霍中德，邸亞寧

（西安西化熱電化工有限責(zé)任公司，陜西西安710077）

乙炔發(fā)生器優(yōu)化改造

霍中德，邸亞寧

（西安西化熱電化工有限責(zé)任公司，陜西西安710077）

針對乙炔發(fā)生器運行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了改造，特別是對發(fā)生器出氣管徑、下料管長度、發(fā)生器液面與頂?shù)拇怪备叨?、攪拌轉(zhuǎn)速等進(jìn)行了合理的調(diào)整。經(jīng)過改造，提高了發(fā)生器的收率，增加了經(jīng)濟(jì)效益。

PVC；乙炔發(fā)生器；優(yōu)化改造

西化熱電化工有限責(zé)任公司是國內(nèi)電石法生產(chǎn)聚氯乙烯較早的企業(yè)之一，乙炔發(fā)生器是該生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一。由于發(fā)生器投用較早，為滿足產(chǎn)能不斷增長和節(jié)能減排、降低產(chǎn)品成本的要求，對發(fā)生器進(jìn)行了改進(jìn)，取得了明顯的效果。

1 乙炔發(fā)生器的構(gòu)造

西化公司使用的3臺乙炔發(fā)生器是多層間歇攪拌式濕式發(fā)生器。其中一臺生產(chǎn)能力為1 800 m3/h、直徑為?2 800 mm、隔板為5層（見圖1），另兩臺生產(chǎn)能力為1 200 m3/h、直徑為?2 800 mm、隔板為4層。發(fā)生器為圓形，筒體內(nèi)安裝5層或4層固定的隔板，每層隔板上方均裝有與攪拌軸相連的 “雙臂”耙齒，攪拌軸由底部深入，借蝸輪蝸桿減速至1.5 r/min。這些耙齒實際上是系在耙臂上用螺栓固定夾角為55°的6塊刮板，刮板在2個耙臂上位置不對稱（相互互補），以保證電石自加料管落入第1層后，由刮板耙向中央圓孔落入第2層，第2層的刮板角度使電石沿軸向筒體移動，并由靠筒體處的圓形缺口落入第3層，如此，電石渣及硅鐵落入發(fā)生器的錐形底部，經(jīng)排渣閥間歇地排入渣池中。隔板的作用是延長電石在發(fā)生器水相中的停留時間，以確保大顆粒的電石充分水解，耙齒的作用是輸送電石和耙掉電石表面的氫氧化鈣，促使電石結(jié)晶表面與水充分接觸，提高水解過程。發(fā)生器錐底側(cè)壁設(shè)置溢流排渣口，渣漿經(jīng)溢流管排出，為防止虹吸作用，溢流管頂端設(shè)置排氣管。

圖1 五層隔板乙炔發(fā)生器簡圖

2 改造情況

發(fā)生器投用較早且在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)問題。發(fā)生器壓力大；排渣中出現(xiàn)未水解完的電石料塊；發(fā)生器加料時翻板閥處蓬料，電石放不下來以及發(fā)生器耙臂和攪拌軸的連接處發(fā)生扭曲斷裂等，使發(fā)生器利用率低，生產(chǎn)成本高，檢修頻繁，操作人員勞動強度大。針對這些問題進(jìn)行了相應(yīng)改造。

2.1 改造出氣口直徑，降低發(fā)生器壓力

在乙炔流量大的情況下，發(fā)生器振料時經(jīng)常出現(xiàn)壓力過大的現(xiàn)象。通過分析認(rèn)為，原來的發(fā)生器出氣口直徑DN300偏小，經(jīng)過計算，DN300管道截面積為0.070 65 m2，混合氣體的流速為17.5 m/s。即當(dāng)設(shè)備滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)時其要求的流速過大，DN300的出口管道滿足不了要求，會出現(xiàn)發(fā)生器憋壓狀況。增加1根DN300管道后，混合氣體流速降到8.75 m/s，基本滿足了實際需要。

2.2 改造溢流管和下料管高度，消除儲斗著火事故

和發(fā)生器局部憋壓現(xiàn)象

1#發(fā)生器在使用期間經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)生器局部憋壓現(xiàn)象和二儲斗或者加料口著火現(xiàn)象。通過分析，認(rèn)為是由于下料管淹沒高度長和發(fā)生器的氣相空間垂直高度不足所致。

對1#發(fā)生器的下料管和溢流管的位差進(jìn)行實際測量，下料口的淹沒高度為170 mm，比經(jīng)驗的淹沒高度130 mm長。發(fā)生器下料管淹沒的高度太長，下料管內(nèi)電石和水反應(yīng)產(chǎn)生的乙炔氣不易逸出，管內(nèi)壓力大，實測平均在13.54 kPa，從而使儲斗防爆膜易漏氣和加料口氣體含乙炔高，遇空氣發(fā)生著火。

實測1#發(fā)生器的液面到頂間高度為1 040 mm，垂直高度偏小。為此，對電石水解產(chǎn)生泡沫高度做專門試驗。取長2 000 mm、直徑426 mm的管子插入水池中約500 mm深，放入適量電石后用木棍攪拌，其產(chǎn)生的泡沫不斷積累上升，當(dāng)泡沫高度上升至930 mm時，泡沫不再上升，說明在試驗溫度下（46℃）產(chǎn)生的泡沫達(dá)到高度930 mm時，產(chǎn)生的泡沫速度與泡沫搭橋后的破裂速度相當(dāng)。得出的結(jié)論是，發(fā)生器的氣相空間不僅要有足夠的體積而且要有合適的垂直高度，垂直高度不足會產(chǎn)生泡沫阻力，致使發(fā)生器局部壓力大。由于發(fā)生器實際反應(yīng)溫度為85℃左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于試驗溫度，借鑒同行經(jīng)驗取垂直高度不低于1 100 mm。

采取了如下措施（如圖2），解決了1#發(fā)生器憋壓和著火的問題。（1）將1#發(fā)生器的溢流管下降330 mm，增加氣相空間垂直高度，氣相空間高度由原來的1 040 mm提高為1 370 mm；（2）將發(fā)生器內(nèi)的下料管延長300 mm，1#發(fā)生器的下料口淹沒高度由原來的170 mm降為140 mm。

圖2 改造溢流管和下料管后的發(fā)生器簡圖

2.3 降低攪拌速度，消除渣漿中的生電石

渣漿池冒氣泡現(xiàn)象較嚴(yán)重，這說明在發(fā)生器中電石反應(yīng)不完全，經(jīng)過分析，認(rèn)為是由于2#、3#發(fā)生器是4層隔板，電石料塊在隔板上的停留時間不夠，電石水解反應(yīng)不完全所致。

2#、3#發(fā)生器4層隔板有效環(huán)外徑D2 400、內(nèi)徑為 800 mm，雙臂攪拌，刮板（120 mm×74 mm）6塊，夾角55°，攪拌轉(zhuǎn)速1.5 r/min。經(jīng)計算，連續(xù)攪拌下電石料塊在隔板上的平均時間為15.5 min。

由于電石破碎機上馬較早（1984年）以及使用年限較久，電石料粒度為50～120 mm，為了延長電石反應(yīng)時間，決定調(diào)整攪拌轉(zhuǎn)速，更換1臺擺線針輪減速機（XWD-8），速比由59調(diào)整為87，發(fā)生器的攪拌速度由1.5 r/min改為1.02 r/min。攪拌的速度降低后，電石停留時間為22.8 min。

經(jīng)過改造，冒氣泡現(xiàn)象明顯較少，提高了發(fā)生器的乙炔收率。

2.4 改造下料翻板閥閥座，徹底解決電石不下料現(xiàn)象

乙炔發(fā)生器投用以來，經(jīng)常出現(xiàn)一儲斗向二儲斗放料時出現(xiàn)不下料現(xiàn)象，只有不斷地敲擊，方能將電石料通過翻板閥下到二儲斗中，這不僅增加了勞動強度，而且有時由于蓬料嚴(yán)重而停車或者降低流量。通過觀察和分析，認(rèn)為主要原因為電石料塊大、翻板閥襯膠磨損壞后襯膠脫落掛料、翻板閥閥座直徑DN300偏小。由于電石破碎機客觀原因，以及電石粒度過小會增加電石粉化損失，電石料塊徑保持在50～120 mm。對翻板閥進(jìn)行了改進(jìn)，將翻板閥閥座直徑由DN300加大為DN400，去掉了翻板閥襯膠，將翻板閥單線密封改為雙線密封。改造后徹底消除了翻板閥堵料現(xiàn)象，杜絕了翻板閥漏氣，沒有再發(fā)生著火事故。改造前后如圖3所示。

圖3 翻板閥閥座改造前后示意圖

2.5 提高耙臂和攪拌軸的連接強度，增加抗扭矩力

發(fā)生器在使用的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)攪拌的耙臂從連接攪拌軸處扭曲現(xiàn)象，將耙臂與攪拌軸連接的連接板材料由原來使用的14號槽鋼 （140 mm×60 mm×8 mm）改為 14號工字鋼（140 mm×80 mm×5.5 mm），并將連接螺栓由3個增加至6個。改造后提高了連接處的強度，增強了抗扭矩力，有力地保障了耙臂和攪拌軸的連接強度，再沒有發(fā)生扭曲現(xiàn)象。

3 改造效果

通過對發(fā)生器的優(yōu)化改造，不僅提高了開車率，減輕了操作人員的勞動強度，降低維修費用，而且提高了發(fā)生器的收率。通過實測，改造后發(fā)生器的收率提高了0.43%，按照西化公司年產(chǎn)6萬t樹脂計算，每年增加效益109萬元左右。

Optimization innovation of acetylene generator

HUO Zhong-de,DI Ya-ning
(Xi’an Xihua Thermoelectrical and Chemical Co.,Ltd.,Xi’an 710077,China)

The existing problems in operation of acetylene generator were reformed,especially including outlet pipe diameter of generator,feed pipe length,vertical height between liquid surface and the roof,and the rev of the mechanical rabble were adjusted reasonably.The yield of generator and the profits of enterprise were improved.

PVC;acetylene generator;optimization innovation

TQ325.3

B

1009-1785(2010)03-0017-02

2009-09-11