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工业气体中乙炔的优缺点都有什么?

工业气体中乙炔的优缺点都有什么?

分类:
行业动态
发布时间:
2019/10/30 10:50

乙炔,分子式C2H2,俗称风煤和电石气,是炔烃化合物系列中体积最小的一员,主要作工业用途,特别是烧焊金属方面。乙炔在室温下是一种无色、极易燃的气体。纯乙炔是无臭的,但工业用乙炔由于含有硫化氢、磷化氢等杂质,而有一股大蒜的气味。我国工业燃气用量中,70%为乙炔气。以前乙炔气主要是乙炔发生器中制取,由于造成污染和高度不安全性,目前各地均已发文不得采用(包括管道式)。

乙炔气体的常用用途:

1、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。

2、乙炔燃烧时能产生高温,氧炔焰的温度可以达到3200℃左右,用于切割和焊接金属。供给适量空气,可以完全燃烧发出亮白光,在电灯未普及或没有电力的地方可以用做照明光源。乙炔化学性质活泼,能与许多试剂发生加成反应。

3、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。如与氯化氢、氢氰酸、乙酸加成,均可生成生产高聚物的原料。

4、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℃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,在50℃和1.2~2MPa下,可以生成环辛四烯。

5、乙炔在高温下分解为碳和氢,由此可制备乙炔炭黑。一定条件下乙炔聚合生成苯,甲苯,二甲苯,,萘,蒽,苯乙烯,茚等芳烃。通过取代反应和加成反应,可生成一系列极有价值的产品。

乙炔钢瓶

乙炔

现在主要使用的是将乙炔溶解于丙酮中的溶解乙炔气。乙炔化学性质活跃,易爆,极危险。乙炔在常温、常压下的分子结构为不饱和键,受热很不稳定,在高于200度时会发生聚合反应,使温度压力不断升高而导致爆炸,当其与铜、银等金属以及空气、纯氧混合,甚至盛装容器直径较大时都会引起爆炸。使用乙炔气在对碳素钢切割时,易产生切口上缘熔化,挂渣多且不易清除,切面局部硬化等现象,使切割工艺不理想。同时为安全期间,溶解乙炔钢瓶内要按规定加入14公斤丙酮,按规定充入5-7公斤乙炔达到全部溶解于其中的目的。而部分厂家为了自身利益,往往不再继续加或减少续加丙酮,而是强行充装乙炔气,这样使瓶内压力加大,使钢瓶发生爆炸的危险性大大增加。同时,钢瓶内充气量往往只有3.5-4公斤,甚至有的低到2公斤,使用户蒙受损失。有的大型企业自设乙炔站,使上述情况有所改善。但应当看到,生产乙炔的原料为电石,每生产一吨电石耗电能3300度,还需要焦炭600公斤,煤500公斤,碳精棒50公斤。

用电石法制取乙炔气时,会排出大量电石渣(1吨电石生成3.3吨电石渣)及H2S、PH3等有毒有害气体,污染严重。在制取溶解乙炔时又消耗大量重要化工原料丙酮,溶解乙炔成本昂贵,加大生产成本。另外,乙炔还是化工方面贵重原料,1吨石可制取0.5吨维尼塑料。因此,从宏观上看,将乙炔仅作为燃气是对资源的浪费。但由于以前还没有其它燃气可以全面替代乙炔,加上传统习惯及企业对此的大量投入,因此,乙炔在我国工业燃气领域中仍占主导地位,但国家权威机构已明确提出:“为全民经济高效发展、应向世界发达国家看齐,将乙炔作为工业燃气的份额大幅度缩小到35%以下。”并寻求新的替代能源。

纯乙炔气体本身是没有毒性的,类似氢、氮对人体的影响,是一种窒息性的气体,若空气中乙炔浓度达到20%以上时,由于空气中氧含量的减少会使人感到呼吸困难或头昏。乙炔浓度达40%以上时,人会产生虚脱。此外乙炔还有阻碍氧化的作用,使脑缺氧,引起昏迷麻醉。乙炔中含有较多杂质时(如硫化氢、磷化氢等)则中毒症状加快。