反应放热进行利用和调控。
9、因采用本技术装置后反应产物为气体和粉末的混合物，故乙炔气的分离收集可采用常规干法乙炔生产无法采用的旋风分离器，由此，所述尾气平整管的产物出口与蒸汽发生器的高温介质入口之间依次连接有旋风分离器、布袋除尘器、粗乙炔气柜和粗乙炔风机，旋风分离器的固体出口与团球机相连接。
10、所述旋风分离器包括初级旋风分离器和次级旋风分离器，两级旋风分离器之间的管道中设置有除硒铁器，实现氢氧化钙粉末的纯化和硒铁回收。
11、所述蒸汽发生器的高温介质设置有两个不同温度的出口，其中温度较高的出口接入尾气平整管的载热气接口，温度较低的出口依次与变压吸附设备、乙炔清净装置连接。根据反应平稳连续性要求，通过计算可确定不同出口的高温介质的降温幅度控制范围。
12、本技术的有益效果是：使用纳米级粒径的电石粉末和蒸汽作为原料，相对于现有干法乙炔颗粒参与反应，成倍地放大了反应表面积，且提高了反应环境温度，使得主要反应能够迅速完成；主要反应的两种原料一种为气相，另一种采用气体分散后的粉末，均一性、分散性好，因此反应体系可以简化，采用固定式的反应器，通过压力和温度两个关键因素进行反应过程的监控和调节，采用上述反应装置简化了反应过程控制，便于实现dcs自动控制，同时，便于产能调控，可取消原常规乙炔发生装置常用的乙炔气柜，减少系统中的重大危险源数量，提升安全性；以上条件可达到较高的反应完全率，从而降低产物夹带的蒸汽含量，便于后续的除尘和净化处理，反应产生的固体产物也是纳米级，其中氢氧化钙粉末可作为电石生产的优质原料使用，且其中的杂质硒铁更易与氢氧化钙粉末分离；可采用自持循环的方式带走反应的放热量，保持反应系统的稳定性，蒸汽可由来自反应放热的热量转移蒸发纯水产生，并能副产蒸汽，从而降低了系统运行耗能；反应装置内部结构简单，可利用蒸汽在很短的时间内进行冲刷再生，有效延长发生器的正常运行周期；乙炔发生器的物料平衡和热量平衡可以由缓冲进料仓的固体下料量和副产蒸汽的分流流量和分压调整，提高了系统的安全性和平稳性。本技术可用于新建乙炔生产系统时应用，也可将单一的乙炔发生器用于配合现有干法乙炔发生装置的破碎电石粉末的乙炔转化，产生的粗乙炔气可以直接和主体乙炔发生装置产生的气体汇合处理；乙炔发生器的反应产生干燥单一的粗乙炔气体，方便后续对杂质元素的处理和回收利用。
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1.乙炔发生器，包括文丘里混合器（33），文丘里混合器（33）设置有设置于径向的第一原料入口（331）和设置于轴向的第二原料入口（332），其特征是：第一原料入口（331）与预混装置（31）连接，预混装置（31）设置有第一粉料入口（311）、第一气体入口（312）和第一混合区（301），文丘里混合器（33）的混合管段为第二混合区（302），混合管段的出口端与一尾气平整管（34）的管壁开口相连接，尾气平整管（34）的一端设置有载热气接口（341），尾气平整管的另一端为产物出口（342）。
2.如权利要求1所述的乙炔发生器，其特征是：所述预混装置（31）也采用文丘里混合器，以该文丘里混合器的轴向入口为第一粉料入口（311），该文丘里混合器的径向入口为第一气体入口（312）。
3.如权利要求1或2所述的乙炔发生器，其特征是：在预混装置（31）与第一原料入口（331）之间设置有进料控制阀（32）。
4.如权利要求1或2所述的乙炔发生器，其特征是：在尾气平整管（34）上另设置有第二载热气接口（343），所述载热气接口（341）、第二载热气接口（343）均
5.如权利要求4所述的乙炔发生器，其特征是：所述尾气平整管（34）的产物出口（342）与尾气分离装置的入口相连接，尾气分离装置包括气体出口和固体出口，所述气体出口与载热气总管（13）的进气一端相连接。
6.乙炔生产装置，包括乙炔发生装置，其特征是：所述乙炔发生装置采用上述权利要求1～5中任意一项权利要求所述的乙炔发生器，所述第一粉料入口（311）与电石粉料仓（1）连接，所述第二原料入口（332）与蒸汽发生器（7）的蒸汽出口连接，蒸汽发生器（7）的高温介质采用来自尾气平整管（34）的气体出口的粗乙炔气体，低温介质采用纯水。
7.如权利要求6所述的乙炔生产装置，其特征是：所述乙炔发生器的混合管段与尾气平整管（34）连接区域外围布置有加热夹套（16），蒸汽发生器（7）的蒸汽出口与加热夹套（16）的介质进口连接，加热夹套（16）的介质出口与第二原料入口（332）连接。
8.如权利要求7所述的乙炔生产装置，其特征是：所述尾气平整管（34）的产物出口（342）与蒸汽发生器（7）的高温介质入口之间依次连接有旋风分离设备（4）、布袋除尘器（5）、粗乙炔气柜（6）和粗乙炔风机（14），旋风分离设备（4）的固体出口与团球机（11）相连接。
9.如权利要求8所述的乙炔生产装置，其特征是：所述旋风分离设备（4）包括初级旋风分离器（41）和次级旋风分离器（42），两级旋风分离器之间的管道中设置有除硒铁器（15）。
10.如权利要求6所述的乙炔生产装置，其特征是：所述蒸汽发生器（7）的高温介质设置有两个不同温度的出口，其中温度较高的出口接入尾气平整管（34）的载热气接口（341），温度较低的出口依次与变压吸附设备（8）、乙炔清净装置（9）连接。
...【技术特征摘要】
1.乙炔发生器，包括文丘里混合器（33），文丘里混合器（33）设置有设置于径向的第一原料入口（331）和设置于轴向的第二原料入口（332），其特征是：第一原料入口（331）与预混装置（31）连接，预混装置（31）设置有第一粉料入口（311）、第一气体入口（312）和第一混合区（301），文丘里混合器（33）的混合管段为第二混合区（302），混合管段的出口端与一尾气平整管（34）的管壁开口相连接，尾气平整管（34）的一端设置有载热气接口（341），尾气平整管的另一端为产物出口（342）。
2.如权利要求1所述的乙炔发生器，其特征是：所述预混装置（31）也采用文丘里混合器，以该文丘里混合器的轴向入口为第一粉料入口（311），该文丘里混合器的径向入口为第一气体入口（312）。
3.如权利要求1或2所述的乙炔发生器，其特征是：在预混装置（31）与第一原料入口（331）之间设置有进料控制阀（32）。
4.如权利要求1或2所述的乙炔发生器，其特征是：在尾气平整管（34）上另设置有第二载热气接口（343），所述载热气接口（341）、第二载热气接口（343）均与载热气总管（13）相连接。
5.如权利要求4所述的乙炔发生器，其特征是：所述尾气平整管（34）的产物出口（342）与尾气分离装置的入口相连接，尾气分离装置包括气体出口和固体出口，所述气体出口与载热气总管（13）的进气一端相连接。
6.乙炔生产装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：全小辉，宋君虎，李得银，谢明辉，罗登彦，柴进祥，陈尚思，罗强，丁代刚，
申请(专利权)人：宜宾海丰和锐有限公司，
类型：新型
国别省市：
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