電石乙炔的性質(zhì)(一)

1、電石、乙炔等材料的物化性質(zhì)一 . 產(chǎn)品及原料的物化性質(zhì)1.產(chǎn)品（乙炔）1.1 物理性質(zhì)1.1.1 在常溫常壓下，純乙炔為 無色芳香 氣味的易燃氣體，工業(yè)品因含硫化氫，磷化氫等雜質(zhì) 而有毒，并且具有 特殊刺激性臭味。 微溶于水，溶于乙醇、苯、 丙酮等許多有機溶劑中，溶 解度隨溫度升高而降低，比空氣略輕。乙炔與空氣能在很寬的范圍內(nèi)（ 2.3-81） 10-2 形成爆炸混合物，爆炸遲滯時間只有 0.017 秒。1.1.2 主要物理常數(shù)密度： (0， 100kpa)1.17 m3比重： (對空氣 ) 0.9056(對氧氣 )0.8194自燃點： 305沸點： (或冷凝點 ) 83.66熔點： (或凝固

2、點 ) 85臨界溫度： 35.71.2 化學(xué)性質(zhì)1.2.1 乙炔是最簡單的炔烴，又稱電石氣，分子式c2h2 ，結(jié)構(gòu)式h-cc-h，乙炔中心 c 原子采用 sp 雜化。分子量26.4，純乙炔在空氣中燃燒 2100 度左右，在氧氣中燃燒可達3600 度。1.2.2 乙炔分子中碳與碳是三鍵相連,所以化學(xué)性質(zhì)非?；顫?。易發(fā)生加成、氧化、聚合、金屬取代等各種反應(yīng)，還能與許多有機物進行反應(yīng)。a、加成反應(yīng) ：可以跟 br?、h?、hx 等多種物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)。 例如與 br?的加成，現(xiàn)象：可以使溴水褪色或 br?的 ccl?溶液褪色。利用乙炔與 hcl 加成，在加熱和催化劑的作用下， 就可以得到氯乙烯單體，

3、 再通過聚合反應(yīng)就能得到通常所說的聚氯乙烯（ pvc）。b、氧化反應(yīng)：可燃性：2c?h?+5o?4co?+2h?o（條件：點燃），現(xiàn)象：火焰明亮、帶濃煙，燃燒時火焰溫度很高（ 3000），用于氣焊和氣割。其火焰稱為氧炔焰。被 kmno4 氧化：能使紫色酸性高錳酸鉀溶液褪色。c、聚合反應(yīng)：由于乙炔與乙烯都是不飽和烴，所以化學(xué)性質(zhì)基本相似。在適宜條件下，三分子乙炔能聚合成一分子苯。 但苯的產(chǎn)量不高，副產(chǎn)物又多。如果利用鈀等過渡金屬的化合物作催化劑， 乙炔和其他炔烴可以順利地生成苯及其衍生物。在一定條件下，乙炔也能與烯烴一樣，聚合成高聚物-聚乙炔。d、金屬取代反應(yīng)（可用于乙炔的定性鑒定）：將其通入硝

4、酸銀或氯化亞銅氨水溶液，立即生成白色乙炔銀（ agccag）和棕紅色乙炔亞銅（ cucccu）沉淀，可用于乙炔的定性鑒定。其他化學(xué)特性：乙炔與銅、銀、汞（水銀）等金屬或其鹽類長期接觸時，會生成乙炔銅（ cu2c2）和乙炔銀（ ag2c2）等爆炸性混合物，當(dāng)受到摩擦、沖擊時會發(fā)生爆炸。 因此，凡供乙炔使用的器材都不能用銀和含銅量70%以上的銅合金制造。1.2.3 乙炔在下列情況下可以發(fā)生爆炸：a.高溫 (550) 、加壓 (1.5mpa 表壓 )。b.與空氣混合，在2.3-81%范圍內(nèi)，特別是在含7-13%時。c.與氧氣混合，在2.5-93%范圍內(nèi)，特別是在含30%時。d. 和能與它起反應(yīng)的物質(zhì)

5、混合時，如與氯氣混合時在日光下就能爆炸。e.與銅、銀、汞接觸生成相應(yīng)的金屬化合物時可因撞擊發(fā)生爆炸。1.3 乙炔的用途：乙炔可用以照明、焊接及切斷金屬（氧炔焰） ，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡膠、合成纖維等的基本原料。在 20 世紀 60 年代前，乙炔是有機合成的最重要原料，現(xiàn)仍為重要原料之一。如與氯化氫、氫氰酸、乙酸加成，均可生成生產(chǎn)高聚物的原料。1.4 產(chǎn)品規(guī)格1.4.1 粗乙炔純度 98%(v%)（開車階段 95%）。1.4.2 硫、磷含量 :取決于電石質(zhì)量。1.5 乙炔對人身的影響1.5.1純凈的乙炔沒有毒性。只是單純的窒息性物質(zhì)。所以，濃度高時會有因為氧氣不足而窒息的危險。1.5.

6、2急性作用的情況，20以上的乙炔存在于呼吸的空氣中的話，可利用的氧氣減少，會產(chǎn)生呼吸困難或輕度頭疼，40以上的話會導(dǎo)致虛脫。局部沒有作用。1.5.3慢性作用的情況，體內(nèi)持續(xù)慢性氧氣不足的話會導(dǎo)致慢性內(nèi)窒息狀態(tài)。局部沒有作用。1.5.4乙炔中如果有很多不純物質(zhì)的話（特別是磷化氫、硫化氫等），會加速中毒現(xiàn)象或某些病狀的發(fā)生。1.6 衛(wèi)生上的預(yù)防及急救措施在使用乙炔時要特別注意換氣，任何時候都要保證乙炔濃度在 2.3 （ vol ）以下。這是防止爆炸所必需的，只要嚴守這一點就不會危害到健康。在進入有高濃度乙炔的密閉區(qū)時，要采取以下措施，佩戴相應(yīng)裝備：a. 佩戴軟面具，強制送風(fēng)機，自我保護式呼吸工具等

7、裝備.b. 出現(xiàn)中毒現(xiàn)象時，需轉(zhuǎn)移到潔凈的空氣中，吸入氧氣并且進行人工呼吸，同時要立即就醫(yī)。2.原材料說明：2.1 電石2.1.1 電石的物化性質(zhì)純凈的碳化鈣幾乎是無色透明的結(jié)晶體，其分子式為： cac2，分子量為： 64.10 。通常說的電石是指工業(yè)碳化鈣，按其純度不同有灰色、棕色、黑色或紫色，純度高時為紫色，暴露在空氣中吸收水分后即失去光澤，變成灰白色粉末，品質(zhì)降低，最終變質(zhì)失效。純凈碳化鈣密度為 2.22g/cm3 （純度 8010-2 的碳化鈣密度為 2.324g/cm3 ），熔點 2300（純度 8010-2 的碳化鈣熔點為 2000 ），堆積密度：粒度 80mm為 1.1-1.3t

8、/m3 ，碳化鈣不溶于所有的有機溶劑。碳化鈣的化學(xué)性質(zhì)活潑，能與許多氣體、液體在適當(dāng)?shù)臏囟认掳l(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 與水反應(yīng)生成乙炔和氫氧化鈣， 并放出熱量（生成熱： h298=14.1 2 千卡 / 克分子）。含雜質(zhì)磷化鈣過多的碳化鈣遇水產(chǎn)生磷化氫，極易爆炸。雜質(zhì)：因電石中常含有砷化鈣質(zhì)，與水作用時同時放出砷化氫體，因此使用由電石產(chǎn)生的乙炔有毒2.1.2電石應(yīng)用(ca 3 as2) 、磷化鈣 (ca 3 p2) 等雜(ash 3 ) 、磷化氫 (ph3 ) 等有毒氣) 。反應(yīng)原理： cac2+2h2o=ca(oh)2+c2h2 cac2能導(dǎo)電，純度越高，導(dǎo)電越易。2.1.2.1電石與水反應(yīng)生成的乙炔

9、可以合成許多有機化合物例如：合成橡膠、人造樹脂、丙酮、烯酮、炭黑等；同時乙炔一氧焰廣泛用于金屬的焊接和切割。2.1.2.2加熱粉狀電石與氮氣時，反應(yīng)生成氫氨化鈣，即石灰氮，加熱石灰氮與食鹽反應(yīng)生成的氫熔體用于采金及有色金屬工業(yè)。2.1.2.3電石本身可用于鋼鐵工業(yè)的脫硫劑。2.1.2.4生產(chǎn)聚氯乙烯 （ pvc），電石法生產(chǎn)聚氯乙烯利用電石（碳化鈣 cac2），遇水生成乙炔（c2 h2），將乙炔與氯化氫（hcl）合成制出氯乙烯單體（ch2chcl），再通過聚合反應(yīng)使氯乙烯生成聚氯乙烯。2.1.2.5舊時礦工下礦，將電石放入鐵罐織中利用生成的乙炔（ c2h2）制作成電石燈。2.1.3電石制法工業(yè)

10、上一般使用電爐熔煉法與氧熱法，電爐熔煉法是將焦炭與氧化鈣 (分子式 cao)置于 2200左右的電爐中熔煉，生成碳化鈣(分子式 cac2)。氧熱法：即：高爐富氧氧熱法熔煉 cac2 (電石 ) 、石灰石中提取炭、高溫低壓煤氣發(fā)生爐。2.1.4電石的質(zhì)量指標：指標項目優(yōu)等品一等品合格品80-200305285255發(fā)生量（ 20，50-80315285255粒度1013kpa），（ 1/kg ）5-603002802505-503002802502.1.5危害健康危害：損害皮膚，引起皮膚瘙癢、炎癥、“鳥眼”樣潰瘍、黑皮病。皮膚灼傷表現(xiàn)為創(chuàng)面長期不愈及慢性潰瘍型。接觸工人出現(xiàn)汗少、牙釉質(zhì)損害、齲齒

11、發(fā)病率增高。燃爆危險：本品遇濕易燃。危險特性：干燥時不燃，遇水或濕氣能迅速產(chǎn)生高度易燃的乙炔氣體，在空氣中達到一定的濃度時，可發(fā)生爆炸性災(zāi)害。與酸類物質(zhì)能發(fā)生劇烈反應(yīng)。急救措施：皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15 分鐘，就醫(yī)。眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15 分鐘 , 就醫(yī)。吸入：脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸, 就醫(yī)。2.2 氮氣2.2.1氮氣的物化性質(zhì)氮氣，化學(xué)式為n2，通常狀況下是一種無色無味的氣體，且通常無毒，比空氣輕, 與空氣相比, 比重為 0.967 。在標準情況下的氣體密

12、度是1.25g/l ，難溶于水，氮氣占大氣總量的78.12%（體積分數(shù)） ，是空氣的主要成份。在標準大氣壓下，冷卻至-195.8 時，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.8 時，液態(tài)氮變成雪狀的固體。由氮分子中三鍵鍵能很大，不容易被破壞，因此其化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下，氮氣可以和氫氣反應(yīng)生成氨。2.2.2氮氣用途2.2.2.1化工合成氮主要用于合成氨，反應(yīng)式為n2+3h2? 2nh3( 條件為高壓，高溫、和催化劑。反應(yīng)為可逆反應(yīng)），還是合成纖維、合成樹脂、合成橡膠等的重要原料。氮是一種營養(yǎng)元素還可以用來制作化肥。例如：碳酸氫銨nh4h

13、co3，氯化銨nh4cl，硝酸銨nh4no3等等。2.2.2.2用于汽車輪胎氮氣幾乎為惰性的雙原子氣體，化學(xué)性質(zhì)極不活潑，氣體分子比氧分子大，不易熱脹冷縮，變形幅度小，其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30 40%，能保持穩(wěn)定胎壓，提高汽車輪胎形式的穩(wěn)定性和舒適性，防止爆胎和缺氣碾行，延長輪胎的使用壽命。2.2.2.3其他作用由于氮的化學(xué)惰性，常用作保護氣體，如：瓜果，食品，燈泡填充氣。以防止某些物體暴露于空氣時被氧所氧化，用氮氣填充糧倉，可使糧食不霉?fàn)€、不發(fā)芽，長期保存。液氮還可用作深度冷凍劑 。高純氮氣用作色譜儀等儀器的載氣。用作銅管的光亮退火保護氣體。跟高純氦氣、高純二氧化碳一起用作激光切割

14、機的激光氣體。 氮氣也作為食品保鮮保護氣體的用途。在化工行業(yè)，氮氣主要用作保護氣體、置換氣體、 洗滌氣體、 安全保障氣體。2.2.3氮氣的危險性危險性類別：第2.2 類 惰性氣體侵入途徑：吸入健康危害：空氣中氮氣含量過高，使吸入氣氧分壓下降，引起缺氧窒息。吸入氮氣濃度不太高時，患者最初感胸悶、氣短、疲軟無力；繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態(tài)不穩(wěn)，稱之為“氮酩酊”，可進入昏睡或昏迷狀態(tài)。吸入高濃度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。2.2.4氮氣中毒的預(yù)防和急救措施預(yù)防：（ 1) 生產(chǎn)場所需加強機械通風(fēng)，凡進入經(jīng)氮氣作氣體置換的容器、反應(yīng)釜等通風(fēng)不良處工作，應(yīng)作充分機械

15、通排風(fēng)處理，有條件者應(yīng)進行工作點氧含量測定。(2) 加強個人防護，需進入氮氣柜或在高氮低氧環(huán)境中工作，應(yīng)佩戴送風(fēng)式或供氧式防毒面具。（ 3) 加強管理，嚴格執(zhí)行安全衛(wèi)生管理制度和操作規(guī)程，進入高氮低氧環(huán)境中工作時應(yīng)有專人監(jiān)護， 并隨時與作業(yè)人員保持聯(lián)系。急救措施：（ 1）脫離現(xiàn)場，給予新鮮空氣或氧氣吸入病人如有昏迷、呼吸抑制等情況，可投用呼吸興奮劑、給予機械呼吸，并盡速轉(zhuǎn)往醫(yī)院搶救。（ 2）病人如出現(xiàn)呼吸心跳停止、應(yīng)立即進行心肺腦復(fù)蘇，即維持呼吸道通暢、進行人工通氣及心外按壓、藥物治療，關(guān)鍵是在呼吸心跳恢復(fù)后早期防治缺氧性腦損傷。2.2.5氮氣使用要求：高純氮99.999%；工業(yè)級一級 99.

16、5%；二級 98.5%；一般鋼瓶氮氣純度要求99.7%。2.3 蒸汽亦稱“水蒸氣”。根據(jù)壓力和溫度對各種蒸汽的分類為：飽和蒸汽，過熱蒸汽。蒸汽主要用途有加熱/ 加濕；還可以產(chǎn)生動力；作為機器驅(qū)動等。2.3.1飽和蒸汽飽和蒸汽加熱的優(yōu)缺點飽和蒸汽具有很多優(yōu)點，特別是在100（212 ）及以上的溫度下，這使得它成為了出色的熱源，其中的一些優(yōu)點如下：特點優(yōu)點利用潛熱快速，均勻的提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率加熱控制壓力就可以控制溫可以迅速的確定和控制溫度度傳熱系數(shù)高要求傳熱面積相對較小，能夠有效的減少初期的設(shè)備投入。原料是水安全清潔且低成本使用飽和蒸汽加熱產(chǎn)品必須牢記以下幾點：1. 如果在加熱過程中不使用干

17、飽和蒸汽可能會造成產(chǎn)品加熱效率降低，和常識相反的是，鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽往往都不是干蒸汽，而是包含著一些沒有完全蒸發(fā)的水分子的濕蒸汽。2. 熱輻射的熱量損失使得一些蒸汽凝結(jié)，因此濕蒸汽會更加潮濕，并且形成冷凝水。因此，必須在管道適當(dāng)?shù)牟课话惭b疏水閥從而將冷凝水排出。3. 重的冷凝水會從蒸汽中落下并且被管道底部的疏水閥排出，但是夾帶著小水滴的濕蒸汽還是會降低產(chǎn)品的換熱效率。因此，必須在管道的某些部位安裝汽水分離器。4. 由于蒸汽在管道中的摩擦等會造成壓力的損失， 因此也會導(dǎo)致蒸汽溫度的相應(yīng)損失。2.4 濃硫酸2.4.1 物化性質(zhì)：濃硫酸，化學(xué)分子式為h2so4，通常為無色黏稠的油狀液體，不揮發(fā)，密度

18、： 1.8g/cm3 ，熔點 10.4 ，沸點： 280，是一種具有高腐蝕性的強酸。濃硫酸在濃度高時具有強氧化性，這是它與普通硫酸或普通濃硫酸最大的區(qū)別之一。同時它還具有脫水性（化學(xué)性質(zhì)，使有機物炭化），強氧化性，強腐蝕性，難揮發(fā)性，酸性，吸水性（可做干燥劑）等。2.4.2 毒性屬中等毒類。對皮膚粘膜具有很強的腐蝕性。最高容許濃度：2mg/m32.4.3 短期過量暴露的影響吸入：吸入高濃度的硫酸酸霧會有上呼吸道刺激癥狀，嚴重者發(fā)生喉頭水腫、支氣管炎甚至肺水腫。眼睛接觸：濺入硫酸后引起結(jié)膜炎及水腫，角膜渾濁以至穿孔。皮膚接觸：局部刺痛，皮膚由潮紅轉(zhuǎn)為暗褐色。口服：誤服硫酸后，口腔、咽部、胸部和腹

19、部立即有劇烈的灼熱痛，唇、口腔、咽部均見灼傷以致形成潰瘍，嘔吐物及腹瀉物呈黑色血性，胃腸道穿孔?？诜饬蛩嶂滤懒考s為5 毫升。2.4.4 長期暴露的影響長期接觸硫酸霧者，可有鼻粘膜萎縮伴有嗅覺減退或消失、慢性支氣管炎和牙齒酸蝕等癥狀。2.4.5 火災(zāi)和爆炸本品雖不燃，但很多反應(yīng)卻會起火或爆炸，如與金屬會產(chǎn)生可燃性氣體，與水混合會大量放熱。著火時也不能用干粉、泡沫滅火等方法，因為干粉， 泡沫的一些成分能與硫酸反應(yīng)，應(yīng)用二氧化碳滅火器撲滅火焰后再用石灰，石灰石等中和廢酸。2.4.6人身防護：吸入：硫酸霧濃度超過暴露限值，應(yīng)佩戴防酸型防毒口罩。眼睛：帶化學(xué)防濺眼鏡。皮膚：戴橡膠手套，穿防酸工作服和膠

20、鞋。工作場所應(yīng)設(shè)安全淋浴和眼睛沖洗器具。2.4.7 急救吸入：將患者移離現(xiàn)場至空氣新鮮處， 有呼吸道刺激癥狀者應(yīng)吸氧。眼睛：張開眼瞼用大量清水或2%碳酸氫鈉溶液徹底沖洗。皮膚：立即用大量冷水沖洗（濃硫酸對皮膚腐蝕強烈，實際操作應(yīng)直接大量冷水沖洗） , 然后涂上3%-5%的碳酸氫鈉溶液，以防灼傷皮膚?？诜毫⒓从醚趸V懸浮液、牛奶、豆?jié){等內(nèi)服。注：所有患者應(yīng)請醫(yī)生或及時送醫(yī)療機構(gòu)治療。2.4.8 泄露處理迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防酸堿工作服。 不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏

21、：用砂土、干燥石灰或蘇打灰混合。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運至廢物處理場所處置。干法乙炔濃硫酸清凈工序使用的濃硫酸必須采用98%工業(yè)硫酸進行生產(chǎn)使用，其濃硫酸指標必須符合的國家標準gb/t534-2002的要求。 98%工業(yè)硫酸成分如表2-2-1 ：表 1 ：98%工業(yè)硫酸成分表項目優(yōu)等品一等品合格品硫酸質(zhì)量分數(shù) ( ) 98.098.098.0游 離 so3 質(zhì) 量分 數(shù)-灰分質(zhì)量分數(shù) ( ) 0.020.030.10fe 質(zhì)量分數(shù) ( ) 0.0050.010-as 質(zhì)量分數(shù) ( ) 0.00010.005

22、-hg 質(zhì)量分數(shù) ( ) 0.0010.01-pb 質(zhì)量分數(shù) ( ) 0.0050.02-透明度 mm8050-色度 /ml2.02.0-2.532%燒堿2.5.1 性質(zhì)分子式為 naoh，分子量 40.01 ，熔點 318.4 c，沸點 1390c，相對密度 ( 水=1) 1.32g/ml 。飽和蒸汽壓（ kpa）：0.13 （739）。無色或淺白色液體。純液體燒堿稱為液堿，工業(yè)品多含雜質(zhì)，主要為氯化鈉及碳酸鈉等，有時還有少量氧化鐵。當(dāng)溶成濃液堿后，大部分雜質(zhì)會上浮液面，可分離除去。溶解性：易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮。2.5.2 用途是重要的化工基礎(chǔ)原料，用途極廣。化學(xué)工業(yè)用于制造甲酸

23、、草酸、硼砂、苯酚、氰化鈉及肥皂、合成脂肪酸、合成洗滌劑等。紡織印染工業(yè)用作棉布退漿劑、煮練劑、絲光劑和還原染料、海昌藍染料的溶劑。冶煉工業(yè)用制造氫氧化鋁、氧化鋁及金屬表面處理劑。儀器工業(yè)用作酸中和劑、脫色劑、脫臭劑。膠粘劑工業(yè)用作淀粉糊化劑、中和劑。另外，在搪瓷、醫(yī)藥、化妝品、制革、涂料、農(nóng)藥、玻璃等工業(yè)都有廣泛應(yīng)用。2.5.3 危險特性：與酸發(fā)生中和反應(yīng)并放熱。遇潮時對鋁、鋅和錫有腐蝕性，并放出易燃易爆的氫氣。本品不會燃燒，遇水和水蒸氣大量放熱，形成腐蝕性溶液，具有強腐蝕性。侵入途徑：吸入、食入。健康危害：本品具有強烈刺激和腐蝕性。 粉塵刺激眼和呼吸道，腐蝕鼻中隔；皮膚和眼直接接觸可引起灼傷； 誤服可造成消化道灼傷，粘膜