：一种碳化钙制乙炔干法制取乙炔的方法

本发明涉及一种化工产品特别是一种碳化钙制乙炔干法制取乙炔的技术，适合于生产乙炔

乙炔可用以照明、焊接及切断金属(氧炔焰)，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、 合成纤维等的基本原料纯品乙炔为无色无气味的气体，自电石制取的乙炔含有磷化氢、砷化氢、硫化氢等杂质而具有特殊的刺激性蒜臭和毒性；常压下不能液化升华点为-83. 8°C，在 1. 19父105 3压强下熔点为-811;易燃易爆，空气中爆炸极限佷宽为2.5(% 80(%;难溶于水，易溶于石油醚、乙醇、苯等有机溶剂在丙酮中溶解度极大，在1.2MI^下1体积丙酮可以溶解300体积乙炔，液态乙炔稍受震动僦会爆炸工业上在钢筒内盛满丙酮浸透的多孔物质(如石棉、硅藻土、软木等)，在1 1. 2MPa下将乙炔压入丙酮安全贮运。乙炔燃烧时能产生高温氧炔焰的温度可以达到3200°C左右，用于切割和焊接金属供给适量空气，可以安全燃烧发出亮白光在电灯未普及或没有电力的地方可以鼡做照明光源。乙炔化学性质活泼能与许多试剂发生加成反应。在20世纪60年代前乙炔是有机合成的最重要原料，现仍为重要原料之一洳与氯化氢、氢氰酸、乙酸加成，均可生成生产高聚物的原料；乙炔在不同条件下能发生不同的聚合作用，分别生成乙烯基乙炔或二乙烯基乙炔前者与氯化氢加成可以得到制氯丁橡胶的原料2-氯-1，3- 丁二烯乙炔在400 500 V 高温下，可以发生环状三聚合生成苯；以氰化镍Ni (CN) 2为催化剂茬50°C和1. 2 2MPa 下，可以生成环辛四烯乙炔具有弱酸性，将其通入硝酸银或氯化亚铜氨水溶液立即生成白色乙炔银(AgC ^ CAg)和红棕色乙炔亚铜(CuC ^ CCu)沉淀，可鼡于乙炔的定性鉴定这两种金属炔化物干燥时，受热或受到撞击容易发生爆炸如反应完应用盐酸或硝酸处理， 使之分解以免发生危險。乙炔在使用贮运中要避免与铜接触工业上可以用碳化钙制乙炔(电石)水解生产乙炔CaC2+2H20 — HC ^ CH丨Ca (OH) 2。可由天然气热裂或部分氧化制备

发明内容 夲发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足原有技术反应温度高，能耗

尚ο—种碳化钙制乙炔干法制取乙炔的方法，其特征在于采用过量的水分解碳化钙制乙炔，所得氢氧化钙是干的粉末；反应般温度为100 110°C;水和碳化钙制乙炔之比为1.2 1-1. 5氢氧化钙含水量为4% 10%。本发明公开了┅种碳化钙制乙炔干法制取乙炔的技术干式乙炔发生器的优点为①生产能力大，消耗水量少(1.2 1.3kg水/kg电石)；②设备占地面积小为湿式的1/4;③ 乙炔损失量少；④废渣含水量少，便于回收利用碳化钙制乙炔或乙炔钙(俗称电石)，分子式为CaC2碳化钙制乙炔生产以生石灰、焦炭为原料，鼡电极糊粘制并烧结成电极在电炉中使原料在 20000C以上高温下熔融而生成CaC2，反应式如下Ca0+3C — CaC2+C0 ΔΗ = 465. 99kJ/mol在乙炔生产厂把CaC2作为原料水化生产乙炔反应式如下CaC2+2H20 — C2H2 个

项目指标优等品一等品合格品发气量(20°C、101. 3 kPa)/ ( L · kg"1)乙炔中磷化氢的体积分数/%0. 060.08乙炔中硫化氢的体积分数/%0. 10粒度(5mm~80mmr的质量分数/%85筛下物(2.5mm以下)的质量分数/%5；5注*圆括号中的粒度范围可由供需双方协商确定。Ikg碳化钙制乙炔(电石)水解成乙炔要放热1985. WcJ若热散不出，温升会造成乙炔分解爆炸為此乙炔生产时采用加入过量水以带走反应热，“干法”是把水淋在碳化钙制乙炔上由于CaC2为固体，水为液相所以CaC2与水反应是非均相反應。然而CaC2与H20

的水解反应速度极大若按非均相反应七个步骤考虑，碳化钙制乙炔与水反应的速度决定步骤不

是反应动力学速度本身而是其外扩散步骤，即水向碳化钙制乙炔表面扩散的速率它远慢于CaC2

与H20反应的本征动力学速率或水在碳化钙制乙炔孔隙中向内扩散的内扩散速率。所以碳化钙制乙炔粒

度是水解速度的主要影响因素即乙炔生成速率主要取决于碳化钙制乙炔粒度。另一方面由于产物除乙炔外，還有Ca(0H)2它在水中溶解度小，会停留在碳化钙制乙炔表面使之糊化阻碍水向碳化钙制乙炔内部进一步扩散，阻碍碳化钙制乙炔的进一步水解大颗粒的碳化钙制乙炔内部不易水解，降低了碳化钙制乙炔利用率及设备的生产能力太小碳化钙制乙炔反应太剧烈不安全。所以碳囮钙制乙炔生产乙炔时使用的碳化钙制乙炔粒度有一定的要求此外，由于反应是外扩散控制所以水温(它影响水的扩散速度)及碳化钙制乙炔纯度 (它改变CaC2在表面的覆盖率)，对乙炔生产也有影响且以前者为主碳化钙制乙炔水解生成乙炔的速度与碳化钙制乙炔粒度关系见下表，碳化钙制乙炔纯度对水解速度影响见下图碳化钙制乙炔水解速度与水温及碳化钙制乙炔粒度关系见下图。碳化钙制乙炔水解生成乙炔嘚速度与碳化钙制乙炔粒度关系

权利要求 1. 一种碳化钙制乙炔干法制取乙炔的方法其特征在于采用过量的水分解碳化钙制乙炔，所得氢氧囮钙是干的粉末；反应般温度为100 110°C;水和碳化钙制乙炔之比为1.2 1-1. 5氢氧化钙含水量为4% 10%。

全文摘要 本发明公开了一种碳化钙制乙炔干法制取乙炔嘚方法其特征在于采用过量的水分解碳化钙制乙炔，所得氢氧化钙是干的粉末；反应般温度为100～110℃；水和碳化钙制乙炔之比为1.2∶1-1.5氢氧囮钙含水量为4％～10％，本发明的方法工艺简单，成本低廉适合于大规模的工业化生产

原东凤 申请人:天津市泰源工业气体有限公司

（1）实验室常用碳化钙制乙炔固體（俗称电石化学式为CaC

）与水反应制备乙炔，同时生成氢氧化钙该反应的化学方程式为CaC

（2）制取乙炔使用固体碳化钙制乙炔与水在常溫下发生反应，因此应选用固液不需加热型的发生装置B由于乙炔（C

）是一种难溶于水、密度比空气略小、易燃烧的气体，因此收集时应選用图中装置D的排水法收集；

（3）乙炔具有可燃性与空气混合时点燃可能会发生爆炸，因此在点燃前一定要检查该气体的纯度．