本发明属于化工工艺技术领域，具体涉及一种电石湿法制取乙炔的闭式阻垢冷却系统。
背景技术：
乙炔，分子式c2h2，是炔烃化合物的一种。电石法制取乙炔是一种主要的生产工艺，该工艺以湿法制取为主，兼有少量干法制取工艺。鉴于电石法制取乙炔工艺为放热反应，反应过程中大量反应热使得液体温度不断升高，湿法生产工艺中，为了维持乙炔发生器内温度恒定，喷入的水量远高于反应的水量，从节水角度考虑，一般将反应后过量的水进行降温之后回用。目前的降温冷却过程一般采用喷雾冷却的开式系统，其优点是存在液体和空气的传质过程，换热效率高，设备初投资成本低，但电石反应后的循环液不同于其他需要冷却的液体，系统循环液为饱和的ca(oh)2溶液，此循环液在喷雾冷却塔里与空气中的co2反应，形成热阻很大的水垢，导致冷却塔换热效果初期较好，但运行一段时间后，换热效果急剧变差，更有甚者失去换热效果。为了维持冷却系统稳定运行，企业不得不通过外加冷水的方式实现降温，增大了淡水费用。、因此，有必要研究出新型的冷却工艺，在保证换热效率的前提下，降低企业运营成本及节约淡水资源。
本发明试图设计出一个电石湿法制取乙炔循环水的间接冷却系统，该系统可将循环水的热量传递给清洁的液体，清洁液体在将热量放出系统之外。专利10217852.2发明了一种适用于火力发电厂的共用冷却塔的间接冷却系统，该系统将辅机冷却系统的空冷散热器与汽轮发电机组汽轮机乏汽冷却系统的空冷散热器合并布置，共用一座自然通风间接空冷冷却塔，改变了现有的间接空冷机组辅机冷却系统的布置方式。专利10732842.1发明了一种粉煤灰石灰石煅烧氧化铝自粉化熟料间接冷却设备,该发明采用高效间接冷却，实现了无粉尘排放。但无应用于电石湿法乙炔工艺的间接冷却系统，因此，有必要将间接冷却系统应用于电石湿法乙炔工艺，用于解决结垢引起的换热不良的问题。
技术实现要素：
本发明提供了一种电石湿法乙炔生产的阻垢冷却系统，该系统采用循环液闭式循环和间接冷却方案，可克服现有湿法乙炔生产工艺中存在的喷雾塔冷却设备易结垢，换热效果不能保证的缺点。
本发明具体采取的技术方案如下：一种电石湿法乙炔闭式阻垢冷却系统，包括乙炔发生器、浓缩池、泵a、泵b、泵c、泵d、波纹管换热器、电磁除垢器、沉降池、空冷塔。
所述的乙炔发生器与所述的浓缩池经由泵a的管路相连接；所述浓缩池的另一端经由泵b的管路与所述的电磁除垢器相连；在所述的电磁除垢器的另一端经过管路与所述波纹管换热器相连；所述的波纹管换热器还分别与所述的沉降池、所述的泵c和所述的空冷塔的管路相连；所述沉降池的另一端通过泵d的管路与所述的乙炔发生器相连。
本发明具有的优点及积极效果是：
本发明的循环液在所述的浓缩池和所述的沉降池之间未与空气发生接触，减少了ca(oh)2溶液与空气中的co2反应的机会；本发明将现有的清液经喷雾冷却方式替换为波纹管换热器冷却方式，系统对外的热量释放过程不是直接放热，而是采用了循环液与清洁液体换热，清液液体通过空冷塔对外放热的方式，本发明的可视为封闭式冷却系统。此外，本系统添加了所述的电磁除垢装置，该装置在磁场的作用下，引起水分子共振，当这种振动对应的能级水平大于水分子之间的氢键键能时，便导致水分子之间键合断裂，从而改变了水分子构型，增加了水对结垢物质的溶解程度，水垢析出受阻，达到阻垢目的。
本发明的技术要点是：循环液的降温过程采用换热器冷却的“闭式”系统设计，使得整个循环中未发生强烈的质交换过程，仅存在能量换热过程，弱化了caco3的晶核成核过程，降低了水垢的生成量，此外，通过电磁除垢装置进一步减少了水垢的生成量。总体降低了水垢的生成速度，提高了电石湿法制取乙炔工艺中乙炔发生器的运行安全性。
附图说明
图1是本发明的电石湿法乙炔闭式阻垢冷却系统简图。
其中：1-乙炔发生器、2-泵a、3-浓缩池、4-泵b、5-电磁除垢器、6-泵c、7-沉降池、8-泵d、9-波纹管换热器、10-空冷塔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1所示，粒径为50mm-80mm的电石块在乙炔发生器（1）内与足量的水发生反应生成乙炔气体和电石渣浆，反应过程会放出大量的热。乙炔气体从乙炔发生器（1）的上方排出，电石渣浆从乙炔发生器1的下方由泵a（2）泵入浓缩池（3）内，反应过程中放出大量的热使浓缩池（3）内的渣浆液升至55℃；，电石渣浆在浓缩池（3）中经静置后分层，上层是温度为55℃的清液作为循环液被泵b(4)泵入电磁除垢器(5)中，进行磁化处理；磁化后的循环液流入波纹管换热器（9）管侧，在波纹管换热器（9）中与壳侧的清洁水进行热量交换，其中波纹管换热器（9）壳侧的清洁水，通过泵c（6）泵入空冷塔（10）中进行放热，放热后返回波纹管换热器（9）；循环液流出波纹管换热器（9）进入沉降池（7）进行二次降温和沉淀，循环液最终降为40℃后会被泵d（8）重新泵送至乙炔发生器（1），进行下一次循环的反应。。
以上所述仅是发明的基本实施方式，应当指出：虽然设备的命名方式不同，凡在本发明的精神和原则之内，做出的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种电石湿法乙炔闭式阻垢冷却系统，其特征在于：包括乙炔发生器(1)、泵a(2)、浓缩池(3)、泵b(4)、电磁除垢器(5)、泵c(6)、沉降池(7)、泵d(8)、波纹管换热器(9)、空冷塔(10)；所述乙炔发生器(1)与所述浓缩池(3)经由所述泵a(2)的管路相连接，所述浓缩池(3)的另一端经由所述泵b(4)的管路与所述电磁除垢器(5)相连，在所述电磁除垢器(5)的另一端经过管路与所述波纹管换热器(9)相连，所述波纹管换热器(9)与所述沉降池(7)经由管路相连，且所述沉降池(7)的另一端通过所述泵d(8)的管路与所述乙炔发生器(1)相连，而使所述乙炔发生器(1)、所述泵a(2)、所述浓缩池(3)、所述泵b(4)、所述电磁除垢器(5)、所述波纹管换热器(9)、所述沉降池(7)与所述泵d(8)之间形成一个循环回路；且所述波纹管换热器(9)与所述泵c(6)和所述空冷塔(10)三者之间经由管路相连而形成对外放热的回路。
2.根据权利要求1所述的电石湿法乙炔闭式阻垢冷却系统，其特征在于：波纹管换热器(9)的内部采用波纹管，可抑制水垢生成，增强了阻垢效果。
3.根据权利要求1所述的电石湿法乙炔闭式阻垢冷却系统，其特征在于：在浓缩池(3)、泵b(4)、电磁除垢器(5)、泵c(6)、波纹管换热器(9)和沉降池(7)之间的管路，不存在空气接触现象。
4.根据权利要求1所述的电石湿法乙炔闭式阻垢冷却系统，其特征在于：循环水在波纹管换热器(9)的管内流动，清洁水在波纹管换热器(9)的壳内流动，热量由所述的波纹管换热器(9)、泵c(6)和空冷塔(10)形成回路释放到系统外，是一种间接冷却系统。
5.根据权利要求1所述的电石湿法乙炔闭式阻垢冷却系统，其特征在于：在所述的波纹管换热器(9)前布置了电磁除垢器(5)，改变了水分子构型，增加了水对结垢物质的溶解程度，水垢析出受阻，实现阻垢目的。
技术总结
为解决电石湿法乙炔制取工艺中，因循环水在喷雾冷却塔中发生Ca(OH)2与CO2生成的CaCO3形成水垢阻碍放热的问题。本实用新型提出了一种电石湿法乙炔闭式阻垢冷却系统，该系统包括乙炔发生器、浓缩池、电磁除垢器、波纹管换热器、沉降池、空冷塔和泵。其特征在于：波纹管换热器的内部采用波纹管；浓缩池、电磁除垢器、波纹管换热器和沉降池之间的管路，不存在空气接触现象，形成一个闭式系统，降低了CaCO3的生成量；系统热量由波纹管换热器和空冷塔形成回路间接释放到系统外；布置了电磁除垢器，使得水对结垢物质的溶解程度增加，实现阻垢目的。本实用新型可使电石湿法乙炔制取工艺生产更加稳定，降低企业运营成本。
技术研发人员：李洪涛;刘肖波;马辉;崔洪斌;纪运广;薛树旗;牛智
受保护的技术使用者：河北科技大学;河北爱节能源科技有限公司
技术研发日：.02.27
技术公布日：.01.17
