安全工程创新训练(19)
题目:电石生产工艺事故树分析
学院化学与材料工程年级2014级专业安全工程班级学号:学生姓名:指导教师职称副教授论文提交日期2016127
1、电石理化性质:矿石为黄褐色或黑色的块状固体,纯品为白色晶体含CaC2较高的是紫色。
f密度222克立方厘米,熔点2300℃(与CaC2含量有关),遇水立即发生激烈反应,生成乙炔,并放出热量,电石含量不同熔点也随之变化。杂质:因电石中常含有砷化钙Ca3As2、磷化钙Ca3P2等杂质,与水作用时同时放出砷化氢AsH3、磷化氢PH3等有毒气体,因此使用由电石产生的乙炔有毒。晶体结构:CaC2最常见的晶型属四方晶系,在298K到720K之间稳定,四方CaC2的晶体结构类似NaCl型,但由于C≡C2离子呈椭圆形,定向排列,晶体属四方晶系。在CaC2晶体的C≡C2离子中,CC距离为120pm,相当于碳碳叁键的键长,Ca和C间的距离为259和282pm。1
2、制法:反应方程式:CaO3C→CaC2COΔH4657kJmol这是一个强吸热反应,故需在21002500K的电炉中进行。1工业上一般使用电炉熔炼法与氧热法,电炉熔炼法是将焦炭与氧化钙分子式CaO置于2200℃左右的电炉中熔炼,生成碳化钙分子式CaC2。氧热法:即:高炉富氧氧热法熔炼CaC2电石、石灰石中提取炭、高温低压煤气发生炉。此一炉三使用工艺技术,使CaC2生产综合利用了煤气化过程中的余热和煤灰,煤灰加配料熔融后生成CaC2和硅铁(提纯CaC2时);“高温低压”煤气发生炉,使煤气的产(发)生自然化。每熔炼一吨80CaC2,从石灰石中提取纯炭168kg左右,产生煤气(CO在5595)60002600m3,可生产45吨左右的甲醇。富氧既提高炉温又提高了煤气的CO质量,氧气尤为一举两用,煤热能利用后的煤气,用于煤化工或清洁发电。此工艺为无消耗能源型和无污染型的CaC2生产和煤气生产。密闭操作,全面排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿化学防护服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类、醇类接触。尤其要注意避免与水接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
f3、工艺流程(1)原料贮运(a)原料石灰石(粒度:60~150mm)、焦炭(粒度:≤25mm)、无烟煤(粒度:≤25mm)、焦炭(粒度:25~50mm)由汽车运进厂,分别卸入厂内各自的原料棚库。存量按7天设计。(b)石灰石日用量约1000吨。石灰石上料时,用装r